43
VYSOKÉ UENÍ TECHNICKÉ V BRN FAKULTA STAVEBNÍ DOC. ING. JAN KUDRNA, CSC. DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT VOZOVEK MODUL 04 PORUCHY NETUHÝCH VOZOVEK

DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

VYSOKÉ U�ENÍ TECHNICKÉ V BRN� FAKULTA STAVEBNÍ

DOC. ING. JAN KUDRNA, CSC.

DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT VOZOVEK

MODUL 04

PORUCHY NETUHÝCH VOZOVEK

Page 2: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

STUDIJNÍ OPORY PRO STUDIJNÍ PROGRAMY S KOMBINOVANOU FORMOU STUDIA

Page 3: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

© Jan Kudrna, Brno 2007

Page 4: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

OBSAH

1 Úvod .............................................................................................................. 5 1.1 Cíle ....................................................................................................... 5 1.2 Požadované znalosti ............................................................................. 5 1.3 Doba pot�ebná ke studiu....................................................................... 5 1.4 Klí�ová slova ........................................................................................ 5 1.5 Metodický návod na práci s textem...................................................... 5

2 Poruchy netuhých vozovek.......................................................................... 6 2.1 Klasifikace poruch................................................................................ 6

2.1.1 Význam klasifikace poruch.................................................... 6 2.1.2 Ú�el klasifikace poruch.......................................................... 9 2.1.3 Strukturální t�íd�ní poruch a jejich odstra�ování ................... 9 2.1.4 Strukturální definice údržby a opravy.................................. 10

2.2 Mechanizmy porušování vozovek...................................................... 10 2.2.1 Ztráta protismykových vlastností ......................................... 11 2.2.2 Ztráta hmoty z povrchu vozovek.......................................... 11 2.2.3 Trvalé deformace krytu ........................................................ 13 2.2.4 Trhliny.................................................................................. 15 2.2.5 Deformace vozovky ............................................................. 20 2.2.6 Jiné poruchy ......................................................................... 20

2.3 Výskyt poruch .................................................................................... 21 2.3.1 Plošné vymezení poruch....................................................... 21 2.3.2 Výskyt poruch podle typ� netuhé vozovky.......................... 21

2.4 Katalog poruch ................................................................................... 22 2.4.1 Katalog poruch ..................................................................... 22 2.4.2 Sb�r poruch .......................................................................... 25 2.4.3 Vyhodnocení poruch ............................................................ 29

3 Systémy pro hospoda�ení s vozovkou ...................................................... 31 3.1 Zásady navrhování údržby a oprav..................................................... 31 3.2 Postup plánování údržby a oprav ....................................................... 32

3.2.1 Systémy hospoda�ení s vozovkou - SHV (PMS) ................. 34 3.2.2 Víceparametrový SHV ......................................................... 35 3.2.3 Dvouparametrový SHV........................................................ 36

4 Shrnutí ........................................................................................................ 43 4.1 Seznam použité literatury ................................................................... 43 4.2 Seznam dopl�kové studijní literatury................................................. 43

Page 5: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

1 Úvod

1.1 Cíle

Cílem modulu 04 této studijní opory je nau�it se:

− Vizuáln� poznávat poruchy netuhých vozovek a porozum�t vývoji t�chto,

− Seznámit se s podstatou funkcí systému pro plánování údržby a oprav vozovek.

1.2 Požadované znalosti

Text modulu 04 navazuje na moduly 01, 02 a 03, p�i�emž modul:

− 01 - vysv�tlil základní pojmy provozní zp�sobilosti a jejich vliv na bez-pe�nost a další dopady silni�ního provozu,

− 02 – vysv�tlil m��ení rovnosti a dalších parametr� vozovek posuzujících stav PK v�etn� vlivu na životní prost�edí,

− 03 – vedl ke zvládnutí posuzování únosnosti vozovky a seznámení s funkcí Pavement Management systém�.

Problematika probíraná v tomto modulu vyžaduje znalosti o vrstvách vozovek a jejich složení.

