Asfaltne voziščne

konstrukcije

mag. Jožica Cezar, u.d.i.g.

STIA NGI d.o.o.

• Zakonodaja - projektna dokumentacija, tehnična regulativa

• Načrtovanje - dimenzioniranje asfaltnih vozišč

• Vzdrževanje vozišč

• Sanacijski ukrepi: postopki, tehnologije

Dimenzioniranje voziščne konstrukcije

Projektiranje -

načrtovanje plasti in

materialov

sestavni del vsake

PROJEKTNE

DOKUMENTACIJE!

Zakonodaja in tehnična

regulativa

Zakonodaja s področja graditve in

izdelave projektne dokumentacije

ZGO-1:

Graditev objekta obsega projektiranje, gradnjo in vzdrževanje objekta.

Gradnja je izvedba gradbenih in drugih del in obsega gradnjo novega objekta,

rekonstrukcijo objekta in odstranitev objekta.

Vzdrževanje vzdrževanje objekta je izvedba del, s katerimi se objekt ohranja v dobrem

stanju in omogoča njegova uporaba,

Zakonodaja s področja cest (18. člen ZCes-1, 2010)

INVESTICIJSKA VZDRŽEVALNA

DELA

• Zmogljivost ceste se ne spremeni

• Izvedba izboljšav v območju cestnega sveta (2 m od skrajnega roba ceste)

• Sem spadajo: preplastitve, ojačitve, obnove

• Izvedbeni načrt

VZDRŽEVALNA DELA V JAVNO

KORIST

•Zmogljivost ceste se spremeni.

•Rekonstrukcija ceste v območju ceste (varovalni pas ceste in 7 m nad voziščem) •Projekt za izvedbo (PZI)

Zakonodaja pri izdelavi projektne

dokumentacije

ZGO-1

Določa vrsto projektne dokumentacije: IDZ, IDP,

PGD, PZI in PID (35. člen)

Pravilnik o projektni dokumentaciji

Določa vsebino in obliko projektne dokumentacije

IDZ, IDP, PGD, PZI in PID

Pravilnik za izvedbo investicijskih vzdrževalnih del

in vzdrževalnih del v javno korist

Določa obliko in vsebino IZVEDBENEGA NAČRTA.

Pravilnik o projektni dokumentaciji (Ur.l. RS, št. 55/08) določa obseg in

vsebino projektne dokumentacije

- Vodilna mapa »0«,

- Načrti (»3« Gradbene konstrukcije = Voziščna konstrukcija),

- Elaborati. ??? Praksa ???

Pravilnik o projektiranju cest (VIII, 42. člen, št. 91/2005):

(1) ….opredeljuje voziščno konstrukcijo kot edini konstrukcijski element

ceste

(2) Voziščna konstrukcija se dimenzionira po veljavnih tehničnih

specifikacijah.

Novogradnje, rekonstrukcije Preplastitve, ojačitve

PZI (PGD) - Izvedbeni načrt

Mapa 1/1

0 - VODILNA MAPA

Mapa 1/2,3

NAČRTI:

3 - Načrt gradbenih konstrukcij in drugi gradbeni načrti 3/1 NAČRT CESTE - PRIKLJUČEK, št. PZI-725/13

Mapa 1/4

3/2 - Načrt gradbenih konstrukcij- DIMENZIONIRANJE VOZIŠČNE KONSTRUKCIJE Z GEOLOŠKO GEOMEHANSKIM POROČILOM ZA POTREBE DIMENZIONIRANJA, št. 13/13-Z – Stia NGI d.o.o., Novo mesto

ELABORATI:

Mapa 1/5

Elaborat-E2 KATASTRSKI ELABORAT št. PZI-725/13-2 – Dolenjska projektiva d.o.o., Novo mesto

Mapa 1/6

Elaborat-E3 NAČRT GOSPODARJENJA Z GRADBENIMI ODPADKI št. PGD-725/13-3 – Dolenjska projektiva d.o.o., Novo mesto

