Únosnost vozovek s AB krytem

PŘÍLOHA D4
Rázové zkoušky únosnosti na vozovkách s asfaltovým krytem
Lokalizace : Dálnice D1, km 85,2 – 81,7/L
Rok provedení : 2006..
Provedl : Společnost NIEVELT-Labor Praha, spol. s r.o.
Hlavní zpracovatelé úkolu : Ing. Václav Neuvirt, CSc. a Petr Neuvirt
Popis úkolu :
Měření únosnosti rázovým zatěžovacím zařízením FWD Dynatest
8001na úseku dálnice D1 s asfaltovým krytem. Měření únosnosti bylo
prováděno v rámci diagnostického průzkumu.
Hlavní důvod provedení diagnostického průzkumu
Hlavním důvodem provedení diagnostického průzkumu bylo stanovení
konstrukčního souvrství na porušeném úseku dálnice s asfaltovým krytem.
únosnosti
Vyskytující se druhy porušení :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Vyjeté koleje
Nepravidelné hrboly na příčných trhlinách
Trhlina příčná široká
Trhlina podélná rozvětvená pracovní spára
Plošná deformace vozovky v místech porušení ve stopách vozidel na příčných trhlinách
Síťové trhliny
Vyjeté koleje do hloubky až 25 mm
Nepravidelné hrboly na příčných trhlinách
Trhlina příčná široká s porušením
Trhlina podélná rozvětvená
Plošná deformace vozovky v místech porušení ve stopách vozidel na příčných trhlinách
Síťové trhliny
Provedení diagnostického průzkumu
Provedené činnosti :
-
vizuální prohlídka s fotodigitálním záznamem a stanovením příčné nerovnosti – vyjeté
koleje,
odběr jádrových vývrtů,
provedení hloubkových sond,
georadarové měření pro kontinuální stanovení průběhu tlouštěk asfaltového souvrství,
cementové stabilizace a ochranné vrstvy,
měření rázovým zatěžovacím zařízením FWD,
zpětné výpočty rázových modulů pružnosti z průhybových čar výpočetním programem
PAVERS včetně výpočtů zbytkové životnosti,
laboratorní rozbory asfaltových směsí a hodnocení stavu spodní podkladní vrstvy
z cementové stabilizace,
stanovení velikosti dopravního zatížení,
návrh způsobu a technologie opravy,
posouzení vozovky po provedené opravě (návrhu) podle TP 170 výpočetním programem
LayEps v. 4.1.
Vizuální prohlídka s fotodigitálním záznamem a stanovením příčné nerovnosti – vyjeté koleje
Pro tento účel bylo použito multifunkční vozidlo ARAN.
PRŮBĚH HODNOT HLOUBKY VYJETÉ PRAVÉ KOLEJE
0 082
0 082
0 082
0 082
0 082
0 082
0 082
0 082
0 082
0 083
0 083
0 083
0 083
0 083
0 083
0 083
0 083
0 083
0 083
0 084
0 084
0 084
0 084
0 084
0 084
0 084
0 084
0 084
0 084
0 085
0 085
0 085
0 085
0 085
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0 085
Hloubka koleje [mm]
DÁLNICE D1, km 85,200 - 81,700/L
Staničení [km]
Odběr jádrových vývrtů a provedení hloubkových sond
Hloubka [m]
25,763
25,773
25,783
25,793
25,803
25,813
25,823
25,833
25,843
25,853
25,863
25,873
25,883
25,893
25,903
25,913
25,923
25,933
25,943
25,953
25,963
25,973
25,983
25,993
26,003
26,013
26,023
26,033
26,043
26,053
26,063
26,073
26,083
26,093
26,103
26,113
26,123
26,133
26,143
26,153
26,163
26,173
26,183
26,193
26,203
26,213
26,223
26,233
26,243
26,253
26,263
26,273
26,283
26,293
26,303
26,313
26,323
26,333
26,343
26,353
26,363
26,373
26,383
26,393
26,403
26,413
26,423
26,433
26,443
26,453
26,463
26,473
26,483
26,493
26,503
26,513
26,523
26,533
26,543
26,553
26,563
26,573
26,583
26,593
26,603
Georadarové měření pro kontinuální stanovení průběhu tlouštěk konstrukčních vrstev
UKÁZKA VYHODNOCENÉHO ÚSEKU DÁLNICE D1
PRŮBĚH TLOUŠTĚK ASFALTOVÉHO SOUVRSTVÍ A VRSTVY CEMENTOVÉ
STABILIZACE
Staničení [km]
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
001
001
001
001
001
Cementová stabilizace
Asfaltové souvrství
Měření rázovým zatěžovacím zařízením FWD
Metodika měření
Schématické znázornění prováděného měření únosnosti pomocí rázového zatěžovacího
zařízení je patrné z následujících schémat :
Aby byla zjištěna mechanická účinnost konstrukce vozovky v oblasti příčných trhlin a tím i
stav konstrukčních vrstev v okolí trhlin, bylo provedeno měření únosnosti na vybraných 9
trhlinách s různým stupněm poškození.