1.3 Doba pot�ebná ke studiu

Text modulu vyžaduje asi 8 h soust�ed�ného studia.

1.4 Klí�ová slova

pozemní komunikace, netuhé vozovky, poškozování, porušování, mechanismus porušování, sb�r poruch, Pavement Management.

1.5 Metodický návod na práci s textem

Všechny poruchy jsou dokladovány teorií vývoje poruch, schématickým zná-zorn�ním a fotografiemi a to umožní snadno pochopit text.

Page 6: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

2 Poruchy netuhých vozovek

Tato kapitola se zabývá popisem porušování PK pomocí jednotlivých mecha-nizm�, vznikem poruch a jejich evidencí. Vychází z TP 82 a TP 87.

Jako každá konstrukce tedy i vozovky, zemní t�leso a další konstrukce se uží-váním PK poškozují a porušují.

Porucha vzniká kumulací poškozování a ovliv�uje provozní funkce a únosnost vozovky.

Vývoj poškozování a porušování se popisuje mechanizmem porušování, což je souhrn mechanických, fyzikálních, chemických a jiných vliv� p�sobících na PK.

Porušují se všechny vrstvy vozovky, podloží i zemní t�lesa.

Ze znalosti mechanizm� porušování se odvozují druhy poruch a jejich nej-vhodn�jší zp�soby údržby a oprav.

2.1 Klasifikace poruch

2.1.1 Význam klasifikace poruch

Každá porucha má svou závažnost z hlediska provozních funkcí vozovky a únosnosti vozovky a negativn� ovliv�uje:

− bezpe�nost silni�ního provozu, − rychlost, plynulost, hospodárnost a pohodlí silni�ního provozu, − porušování konstrukce vozovky.

Všechny poruchy jsou nákladné v d�sledku:

− ztrát p�i dopravních nehodách, − snížení hospodárnosti silni�ního provozu (zvýšení náklad� na provoz,

ztráty �asu a pohodlí), − náklad� na údržbu, opravu a p�ípadn� rekonstrukci vozovky.

Všechny provozní funkce se odvíjejí od charakteristik povrchu vozovky, které se popisují drsností a podélnou a p�í�nou nerovností. Ke stanovení charakteris-tik se používá m��icích za�ízení podle �SN 73 6177 a �SN 73 6175. Ke sta-novení únosnosti (charakteristika vhodnosti konstrukce vozovky pro dané zatí-žení) se používá m��icích za�ízení podle TP 87.

Pln�ní provozních funkcí a únosnosti vozovky je možno také popsat kvalitativ-ním a kvantitativním záznamem a vyhodnocením poruch.

Záznamem poruch se také dopl�ují charakteristiky povrchu vozovky získané m��icí technikou.

2.1.1.1 Kvalitativní rozd�lení poruch Kvalitativní rozd�lení poruch je otázkou zasažené tlouš�ky vozovky a vrstev vozovky. Rozd�lují se tak poruchy:

Page 7: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

− Povrchu

− Obrusné vrstvy,

− Krytových vrstev,

− Podkladu

− Celé vozovky

− Podloží a zemního t�lesa

− Odvodn�ní

Seznam a rozd�lení poruch je znázorn�n tab. 2.1.

Odstran�ní poruchy postihující povrch vozovky je nejlevn�jší a p�inese i nej-v�tší odstran�ní ztrát v silni�ním provozu a zpomalení procesu snižování únos-nosti.

Pokud porucha vznikne na povrchu, ší�í se do všech stran, v ploše a do hloub-ky.

Od vývoje porušení do hloubky vozovky a podloží se odvozuje kvalitativní vývoj poruch:

Porušení:

povrchu obrusné vrstvy krytu podkladu celé vozovky a podloží

Obr. 2.1 - Kvalitativní ší�ení poruch postihující povrch až celou konstrukci vozovky

Vznikne-li porucha v konstruk�ních vrstvách nebo v podloží a zemním t�lese, ší�í se rychle vrstvami vozovky vzh�ru až na povrch vozovky, kde dojde k je-jímu viditelnému projevu charakteristickému pro poruchu konstrukce vozovky a podloží. Zde se pak op�t kvantitativn� ší�í v ploše vozovky.