Elaborat-E4 DIMENZIONIRANJE VOZIŠČNE KONSTRUKCIJE Z GEOLOŠKO GEOMEHANSKIM POROČILOM ZA POTREBE DIMENZIONIRANJA

2

KAZALO VSEBINE IZVEDBENEGA NAČRTA

1 Naslovna stran

2 Kazalo vsebine načrta

3 Tehnično poročilo

4 Dimenzioniranje voziščne konstrukcije s predlogom ukrepov

5 Risbe (Pregledna situacija območja izvedbe ukrepa)

6 Predizmere in popis del s količinami ter predračunski elaborat s stroškovno oceno

investicije

EN 13108-xx

SIST EN 13108-xx

SIST 1038-x

TSC 06.300 / 06.410

EN 13018-1,

EN 13108-5,

EN 13108-6,

EN 13108-7,

EN 13108-20,

EN 13108-21

Datum objave: 01.09.2010

Datum prevoda: 27.08.2010

Datum objave SIST:

01.07.2006

Datum objave: 01.02.2008

Datum objave popravka:

01.07.2009

Objavljene v Ur.l.RS

št. 65 z dne 14.08.2009

Tehnična regulativa - asfalterstvo

Osnove za določitev voziščne

konstrukcije in sanacijskih ukrepov

prometne zahteve v prihodnosti - prometne prognoze

kvaliteta materialov v posteljici (podlagi)

lastnosti in kvaliteta vgrajenih materialov

klimatski in hidrološki vplivi (visoke - nizke temperature,

voda odpornost proti heterogenemu zmrzovanju, ….)

Ustrezen ukrep sanacije preučiti vzroke, ki so povzročili

nastanek poškodb

Novogradnje, rekonstrukcije Preplastitve, ojačitve …..

Prometna obremenitev

- načrtovana doba trajanja (Pravilnik o projektiranju - 10. člen):

20 let (novogradnje), 10 let (preplastitve)

- osnova PLDO (faktorji ekvivalentnosti za vrsto vozil - OV, A, LT, ST, TT, TTP);

rang ceste - AC, HC, GC, RC; WIM meritve

- faktorji povečanja: prometni pasovi, nagib nivelete, rast prometa ….

merodajna (skupna ekvivalentna) prometna obremenitev - NOO 100

kN (do leta 2009 - 82 kN) - povečanje debelin asfaltnih plasti do 7 cm

(stari projekti – izdelani pred letom 2009 – potrebne novelacije, ne

dopolnitve!)

- razredi PO:

A1, A2, A3, A4, A5 (Z1, Z2… zmesi zrn) - ključno pri izbiri

asfaltnih plasti (obrabna, nosilna plast)

Geološke razmere, obstoječa VK

- Sondažni razkopi, vrtine raziskave na terenu,

v laboratoriju, poročilo

- Nosilnost podlage - CBR (Evd, Ev2)

- Obstoječa voziščna

konstrukcija

Klimatski in hidrološki pogoji

zelo zahtevna klima v Sloveniji

vpliv visokih, nizkih temperatur (izbira - asfaltne zmesi - obrabna, nosilna plast)

karta globin prodiranja mraza (nevezane zmesi zrn – odpornost proti heterogenemu zmrzovanju)

cone zmrzovanja (izdelati novo karto - zaključek „Delavnice DVK“)

ustrezno upoštevanje hidroloških pogojev: ugodni, neugodni-praksa?

projektno zagotoviti ustrezno površinsko in globinsko odvodnjo voziščne konstrukcije - prečni skloni vozišča, mulde, jarki, drenaže..)