Měření bylo prováděno stejným systémem, který je používán při zjišťování účinnosti příčných
spár cementobetonových krytů.
Při měření byla příčná trhlina umístěna mezi geofony (snímači průhybů) č. 2 a č. 3.
Z dosažených výsledků průhybů na těchto geofonech lze vypočítat účinnost W [%]
jednotlivých příčných trhlin, to znamená, zda příčná trhlina zabezpečuje přenos zatížení.
Výsledky těchto měření a výpočet účinnosti na trhlinách uvádí následující tabulka :
Staničení
trhliny [km]
Stav
trhliny
84,859
84,626
Oprava trhliny ve stopách vozidel
Oprava trhliny ve stopách vozidel,
v opravovaných částech již nová
porušení
Pracovní spára s porušením
Všesměrné oboustranné popraskání
Opravená trhlina v PJP a RJP
Opravená trhlina s novým porušením
Rozvětvená trhlina se všesměrným
popraskáním ve stopách vozidel
Rozvětvená trhlina se všesměrným
popraskáním ve stopách vozidel
Rozvětvená trhlina zalitá,
neopravovaná
Neporušená trhlina
Opravená trhlina v PJP
84,055
83,790
83,587
83,294
83,020
82,834
82,563
82,304
81,862
-6
Průhyb [mm ]
Geofon č. 2
Geofon č. 3
189
104
176
98
Účinnost
W [%]
55,0
55,7
216
220
182
132
178
103
106
91
75
82
47,7
48,2
50,0
56,8
46,1
182
91
50,0
240
94
39,2
199
181
93
70
46,7
38,7
Detailní výsledky měření, vypočtené rázové moduly pružnosti jednotlivých konstrukčních
vrstev a vypočtená zbytková životnost jsou uvedeny v následně zařazených tabulkách a
grafech
D1, km 85.2 - 81,7/L
Staničení
Kilometr.