2.1.1.2 Kvantitativní t�íd�ní poruch Vývoj každé poruchy spo�ívá ve zvyšování množství poruch a v jejich ší�ení do okolních ploch.

Druhé hledisko t�íd�ní poruch spo�ívá ve stanovení postižené plochy poruchou.

Page 8: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

Tab. 2.1 – Skupina poruch, název poruchy a její zobrazení v textu

Skupina poruch �íslo poruchy

Název poruchy �íslo obrázku

01 Ztráta mikrotextury 2. Ztráta drsnosti

02 Ztráta makrotextury

03 Puchý�e v obrusné vrstv� z LA

04 Podélné vlny

05 Vyjeté koleje Deformace krytu

06 Nepravidelné hrboly

07 Ztráta asfaltového tmelu

08 Koroze EKZ

09 Ztráta kameniva z nát�ru

10 Kaverny v povrchu vozovky

11 Hloubková koroze

12 Výtluky v obrusné vrstv�

Ztráta hmoty z krytu

13 Výtluky v krytu

14 Trhlina p�í�ná úzká

15 Trhlina p�í�ná široká

16 Trhlina p�í�ná rozv�tvená

17 Trhlina podélná úzká

18 Trhlina podélná široká

19 Trhlina podélná rozv�tvená

Trhliny

20 Mozaikové trhliny

21 Odlamování okraj� vozovky

22 Místní pokles

23 P�í�ný pokles

24 Místní hrbol

25 P�í�ný hrbol

26 Podélný hrbol

27 Plošná deformace vozovky

28 Sí�ové trhliny

Konstruk�ní poruchy

29 Prolomení vozovky

30 Vysprávky

31 Zanesení p�íkop� Jiné poruchy

32 Zvýšená nezpevn�ná krajnice

Page 9: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

Obr. 2.2 - Kvantitativní ší�ení poruch od ojedin�lých až celoplošných poruch

2.1.2 Ú�el klasifikace poruch

Základním požadavkem zat�íd�ní a sb�ru poruch je �ešení vztahu:

PORUCHA ODSTRAN�NÍ PORUCHY

2.1.3 Strukturální t�íd�ní poruch a jejich odstra�ování

Složí-li se kvalitativní a kvantitativní t�íd�ní poruch, vymezují se požadavky na pln�ní vztahu porušení - odstran�ní poruchy podle následujícího schématu na další stránce.

V uvedeném schématu je šipkami a �ísly vyzna�en obvyklý vývoj poruch a jejich odstra�ování.

Obr. 2.3 - Strukturální t�íd�ní poruch vozovek

Page 10: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

2.1.4 Strukturální definice údržby a opravy

Údržba nebo oprava je definována následujícím zp�sobem:

− b�žná údržba = porucha povrchu + ojedin�lý výskyt − souvislá údržba = porucha povrchu + souvislý výskyt − lokální oprava = porucha konstrukce + ojedin�lý výskyt − souvislá oprava = porucha konstrukce + souvislý výskyt

nebo recyklace �i rekonstrukce vozovky Hranice mezi porušením povrchu a konstrukcí vozovky je dána hloubkou poru-šení obrusné vrstvy. Porušení povrchu je porušení do hloubky nejvýše 30 mm. Údržba je tedy v souladu se zavedenou praxí definována tlouš�kou úpravy do 30 mm.

Po stránce velikosti plochy porušeného povrchu je p�echod mezi použitím technologií na omezených nebo souvislých plochách dán ekonomickým posou-zením jak náklad� na provedení technologií, tak i náklad� silni�ního provozu.

Pro mén� zatížené silnice II. a III. t�íd lze problém zjednodušit na posouzení náklad� údržby a opravy provedené souvisle nebo na omezených plochách p�ípadn� s uvážením jejich rozdílných životností. Tímto postupem jist� bude údržba a oprava na omezených plochách do 30 % (50 %) povrchu výhodn�jší než údržba a oprava souvislá.