MPC (lokalne ceste, javne poti …) - drugačna obdelava

DIMENZIONIRANJE - Novogradnje (TSC 06:520)

AASHO test

DIMENZIONIRANJE - Obstoječe

(TSC 06:541)

vizualna ocena stanja vozišč (razpoke, obraba, krpe, udarne jame,

deformacije …) – razredi stanja

meritve podajnosti – diagram za določitev ojačitve

Določitev ojačitve (TSC 06:541)

Izbira plasti - materialov VK

AC 22 base PmB 45/80-65 A2, pri čemer pomeni:

AC 22 base PmB 45/80-65 A2 - Asphalt concrete - oznaka za bitumenski beton

AC 22 base PmB 45/80-65 A2 - Največja velikost nazivnega zrna v zmesi

AC 22 base PmB 45/80-65 A2 - Nosilna plast

AC 22 base PmB45/80-65 A2 - Oznaka bitumenskega veziva (zahteve po penetraciji)

AC 22 base PmB 45/80-65 A2 - Razred bituminizirane zmesi glede na prometno obremenitev

Popisi po TSC 06.300 (PIS projektant)

S 3 2 246

Izdelava obrabne in zaporne plasti

bitumenskega betona BB 8s iz zmesi zrn iz

silikatnih kamnin in cestogradbenega bitumna

v debelini 30 mm 6486,70 m2

S 3 1 352

Izdelava zgornje nosilne plasti bituminizranega

drobljenca zrnavosti 0/22S mm s

cestogradbenim bitumnom v debelini 6 cm 6486,70 m2

Šifre in opis ni skladen z TSC 06.300/06.410: 2009

Javna naročila

Označevanje asfaltne zmesi ni skladno z SIST 1038-1

1.del:

• Zakonodaja - projektna dokumentacija, tehnična regulativa

• Načrtovanje - dimenzioniranje asfaltnih vozišč

2.del:

• Vzdrževanje vozišč

• Sanacijski ukrepi: postopki, tehnologije

Vzdrževanje vozišč

Investicijsko vzdrževanje IV: - obdelave površine in preplastitve

- ojačitve

- obnove - zamenjave

voziščne konstrukcije

Redno vzdrževanje RV: - krpanja poškodb na vozišču (prekopi!)

- popravilo izrazitih neravnin in kolesnic

- obnova hrapavosti asfaltnih vozišč

- zalivanje razpok

Sanacije – uveljavljeni izrazi

TSC: različni postopki inženirska presoja, sodelovanje strokovnjakov (recenzije, revizije - OP, izdelovalci (((

Odločitev o vrsti ukrepa (terenske in laboratorijske raziskave uporabnosti obstoječih materialov – na vozišču, nujno sodelovanje med laboratorijem

in izdelovalcem dimenzioniranja) geološko poročilo - geolog

racionalne,

optimalne rešitve (zahteve vozišča: nosilnost, torna sposobnost, sanacija deformacij….)

Načrtovalec VK – OP

Asfalterski tehnolog

ostali

Geolog

Prometnik

Vrednotenje - analiza ukrepa

Projektna naloga: analiza različnih variant, stroškovno vrednotenje ukrepov - Navodilo za pripravljalce PN, Dober Načrt dimenzioniranja VK – Odgovorni projektanti, izdelovalci

Analiza ocenjene vrednosti investicije:

≈ 4000 do 4500 m površinske obdelave

≈ 2500 m preplastitve

≈ 1200 m ojačitve

≈ 700 m zamenjave

IV: Površinske obdelave: Surface

dressing (SD), Slurry surfacing (SS) - po

TSC 06.300 / 06.410 …

izboljšanje tornih lastnosti vozišča

zatesnitev površine

za manj obremenjene ceste, makadame - zahteve PP - ZVKD…

- s površinsko prevleko (SD)

- s tankoplastno prevleko (SS)

Površinske prevleke (SD) -

IZVEDBA

1. Pobrizg veziva – emulzije:

- ustrezna podlaga

• čista

• popravljene udarne jame, robovi

• zalite večje razpoke

- ustrezna količina pobrizga emulzije

- ustrezna temperatura emulzije

2. Posip drobirja (enakomernost, količina)

3. Uvaljanje drobirja (ustrezni valjarji)

4. Odstranitev odvečnega drobirja (krtačenje)

Tankoplastne prevleke (SS)

Po hladnem postopku

• proizvodnja kontinuirano v samohodni strojni opremi

Primer: SS 8 BE A1/A3 (oznaka po TSC)