Průhyby při 28°C a zatěžování silou 100 kN
Jízdní
G1
G2
-6
G3
-6
G4
-6
G5
-6
G6
-6
G7
-6
G1 – G3
-6
km
pás
[m*10 ]
[m*10 ]
[m*10 ]
[m*10 ]
[m*10 ]
[m*10 ]
[m*10 ]
[m*10-6]
81,625
81,646
81,699
81,749
81,791
81,844
81,901
81,949
82,000
82,050
82,100
82,150
82,200
82,248
82,300
82,353
82,396
82,449
82,491
82,549
82,600
82,649
82,700
82,752
82,803
82,850
82,897
82,944
83,000
83,050
83,100
83,145
83,199
83,250
83,293
83,350
83,401
83,451
83,550
83,599
83,643
83,700
83,750
83,800
83,851
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
124
148
227
294
333
255
180
340
198
180
174
316
421
451
258
256
480
276
301
284
231
355
283
332
252
231
341
160
177
149
178
175
145
221
307
393
278
228
263
249
318
401
404
346
293
76
82
112
128
190
110
88
173
92
129
132
221
243
297
167
153
334
169
195
195
143
212
166
189
146
158
220
91
118
92
102
71
81
123
201
292
153
132
147
156
202
266
156
217
176
57
60
71
87
141
92
77
132
78
112
106
155
156
200
110
98
228
123
146
155
105
124
107
104
91
104
138
62
84
62
66
42
54
100
150
235
92
103
96
112
148
184
94
144
117
47
43
46
67
108
77
67
102
66
96
85
118
122
153
80
69
159
92
114
123
83
91
81
62
64
73
85
46
63
45
51
30
39
83
120
197
70
88
70
90
124
138
75
106
89
37
30
31
53
84
64
58
80
55
80
70
90
98
119
60
50
113
70
90
95
65
72
63
43
49
51
54
35
50
33
43
23
29
65
98
162
54
73
54
75
105
106
64
84
75
29
21
21
45
65
53
50
64
46
66
57
71
82
94
46
38
81
52
70
72
53
55
50
30
38
38
35
28
40
27
37
18
23
51
78
134
43
59
44
63
89
83
54
67
64
23
15
17
36
50
42
42
50
39
53
48
56
65
71
34
28
58
40
54
57
42
44
38
22
26
26
25
24
32
21
30
13
17
38
62
110
33
49
34
51
74
66
45
53
52
67
88
156
207
192
163
103
208
120
68
68
161
265
251
148
158
252
153
155
129
126
231
176
228
161
127
203
98
93
87
112
133
91
121
157
158
186
125
167
137
170
217
310
202
176
83,899
83,949
84,001
84,050
84,100
84,150
84,200
84,246
84,300
84,350
84,400
84,451
84,497
84,550
84,594
84,652
84,700
84,752
84,799
84,842
84,900
84,951
85,001
85,035
85,090
85,135
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
360
371
384
581
307
327
276
352
455
268
222
304
176
275
290
278
337
265
313
434
476
252
297
252
203
139
152
174
207
299
198
211
168
211
322
187
149
186
100
190
178
195
234
178
175
310
333
152
163
148
103
66
96
115
142
206
144
142
118
146
217
141
116
119
66
133
99
147
175
129
107
225
231
108
127
119
77
48
85
95
114
152
114
106
94
116
148
115
94
89
46
100
59
115
135
99
77
168
159
83
101
96
61
36
70
74
90
123
92
84
78
96
98
95
78
69
35
81
38
91
102
79
58
129
107
65
82
75
49
27
58
58
71
100
75
67
65
77
69
79
65
55
26
66
25
72
79
64
44
99
72
50
66
56
38
20
48
47
55
78
61
55
53
63
54
66
55
42
21
53
19
58
60
52
33
75
49
38
53
43
29
15
264
256
242
375
163
185
158
206
238
127
106
185
110
142
191
131
162
136
206
209
245
144
170
133
126
91
D1, km 85.2 - 81,7/L
Rázové moduly pružnosti E [N/mm˛]
Staničení
E1
E2
E3
E4
7977
7977
5238
3224
3667
2866
4600
5300
4218
6821
7977
5300
4903
5821
6304
6304
3489
5817
5300
5300
6304
5300
6304
6779
4648
1516
1248
2218
12391
14199
1248
7093
7108
3184
1248
982
712
1509
1509
854
2452
1248
1248
1509
1248
1509
241
103