U více zatížených silnic a dálnic vystupují dop�edu vyšší požadavky na pln�ní provozních funkcí vozovek a zvýšené náklady silni�ního provozu p�i �ast�ji provád�né údržb� a oprav�. Svou roli sehraje i rychlý kvalitativní a kvantita-tivní vývoj poruch vozovek. Na dálnicích a rychlostních silnicích a rychlost-ních místních komunikacích bude proto dávána p�ednost souvislé údržb� a souvislé oprav�. Údržba a oprava na omezených plochách se uplatní p�i 1 % až 5 % porušených ploch.

K návrhu údržby a opravy je t�eba poruchy �ádn� kvalitativn� rozt�ídit a vyme-zit jejich plošný rozsah. Oba popisy jsou sou�ástí �asového vývoje porušení v konstrukci vozovky a ve sm�ru ší�kovém a délkovém. Vývoj porušování v �ase up�esní popis mechanizm� porušování uvedený v kapitole 4.

2.2 Mechanizmy porušování vozovek

Každá hmota ú�inkem klimatického prost�edí, zatížením provozem a teplotními zm�nami podléhá poškozování a porušování. Také obrusná vrstva vozovky a konstrukce vozovky za r�zných podmínek klimatických a zatížení vykazuje podle svých vlastností mechanizmy porušování. Tato poškozování a porušování se vyskytují zákonit� a náhodn�, lze je však výb�rem stavebních materiál�, jejich složením a provedením ovlivnit, omezit nežádoucí vlastnosti a snížit jejich pravd�podobnost výskytu. Tím se ovlivní jak kvalitativní, tak kvantitativní vývoj poruch a rychlost vývoje porušování, ale porušení se neza-brání. Je vždy t�eba po�ítat s údržbou a opravou povrchu vozovky i celé vo-zovky.

K poškozování a poruše povrchu vozovky a konstrukce vozovky vedou r�zné mechanizmy porušování, které souvisí s návrhem vozovky, s dodržením kon-

Page 11: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

struk�ních opat�ení a s provedením vrstev (návrhem, použitím hmot, výrobou a položením).

2.2.1 Ztráta protismykových vlastností

Protismykovým vlastnostem byla v�nována celá kapitola 3 v M 01. V této ka-pitole se poruchami zabýváme z pohledu odlišení poruch vizuáln�.

Ztráta drsnosti nastane:

− uzav�ením povrchu do hladké plochy bez vystupujících zrn kameniva - dojde ke ztrát� makrotextury povrchu,

− vyhlazením zrn kameniva vlivem dotyku s pneumatikami - dojde ke ztrát� mikrotextury povrchu.

Popisem viditelného, rozpoznatelného jevu ztráty makrotextury a mikrotextury lze ztrátu drsnosti p�edpov�d�t a následn� zm��it.

Oba jevy lze spojit s jinými mechanismy porušování:

− ztrátu makrotextury s vývojem trvalých deformací povrchu a

− ztrátu mikrotextury se ztrátou hmoty z povrchu vozovek.

2.2.2 Ztráta hmoty z povrchu vozovek

Nej�ast�jší zp�sob ztráty hmoty je již probíraný mechanismus ztráty mikrotex-tury kameniva se snížením protismykových vlastností povrchu. Tato porucha se eviduje jen m��ením protismykových vlastností za�ízeními podle M 01 kap. 3, zkoušky pohlazením rukou, zkouškou odporu proti skluzu botou jsou �ist� subjektivní.

U kryt� z asfaltových sm�sí se nejprve uvol�uje asfaltový tmel (sm�s asfaltu a kameniva do 2 mm), zejména pokud obsahuje málo pojiva a tmel je tudíž dro-bivý. Ubýváním tmele se obnažují hrubá zrna kameniva a nejsou-li již do sm�si zaklín�na, vylamují se. Pokud se tento proces ponechá svému vývoji, vzniká další uvol�ování zrn a ubývání vrstvy tak, až je odstran�na obrusná vrstva celá a proces pokra�uje i do dalších vrstev krytu, p�ípadn� podkladu, nebo� tyto vrstvy jsou mén� odolné než obrusné vrstvy.