Po vročem postopku

• proizvodnja šaržno v

asfaltnem obratu,

T > 130°C

Tankoplastne prevleke (SS)

po hladnem postopku

mešanica: zmesi kamnitih zrn, potrebnih dodatkov in

bitumenske emulzije

vgrajevanje z razdelilnikom za strojno razgrinjanje

praviloma dvoslojna izvedba,

prvi sloj je izravnalni

zgoščevanje pod prometom

ali z valjarji z gumijastimi kolesi

Tankoplastne prevleke (SS)

po vročem postopku

mešanica zmesi kamnitih zrn, kamene

moke, bitumna in morebitnih dodatkov

vgrajevanje strojno s finišerjem

pred valjanjem posip s finim drobirjem

zgoščevanje z valjarji, praviloma brez

vibracij

IV: Preplastitve

najpogosteje bitumenski betoni: AC surf, SMA, PA ...

primerne za vse skupine prometnih obremenitev

izbira odvisna zahtev vozišča in lokalnih pogojev - poznavanje materialov in tehnologij; lastnosti asfaltne zmesi:

- manj hrupni - tihi asfalti: SMA, asfalti z gumo - večja odpornost proti kolesnicam:

SMA, uporaba žlindre v obrabnih plasteh - PA – drenažni asfalt: manj hrupen, drenažna sposobnost…

IV: Ojačitev

- izboljšanje nosilnosti (AC base +

AC surf)

- za vse skupine PO (A1 do A5)

- pri določitvi debeline ojačitve pravilno vrednotenje obstoječih plasti – DVK – vrtine!!

- z vezano nosilno, vezno in/ali obrabno plastjo = nadgradnja z asfaltnimi plastmi

- nevezano in vezano nosilno in obrabno plastjo – sendvič sistem

IV: Obnova - zamenjava

ko sta nosilnost VK in kvaliteta obstoječih materialov neustrezni (vzroki: neustrezno odvodnjavanje, premajhne debeline, neustrezni materiali...)

kadar nadvišanje ni možno

(v naselju, mestne ceste)

IV: Reciklaža

Alternativa ZAMENJAVE: izven naselij =

RECIKLAŽA obstoječih materialov

z asfaltno nadgradnjo (in situ, uporaba

rezkanca, … (d = 25 do 30 cm)

Obdelava voziščne konstrukcije -

reciklaža

Uporaba:

• na cestah s slabo nosilnostjo

Cilj:

• uporabiti obstoječe

materiale

• narediti homogen

nosilni sloj

Vrste:

• po vročem/hladnem postopku

• in-situ ali v asfaltnem obratu

• z bitumensko emulzijo,

cementom ali penjenim bitumnom

Recikliranje vozišč

s penjenim bitumnom

Sestava mešanice - priprava RECEPTURE:

• rezkan asfalt

• nevezana nosilna plast

• zmes kamnitih zrn

• (penjeni) bitumen

• cement

• voda

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,001 0,01 0,1 1 10 100

Odprtina sit (mm)

Pre

sev

ek

(%)

sp. mejna Wirtgen zg. mejna Wirtgen Mešanica

Izvedba reciklaže z uporabo

rezkanca (Z Lj. obvoznica)

Recikliranje vozišč

s penjenim bitumnom

Prednosti:

• izboljšana nosilnost

• debela, homogena nosilna plast (min. d)

• pridobimo dobre strani cementa in bitumna

kot veziva v nosilni plasti

• izkoriščenost materiala

• hitrost izvedbe

• prometna varnost

Slabosti: naloge v prihodnosti

Reciklaže - prihodnost

Dopolnitev regulative

Vrednotenje reciklirane plasti - faktorji

ekvivalentnosti (določitev): 0,16 do 0,22

Odpornost proti škodljivim učinkom

zmrzovanja - vrednotenje

Toplotna prevodnost (faktorji ekvivaletnosti

- toplotna odpornost, metoda Papo …)

Vzdrževanje vozišč

Investicijsko vzdrževanje IV: - obdelave površine in preplastitve

- ojačitve

- obnove - zamenjave

voziščne konstrukcije

Redno vzdrževanje RV:

- krpanja poškodb na vozišču (prekopi!)