178
957
92
226
1500
299
491
110
273
299
164
70
247
247
50
248
299
299
247
299
247
764
1135
969
439
349
408
389
282
483
454
349
282
249
248
447
447
279
339
282
282
447
282
447
Tloušťka vrstvy [mm]
E5
h1
h2
h3
240
240
240
240
240
240
240
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
km
81,625
81,646
81,699
81,749
81,791
81,844
81,901
81,949
82,000
82,050
82,100
82,150
82,200
82,248
82,300
82,353
82,396
82,449
82,491
82,549
82,600
82,649
82,700
h4
82,752
82,803
82,850
82,897
82,944
83,000
83,050
83,100
83,145
83,199
83,250
83,293
83,350
83,401
83,451
83,550
83,599
83,643
83,700
83,750
83,800
83,851
83,899
83,949
84,001
84,050
84,100
84,150
84,200
84,246
84,300
84,350
84,400
84,451
84,497
84,550
84,594
84,652
84,700
84,752
84,799
84,842
84,900
84,951
85,001
85,035
85,090
85,135
6138
6304
6304
7374
7977
6821
7977
7977
4934
7977
6821
5300
6099
6304
6304
6304
5817
5300
4903
2878
5300
5300
2878
2878
5300
3489
5300
5300
5817
5300
5821
7977
5817
5300
7977
7977
6138
5300
4903
7977
2878
5821
3489
6304
5300
5817
4218
6196
625
1509
1509
622
1650
7108
1650
1650
2487
1650
7108
1248
2127
1509
1509
1509
2452
1248
982
815
1248
1248
815
815
1248
854
1248
1248
2452
1248
712
1084
2452
1248
1650
1084
625
1248
982
1084
815
712
854
1509
1248
2452
7093
7725
136
247
247
72
804
110
804
804
612
804
110
299
87
247
247
247
248
299
164
1053
299
299
1053
1053
299
50
299
299
248
299
70
483
248
299
804
483
136
299
164
483
1053
70
50
247
299
248
491
241
732
447
447
649
686
454
686
686
1137
686
454
282
156
447
447
447
339
282
249
362
282
282
362
362
282
279
282
282
339
282
248
276
339
282
686
276
732
282
249
276
362
248
279
447
282
339
483
1135
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
215
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
Grafická znázornění zjištěných výsledků
PRŮBĚH PRŮHYBŮ
D1, km 85.2 - 81,7/L
1000
Zatěžovací síla = 100 kN
Střední teplota asfaltového souvrství= 28°C
Poloměr zatěžovací desky = 150 mm
Průhyb [m*10-6]
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0 085
0 085
0 084
0 084
0 083
0 083
0 082
0 082
0
Staničení [km]
DF1
DF2
DF3
DF4
DF5
DF6
DF7
PRŮBĚH RÁZOVÝCH MODULŮ PRUŽNOSTI E
10000
1000
100
0 085
0 085
0 084
0 084
0 083
0 083
0 082
10
0 082
Rázové moduly pružnosti E [N/mm˛]
D1, km 85,2 - 81,7/L
Staničení [km]
E1
E2
E3
E4
0
9001-10000
14001-15000
13001-14000
12001-13000
11001-12000
10001-11000
9001-10000
2
8001-9000
7001-8000
6001-7000
25
8001-9000
7001-8000
6001-7000
7
5001-6000
1
5001-6000
1
4001-5000
0
3001-4000
5
4001-5000
5
3001-4000
5
5
2001-3000
2001-3000
10
1001-2000
Rázový modul tuhosti [MPa]
40
1001-2000
0-1000
15
0-1000
Rázový modul tuhosti [MPa]
ČETNOST HODNOT RÁZOVÝCH MODULŮ TUHOSTI
CEMENTOVÉ STABILIZACE
Dálnice D1, km 85,200 - 81,700/L
37
35
30
25
20
15
5
1
1
Staničení [km]
ČETNOST HODNOT RÁZOVÝCH MODULŮ TUHOSTI
ASFALTOVÉHO SOUVRSTVÍ
Dálnice D1, km 85,200 - 81,700/L
30
25
20
17
15
12
10
7
Staničení [km]
Kvalitativní parametry stávajících asfaltových vrstev
Vzhledem k druhu vyskytujících se poruch byly podrobeny laboratorním rozborům asfaltové
směsi ložní vrstvy a horní podkladní vrstvy.