Proces porušení asfaltových sm�sí ztrátou hmoty se zat�i�uje do t�chto stadií:

− ztráta tmele (vypírání povrchu, povrchová koroze), obr. 2.4, − vylamování hrubého kameniva (hloubková koroze), obr. 2.5, − výtluk v obrusné vrstv�, obr. 2.6, − výtluk v krytu.

Uvedené procesy ztráty hmoty se týkají i jiných vrstev nebo jednotlivých zrn kameniva. Pokud je ve vrstv� jakékoliv zrno m�kké, mén� trvanlivé (jako na-sákavé se sníženou odolností proti mrazu nebo v p�ípad� ocelá�ských strusek rozpadavé objemovými zm�nami díky svému mineralogickému složení) nebo dokonce cizí materiál (organického p�vodu jako d�evo, kost nebo hlin�ná

Page 12: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

hrudka), pak tyto materiály se ze sm�si �asem uvolní a z�stane po nich kaverna nebo jamka (obr. 2.7).

U nát�r� dochází mechanismem ztráty hmoty uvol�ování zrn jako ztráty podr-cení, tato ztráta materiálu je zárove� nebezpe�ná z hlediska protismykového, po odstran�ní podrcení z�stává na povrchu vrstva pojiva, v sou�asnosti asfaltu (d�íve se používal i karcinogenní dehet).

Podobný mechanismu porušení jako mají asfaltové sm�si za horka, mají i sm�-si vyráb�né a pokládané za studena, tedy kalové vrstvy nebo mikrokoberce za studena (v tlouš�ce od 6 mm do 16 mm u mikrokoberc�). Povrch se postupn� opot�ebovává uvol�ováním tmelu až ke ztrát� celé tenké vrstvy. Zvláštní poru-chou je ovšem porucha celé vrstvy, vrstva se m�že uloupnout od povrchu. Stá-vá se to velmi �asto, pokud je kalová vrstva použita k záchran� asfaltové vrstvy vykazující rychlou korozi povrchu. P�í�inou je obvykle nižší obsah pojiva a následnou obtížnou zhutnitelností a vysokou mezerovitostí obrusné vrstvy. Ve snaze zachránit tuto vrstvu se použije emulzní kalová vrstva, která proces�m zabránit nedokáže a olupuje se i s pod ní ležící asfaltovou sm�sí, která rychle pokra�uje k hloubkové korozi a výtluk�m. Následná oprava je o položení emulzní vrstvy ješt� dražší.

− rozpad m�kkého zrna kameniva nebo cizího materiálu ve sm�si - kaver-ny

Obr. 2.4 - Ztráta asfaltového tmele

Obr. 2.5 - Hloubková koroze

Obr. 2.6 - Výtkuky Obr. 2.7 – Kaverny

Page 13: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

Obr. 2.8 - Ztráta kameniva z nát�ru

Obr. 2.9 - Olupování emulzních kalových vrstev

2.2.3 Trvalé deformace krytu

Asfaltem stmelené krytové vrstvy mají vlastnosti pojiva, které p�i nízkých tep-lotách (podle druhu asfaltu p�i teplot� +5 °C až - 10 °C) nebo p�i vysokých rychlostech zatížení (pak m�že být teplota o 20 °C vyšší) se chová jako pevná a k�ehká hmota. P�i teplotách vyšších (podle druhu asfaltu p�i teplot� +40 °C až +65 °C) a dlouhodobém zatížení se chová jako hustá kapalina (p�irovnání k hustému oleji je možné). Tímto pojivem je kamenivo vzájemn� slepeno nebo u litých asfalt� je v tomto pojivu uloženo (plave v n�m). P�i nízkých teplotách a vysokých rychlostech zatížení jsou asfaltové sm�si pružné (lze je p�irovnat k betonu) a p�i vysokých teplotách, pomalých rychlostech a stání vozidel do-chází již ke vzájemnému posunu zrn kameniva a asfaltová sm�s se pohybuje z míst soust�ed�ného tlaku do míst mimo jeho p�sobení (lze ji p�irovnat k hus-tému t�stu).