- popravilo izrazitih neravnin in kolesnic

- obnova hrapavosti asfaltnih vozišč

- zalivanje razpok

RV: Krpanja poškodb na vozišču

poškodbe: udarne jame, luščenje obrabne plasti, obraba, zmrzlinske poškodbe, razpoke...

s krpanjem začeti takoj po nastanku poškodb • jesenska popravila: preprečitev vstopa površinske vode v vozišče • pomladanska popravila: vzpostavitev vozišča po zimi v vozno

stanje krpamo z enako zmesjo, kot je v obstoječi obrabni plasti izvedba: - pravokotne oblike

- robovi navpično izsekani - jame skrbno očiščene - pobrizg – po celotni površini z bitumensko emulzijo - stiki: bitumenska lepilna zmes ali lepilni trak - zagotoviti ustrezno zgoščenost - nadvišanje

Prekopi na vozišču

- širina: min 1,0 m (strojno vgrajevanje)

- nosilnost, torna sposobnost (kot na obstoječi VK)

- zamik stikov, nadvišanje, stiki z bitumensko zalivno zmesjo, …..

RV: Popravilo neravnin in kolesnic

REZKANJE:

• poškodbe zaradi odrivanja in preoblikovanja (kolesnice, perilniki)

• spremembe vzdolžnega ali prečnega nagiba (pomanjkljivosti ravnosti)

rezkanje površine – segrete ali hladne asfaltne zmesi ali remix (mešanje in ponovna vgradnja)

ponovni nastanek preprečimo samo, če odstranimo VES material, ki je občutljiv na preoblikovanje (Vrtine - raziskave obrabne in nosilne plasti)

RV: Obnova hrapavosti asfaltnih vozišč

Lastnosti vozišča:

= zagotavljanje ustreznega koeficienta drsnega trenja

= zagotavljanje primerne hrapavosti

UKREPI:

rezkanje

obdelava z vodnim curkom

mehanska obdelava (peskanje, štokanje)

obdelava površine s površinskimi obdelavami vozišča:

uporaba zmesi zrn eruptivnega porekla (površinske

prevleke - SD, tankoplastne prevleke - SS)

RV: Vzdrževanje makadamskih vozišč

ohranjati ravno in profilirano vozišče,

zagotavljati hiter odtok površinske vode – sprotno

vzdrževanje odvodnjavanja

kotanje in udarne jame zakrpati z ustreznim kamnitim

materialom nevezani kamniti material (drobljenec)

brez primesi zemlje, glinenih ali organskih primesi

deponiranje materiala na razširitvah = neprekinjeno

vzdrževanje

Izvedba površinske protiprašne obdelave - ekonomičnost?

Sanacija krovnih plasti

zamenjava

obnovitev profila brez dodane asfaltne

zmesi (reshape)

obnovitev profila z dodano asfaltno zmesjo

brez mešanja (repave)

obnovitev profila z dodano asfaltno zmesjo

z mešanjem (remix)

obnovitev profila z dodano asfaltno zmesjo,

mešanjem in nadgraditvijo (remix-plus)

Zaključki delavnice „DVK“ - naloge

v prihodnosti na področju VK

1 Nova karta con zmrzovanja - globin prodiranja mraza

2 Za ceste nižjega ranga: MPC – standardizirane VK

3 Korekcijski faktorji za nadomestitev vezanih z

nevezanimi plastmi (toplotna prevodnost)

4 Navodilo za izdelavo PN za dimenzioniranje VK

5 Merila za izdelovalce DVK (OP določeno z zakonodajo!)

6 Novelacija TSC za dimenzioniranje VK

7 Nov standard SIST za uvedbo fundamentalnih preskusov

za asfalte

8 Izdelava metodologije za uvedbo stroškovnih analiz

življenjskega cikla VK - LCA

Hvala za pozornost!

Vprašanja???