Výsledky laboratorních rozborů, včetně stanovení fyzikálních a mechanických vlastností jsou
patrné z následujících tabulek :
Lab. č. 020/02-2
Rozměr síta [mm]
22
16
11
8
4
2
1
0,5
0,25
0,125
009
Hodnocení :
Lab. č. 020/02-3
Rozměr síta [mm]
22
16
11
8
4
2
1
0,5
0,25
0,125
009
Hodnocení :
Ložní vrstva – ABVH
Zrnitost
Fyzikální a mechanické vlastnosti
Propad sítem [% hm.]
Vzorek
meze ČSN 73 6121
100
100
Obsah asfaltu
4,42 % hm.
93,6
90-100
71,2
71-95
Stabilita SM
14,2 kN
63,2
52-80
Přetvoření PM
39 mm-1
47,3
31-62
Míra tuhosti Tm
36,4
33,5
20-50
Mezerovitost
4,9 % obj.
24,4
12-38
16,9
7-27
Míra zhutnění vrstvy
rozpětí hodnot
11,9
5-18
97,4-101,9 %
8,7
4-12
Mezerovitost vrstvy
rozpětí hodnot
7,9
3-10
3,2-7,5 % obj.
Asfaltová směs splňuje požadavky současně platné ČSN 73 6121 výjma míst
s výskytem příčných trhlin, kde dochází vlivem účinků dopravního zatížení a vody
k její degradaci
Podkladní vrstva – OKS
Zrnitost
Fyzikální a mechanické vlastnosti
Propad sítem [% hm.]
Vzorek
meze ČSN 73 6121
96,5
90-100
Obsah asfaltu
5,27 % hm.
91,7
76-100
81,1
64-100
Stabilita SM
14,9 kN
70,6
53-100
Přetvoření PM
23 mm-1
55,1
34-80
Míra tuhosti Tm
64,8
44,6
24-67
Mezerovitost
3,5 % obj.
34,5
16-55
24,9
11-43
Míra zhutnění vrstvy
rozpětí hodnot
17,2
7-30
94,1-102,7 %
11,6
5-18
Mezerovitost vrstvy
rozpětí hodnot
10,3
4-10
0,9-9,2 % obj.
Asfaltová směs vykazuje vysokou variabilitu v míře zhutnění a tím i mezerovitosti
vrstvy – protože se jedná o asfaltovou směs typu obalovaný štěrkopísek s vysokým
podílem těženého kameniva – projevuje se snížená odolnost vůči působení vody.
Lab. č. 020/02-4
Rozměr síta [mm]
22
16
11
8
4
2
1
0,5
0,25
0,125
009
Hodnocení :
Podkladní vrstva – OKS
Zrnitost
Fyzikální a mechanické vlastnosti
Propad sítem [% hm.]
Vzorek
meze ČSN 73 6121
90-100
Obsah asfaltu
5,00 % hm.
100
76-100
86,0
64-100
Stabilita SM
14,2 kN
65,5
53-100
Přetvoření PM
23 mm-1
45,5
34-80
Míra tuhosti Tm
61,7
35,8
24-67
Mezerovitost
5,1 % obj.
27,1
16-55
19,0
11-43
Míra zhutnění vrstvy
rozpětí hodnot
13,2
7-30
95,5-99,5 %
9,0
5-18
Mezerovitost vrstvy
rozpětí hodnot
8,0
4-10
5,5-9,4 % obj.
Převážná většina vývrtů vykazuje nevyhovující míru zhutnění a tím i vyšší
mezerovitost vrstvy - protože se jedná o asfaltovou směs typu obalovaný
štěrkopísek s vysokým podílem těženého kameniva – projevuje se snížená odolnost
vůči působení vody.
Vyhodnocení dosažených výsledků
1. Laboratorní rozbory asfaltových směsí
Výsledky laboratorních rozborů asfaltových směsí potvrzují následující :
Ø asfaltová směs ložní vrstvy odpovídá svým složením a vlastnostmi požadavkům ČSN 73
6121 Hutněné asfaltové vrstvy. V místech příčných trhlin dochází k totální degradaci
asfaltové směsi vlivem účinků vody. Asfaltová směs ložní vrstvy nevykazuje náchylnost
k tvorbě trvalých deformací – na povrchu vozovky se vyskytují vyjeté koleje až do
hloubky 22 mm,
Ø asfaltová směs horní podkladní vrstvy odpovídá svým složením požadavkům uvedeným
v současné době platné ČSN 73 6121 Hutněné asfaltové vrstvy. V řadě staničení
vykazuje horní podkladní vrstva nižší míru zhutnění a tím i zvýšenou mezerovitost.