K vývoji trvalé deformace p�sobení vn�jších podmínek:

− vysoké teploty (povrchu, vzduchu), − stání nebo pomalá doprava, − zatížení soust�ed�né do jízdních stop, − velký po�et zatížení.

Mezi trvalá p�etvo�ení krytu lze v prvé �ad� za�adit zm�ny makrotextury. U asfaltových sm�sí se nejprve se zm�ní struktura sm�si na povrchu (tj. dojde ke ztrát� makrotextury) a pak následuje trvalé p�etvá�ení celé obrusné vrstvy. Za speciální ztrátu makrotextury lze považovat snadno rozpoznatelnou zm�nu povrchu pocením nát�ru.

Page 14: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

Obr. 2.10 - Ztráta mikrotextury

Obr. 2.11 - Ztráta makrotextury

Podle druhu zatížení dochází u asfaltových vrstev k:

− prohlubním v míst� stání vozidel (autobusová zastávka), obr. foto − vyjetým kolejím ve stopách nákladních vozidel, obr. foto − opakovaným prohlubním v podélném sm�ru p�ed �ízenými k�ižovatkami

(roleta) na celou ší�ku jízdního pruhu, které vznikají stáním osobních vozidel,

− nepravidelné nerovnosti p�i p�sobení vodorovných sil p�i brzd�ní, roz-jížd�ní nebo v obloucích,

− náhodné nerovnosti ve volné trase v d�sledku kolísavého složení sm�si nebo spojení vrstev krytu vozovky.

Obr. 2.12 - Vyjetá kolej ve stop� vozidel

Obr. 2.13 - Podélné vlny stáním vozidel

Page 15: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

Obr. 2.14 – Puchý�e v litém asfaltu

Obr. 2.15 – Koroze EKZ

2.2.4 Trhliny

2.2.4.1 Mrazové trhliny

P�i velmi nízkých teplotách musí v asfaltových vrstvách docházet ke smrš�o-vání stejn� jako u betonu. Pokud teploty poklesnou pod - 20 °C nebo pokles teploty povrchu je rychlý, vznikají nap�tí, nerelaxují a pak se na povrchu za�ne vytvá�et p�í�ná smrš�ovací trhlinka, která oslabí asfaltové vrstvy. Tato trhlinka opakovanými poklesy teploty roste do hloubky obrusné vrstvy. Jakmile trhlina dosáhne vzájemného spojení s ložní nebo podkladní vrstvou vozovky, pak se ší�í bu� do hloubky, nebo naruší spojení vrstev.

Vývoj porušení p�í�nou trhlinou je rozd�len do následujících stadií:

− úzká trhlina nepostihující celou ší�ku vozovky, − úzká trhlina p�es celou ší�ku vozovky, − v�tvení trhliny nebo vytvá�ení p�idružených trhlinek, − prohlubování a vznik široké trhliny s olamováním hran a p�ípadn� vývo-

jem p�idružených trhlin a plošných trhlin (mozaikových).

Vývoj trhlin je níže schematicky znázorn�n:

