Analizy i projektowanie konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych

Analizy i projektowanie konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych.

Poradnik wyjaśniający zasady weryfikacji obliczeń zawartych w nowym katalogu typowych konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych z 2013 roku dostosowanym do współczesnych technologii i materiałów, zwiększonego obciążenia dróg przez ruch drogowy, zmienionych sposobów wzmacniania podłoża, recyklingu materiałów drogowych, ujednoliconego nazewnictwa warstw konstrukcji nawierzchni oraz nowych metod obliczeń konstrukcji nawierzchni. W książce zawarto również porównanie katalogów typowych nawierzchni z Austrii, Francji, Niemiec i Wielkiej Brytanii z katalogiem polskim.

Odbiorcy: inżynierowie-projektanci dróg, pracownicy służb utrzymania dróg oraz studenci wydziałów inżynierii lądowej wyższych uczelni o specjalności budowa i utrzymanie dróg.  

Spis treści:

Przedmowa 7

1. Wprowadzenie 9
1.1. Wstęp 9
1.2. Przegląd historyczny polskich katalogów konstrukcji nawierzchni 14

2. Schemat i terminologia warstw konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych oraz ulepszonego podłoża 18
2.1. Nieład i brak spójności w polskiej terminologii nawierzchni podatnych i półsztywnych 18
2.2. Propozycja zmian terminologii drogowych konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych oraz jej zastosowanie w nowym katalogu 31
2.3. Podsumowanie 41
Bibliografia do rozdziału 2 42

3. Porównanie wybranych europejskich katalogów typowych nawierzchni podatnych i półsztywnych 43
3.1. Wprowadzenie 43
3.2. Dane ogólne o katalogach 43
3.3. Nawierzchnie wybrane do porównania 49
3.4. Różnice występujące w nawierzchniach katalogowych 54
3.5. Porównanie konstrukcji nawierzchni o podbudowach zasadniczych z kruszywa łamanego niezwiązanego 59
3.6. Porównanie konstrukcji nawierzchni o podbudowach asfalowych ułożonych bezpośrednio na wzmocnionym podłożu 64
3.7. Porównanie konstrukcji nawierzchni o podbudowach zasadniczych z chudego betonu i związanych spoiwem hydraulicznym 65
3.8. Porównanie konstrukcji nawierzchni na podbudowie z kruszywa stabilizowanego cementem lub innym spoiwem hydraulicznym 67
3.9. Wnioski 69
Bibliografia do rozdziału 3 71

4. Ruch projektowy 72
4.1. Wprowadzenie 72
4.2. Przegląd metod określania ruchu projektowego w Polsce i w innych krajach 73
4.3. Podstawowe założenia dotyczące metody obliczania ruchu projektowego 87
4.4. Analiza wyników pomiarów obciążenia nawierzchni ze stacji automatycznego ważenia pojazdów ruchu 93
4.5. Określenie współczynników przeliczeniowych pojazdów ciężkich 115
4.6. Określenie metody obliczania ruchu projektowego do wymiarowania nawierzchni podatnych i półsztywnych 149
4.7. Porównanie przyjętej metody określania ruchu projektowego w Polsce z metodami w innych krajach 159
4.8. Podsumowanie 162
Bibliografia do rozdziału 4 163

5. Ulepszone podłoże gruntowe i dolne warstwy konstrukcji nawierzchni 165
5.1. Wprowadzenie 165
5.2. Wzmocnienie podłoża gruntowego nawierzchni wg katalogu z 1997 roku 166
5.3. Projektowanie wzmocnienia podłoża gruntowego nawierzchni wg zasad obowiązujących w Niemczech  172
5.4. Projektowanie wzmocnienia podłoża gruntowego nawierzchni wg zasad obowiązujących w Wielkiej Brytanii 180
5.5. Projektowanie wzmocnienia podłoża gruntowego nawierzchni wg zasad obowiązujących we Francji 199
5.6. Projektowanie wzmocnienia podłoża gruntowego wg zasad obowiązujących w Hiszpanii 210
5.7. Opracowanie zasad projektowania warstwy ulepszonego podłoża gruntowego i dolnych warstw konstrukcji nawierzchni do nowego katalogu 218
Bibliografia do rozdziału 5 248