Vysoký podíl těženého kameniva ovlivňuje nízkou odolnost asfaltové směsi vůči účinkům
vody – smývání asfaltového pojiva z povrchu jednotlivých zrn kameniva. Vlastnosti
asfaltové směsi jsou nižší než je požadavek ČSN.
2. Měření únosnosti
Zpětnými výpočty průhybových čar byly zjištěny následující skutečnosti :
Ø asfaltové vrstvy vykazují sníženou “kvalitu“ vyjádřenou rázovým modulem pružnosti, který
je poměrně nízký. Hlavní příčinou je výskyt příčných trhlin prokopírovaných z cementové
stabilizace a porušení v jejich okolí a únava asfaltových směsí podkladní vrstvy vzhledem
k jejich stáří – více jak 25 let,
Ø cementová stabilizace vykazuje nízkou kvalitu – zpětně vypočtené rázové moduly
pružnosti dosahují hodnot na konci životnosti,
Ø všechny měřené příčné trhliny vykazují velmi nízkou účinnost tj. nedostatečný vzájemný
přenos napětí od dopravního zatížení, tzn. že konstrukční materiály v oblasti příčných
trhlin jsou degradované (asfaltové vrstvy i vrstva cementové stabilizace),
Ø zbytková životnost konstrukce vozovky je charakterizována následovně :
Zbytková životnost [roků]
0-5
5 - 20
více jak 20
Četnost [%]
49,1
15,1
35,8
Z výše uvedené tabulky vyplývá, že cca 50 % úseku dálnice má zbytkovou životnost menší
než 5 roků, nulovou životnost pak vykazuje cca 29 % úseku dálnice.
3. Měření georadarem
Výsledky měření a jejich vyhodnocení umožňují učinit následující závěry :
Ø tloušťky asfaltového souvrství vykazují značný rozptyl – průměrná tloušťka = 250 mm,
směrodatná odchylka činí 18,7 mm. Velký rozptyl tlouštěk asfaltového souvrství potvrzují
odebrané vývrty, kde tloušťka se pohybuje v rozmezí 179,6 až 246,7 mm,
Ø tloušťky cementové stabilizace odpovídají projektované tloušťce – průměrná tloušťka =
201 mm, směrodatná odchylka činí 22,9 mm,
Ø pomocí odrazu radarového signálu od rozhraní asfaltové souvrství – cementová
stabilizace bylo zjištěno intenzivní narušení styku resp. rozvolnění materiálů těchto
vrstev. Narušení se jeví nejvíce v oblasti příčných trhlin, které jsou nevhodně ošetřovány
tryskovou metodou,
Ø v podloží nebyly zjištěny jakékoliv anomálie.
Rozpadlá cementová stabilizace odebraná v oblasti porušené příčné spáry.
Výsledky měření georadarem jednoznačně potvrdily výsledky měření únosnosti a naopak.
Jednoznačně bylo prokázáno, že nejslabším článkem konstrukce vozovky a největším
zdrojem poruch je cementová stabilizace. Toto konstatování lze podpořit i vytlačováním
okrově zbarvené vody z míst všesměrného popraskání ve stopách vozidel dopravním
zatížením. V případě neporušené cementové stabilizace by k takovémuto jevu nedocházelo.
4. Výsledky měření multifunkčním měřícím zařízením ARAN
Pro vyhodnocení stavu povrchu diagnostikovaného úseku dálnice byly použity výsledky
měření příčných nerovností - vyjetých kolejí (pravá kolej).
Hloubka vyjeté koleje dosahuje až hodnot do 22 mm, tzn. až havarijní stav podle tab. A.3
ČSN 73 6175.