6. Analiza kryteriów zmęczeniowych do opracowania nowego katalogu konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych 250
6.1. Wprowadzenie 250
6.2. Opis kryteriów użytych w nowej mechanistyczno-empirycznej metodzie projektowania nawierzchni AASHTO 2004 254
6.3. Opis kryteriów użytych we francuskiej metodzie projektowania konstrukcji nawierzchni 277
6.4. Podsumowanie 302
Bibliografia do rozdziału 6 303

7. Określenie temperatury ekwiwalentnej do projektowania konstrukcji nawierzchni w Polsce 305
7.1. Cel przeprowadzonej analizy 305
7.2. Zebranie i analiza danych meteorologicznych 306
7.3. Zastosowane procedury obliczania temperatury ekwiwalentnej 312
7.4. Wyniki obliczeń temperatury ekwiwalentnej z wykorzystaniem kryteriów zmęczeniowych Instytutu Asfaltowego 317
7.5. Obliczanie temperatury ekwiwalentnej wg metody Shella 328
7.6. Obliczanie temperatury ekwiwalentnej wg metody francuskiej 330
7.7. Wyniki obliczeń temperatury równoważnej ze względu na zmęczenie wykonane przez IBDiM 332
7.8. Wyniki obliczeń temperatury równoważnej ze względu na deformacje trwałe wykonane przez IBDiM 333
7.9. Podsumowanie analiz dotyczących temperatury ekwiwalentnej 335
Bibliografia do rozdziału 7 336

8. Materiały stosowane w Polsce w konstrukcjach nawierzchni podatnych i półsztywnych 337
8.1. Wprowadzenie 337
8.2. Mieszanki mineralno-asfaltowe 338
8.3. Lepiszcza asfaltowe 352
8.4. Mieszanki mineralno-asfaltowe wybrane do katalogu z 2012 roku 355
8.5. Warstwy z materiałów niezwiązanych 356
8.6. Mieszanki związane spoiwami hydraulicznymi 367
8.7. Mieszanki w technologii recyklingu na zimno 386
Bibliografia do rozdziału 8

9. Metody zapobiegania powstawaniu spękań odbitych 389
9.1. Przyczyny powstawania i czynniki wpływające na spękania odbite w nawierzchniach drogowych 389 9.2. Przyczyny powstawania i czynniki wpływające na spękania poprzeczne w podbudowach związanych spoiwem 390
9.3. Wpływ technologii wykonania na powstawanie spękań w podbudowach związanych spoiwem 391
9.4. Celowa inicjacja spękań w podbudowach związanych cementem 395
9.5. Warstwy pośrednie 404
9.6. Podsumowanie 407
Bibliografia do rozdziału 9 408

10. Obliczenia górnych warstw konstrukcji nawierzchni 410
10.1. Metodyka obliczeniowa 410
10.2. Założenia projektowe 414
10.3. Analiza tolerancji wykonawczych i zapas bezpieczeństwa 414
10.4. Stałe materiałowe górnych warstw konstrukcji nawierzchni 418
10.5. Wyniki obliczeń i analiza 422
10.6. Porównanie założeń przyjętych w obliczeniach do nowego katalogu i do katalogu z 1997 roku 439
10.7. Ostateczne konstrukcje górnych warstw nawierzchni przyjęte do nowego katalogu 439
Bibliografia do rozdziału 10 447

11. Indywidualne projektowanie nawierzchni 448
11.1. Wstęp 448
11.2. Projektowanie indywidualne 448
11.3. Wskazania do projektowania indywidualnego nawierzchni 450
11.4. Podsumowanie 451
Bibliografia do rozdziału 11 451