5. Hlavní příčiny vzniku poruch
Hlavní příčinu poruch je třeba spatřovat v :
Ø snížené kvalitě asfaltové směsi horní podkladní vrstvy, a nižší míře zhutnění této vrstvy,
Ø únavě asfaltových směsí v krytu a horní podkladní vrstvě konstrukce vozovky,
Ø rozpadu konstrukčních vrstev v oblasti příčných trhlin,
Ø umožnění průniku vody do konstrukčních vrstev vozovky příčnými trhlinami a podélnou
pracovní spárou na rozhraní PJP a OP,
Ø nízké kvalitě spodní podkladní vrstvy z cementové stabilizace.
Návrh způsobu a technologie opravy
Na základě provedených měření, výpočtů, rozborů a stanovení jsou hlavní příčinou poruch
podkladní vrstvy vozovky, jejichž negativní účinky je třeba eliminovat.
Způsob a technologii opravy navrhujeme provést následovně :
a. odfrézovat stávající asfaltové vrstvy na hloubku 200 mm,
b. provést recyklaci zbývajících asfaltových vrstev a převážné části vrstvy cementové
stabilizace technologií za studena na místě s kombinovaným pojivem asfaltová emulze +
cement. Tloušťka recyklované vrstvy bude 220 mm, tzn. asfaltové vrstvy 80 mm a vrstvy
cementové stabilizace 140 mm,
c. na recyklované vrstvě provést infiltrační postřik asfaltovou emulzí v množství 0,75 kg/m2
zbytkového asfaltu,
d. položit horní podkladní vrstvu z asfaltové směsi typu obalované kamenivo OKH I podle
ČSN 73 6121 v tloušťce 90 mm s asfaltovým pojivem 50/70,
e. provést spojovací postřik asfaltovou emulzí v množství 0,2 kg/m2 zbytkového asfaltu,
f.
položit ložní vrstvu z asfaltové směsi typu asfaltový beton ABVH I podle TP 109
změna č. 1 v tloušťce 70 mm s modifikovaným asfaltovým pojivem AM 45,
g. provést spojovací postřik asfaltovou emulzí v množství 0,2 kg/m2 zbytkového asfaltu,
h. položit obrusnou vrstvu z asfaltové směsi typu asfaltový koberec mastixový AKMS I podle
TP 109 změna č. 1 v tloušťce 40 mm s modifikovaným asfaltovým pojivem AM 65.
Výše uvedená opravená konstrukce vozovky byla posouzena pomocí programu layEPS
v souladu s požadavky TP 170 (TP 77) a TP 87.
Vstupní údaje pro posouzení navržené opravy :
Návrhová životnost
15 roků
Návrhová úroveň porušení
D0
Dopravní zatížení
5651 TNV/24 hod. v obou směrech
Součinitel nárůstu dopravy (roční)
2%
Celkové dopravní zatížení za návrhovou dobu
životnosti
26 670 000 TNV
Spolupůsobení rozhodujících vrstev
Dokonalé
Podloží
Estř = 75 MPa (CBR = 8 %)
Ejar = 60 MPa
Vodní režim
Pendulární
Zemina v podloží
Mírně namrzavá
Posouzení vozovky :
Poměrné porušení na spodu recyklované vrstvy
Poměrné porušení podloží
Minimální tloušťka vrstev z nenamrzavých materiálů
podle tab. 10a TP 170 :
Návrhová úroveň porušení
D0
Pendulární vodní režim
Mírně namrzavá zemina
Im = 450
0,2321 < 1,0
0,0388 < 1,0
min. 500 mm
po opravě bude 740 mm
Závěr
Na základě výše uvedeného lze konstatovat, že provedením opravy výše uvedeným
návrhem zvýšíme životnost tohoto úseku dálnice D1 o dalších minimálně 15 roků. Použitím
technologie recyklace za studena místě dosáhneme snížení ekonomické náročnosti opravy
oproti klasické technologii výměny všech konstrukčních vrstev.