Obr. 2.16 – Znázorn�ní vzniku a vývoje mrazových trhlin

Obr. 2.17 -

Obr. 2.18 -

Page 16: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

2.2.4.2 Reflexní trhliny

P�i výstavb� cementem zpevn�ných nebo stabilizovaných podklad� dochází stejn� jako u betonu p�i tvrdnutí vrstvy ke smrš�ování, které vyvolá ve vrstv� tahové nap�tí vyšší, než je pevnost materiálu vrstvy, a to zp�sobí vznik p�í�-ných trhlin p�es celou ší�ku vrstvy. �ím vyšší je pevnost betonu nebo zpevn�-ného nebo stabilizovaného podkladu, tím menší je vzdálenost mezi trhlinami. Vzdálenost se pohybuje mezi 3 m až 30 m. Po vzniku smrš�ovacích trhlin do-chází k jejich rozevírání a uzavírání teplotní roztažností v závislosti na teplot� vrstvy. Pokud je vrstva p�ekryta asfaltovými vrstvami, spojením vrstev tohoto podkladu se pohyby teplotní roztažnosti p�enáší do asfaltových vrstev a trhlina za�ne pror�stat až na povrch vozovky. Rozši�ování a uzavírání trhlin pokra�u-je, trhlinami proniká voda a trhliny jsou vypl�ovány pískem a ne�istotami. T�mito vlivy dochází k t�mto stadiím trhlin:

− úzká trhlina, − široká trhlina − odlamování hran trhlin, − narušování spojení mezi asfaltovými vrstvami a vznik podružných trhlin

jako trhlin mozaikových, − vytvá�ení hrbolu p�i vypln�ných trhlinách a teplotních pohybech vrstev.

Tato porušení jsou schematicky níže znázorn�na:

Obr 2.19 – Znázorn�ní vývoje reflexních trhlin

Obr. 2.20 - Úzké p�í�né trhliny v asfaltové obrusné vrstv�

Obr. 2.21 - Široké a p�idružené p�í�né trhliny

Page 17: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

Obr. 2.22 - Úzká podélná trhlina v asfal-tovém krytu

Obr. 2.23 - Široké podélné trhliny v asfaltových vrstvách

2.2.4.3 Trhliny zp�sobené stárnutím asfaltových pojiv

2.2.4.4 Mozaikové trhliny

Pokud nejsou asfaltové vrstvy vzájemn� spojeny (další vrstva byla kladena na vlhký, mokrý a zne�išt�ný povrch nebo nebyl proveden nebo byl nedostate�ný spojovací post�ik nebo obrusná vrstva je p�íliš mezerovitá a umož�uje pr�nik vody až na spojení vrstev a ú�inky vody spojení naruší), dochází p�i zatížení vozovky k namáhání jednotlivých asfaltových vrstev mnohem v�tšímu než p�i jejich spojení (je na míst� p�irovnání zatížení d�ev�ného trámu a stejného profi-lu složeného z voln� položených nespojených prken). P�i opakovaném zat�žo-vání nespojených vrstev, zejména vrstvy obrusné, tak dochází v nejvíce namá-haném pr��ezu (pod pneumatikou nebo vedle pneumatiky) a v bod� jakéhoko-liv oslabení vrstvy (porušené kamenivo, velké kamenivo, vyšší mezerovitost ve sm�si apod.) k narušení spojení mezi vzájemn� dotýkajícími se zrny sm�si a narušení vyvolá trhlinu, která pror�stá obrusnou vrstvou. Trhlina se po�ne ší�it soub�žn� se sm�rem pohybu vozidel, prodlužuje se a v�tví, jak sleduje všechna náhodná oslabení vrstvy. Trhliny se spojují, zahuš�ují a vznikají mozaikové trhliny jako sí� trhlin o vzájemných vzdálenostech odpovídajících až p�ibližn� tlouš�ce nespojené vrstvy. Doprovodným jevem mozaikových trhlin je rozši�o-vání trhlin, snižování tlouš�ky vrstev u trhlin (vymýváním sm�si) a následn� odstran�ní vrstvy jako výtluk.

Vývoj mozaikových trhlin lze rozd�lit do stadií:

− vznik krátké, sotva patrné trhlinky, − nepravidelná podélná úzká trhlina ve stop� vozidel a vn� stopy t�žkých

nákladních vozidel, − v�tvení trhliny do stop vozidel i mimo stopu, vznikají rozv�tvené trhliny, − spojování trhlinek v sí� trhlin, − zv�tšování a zahuš�ování sít� trhlin, − vylamování �ástí vrstvy mezi trhlinami a vznik výtluk�.

Nepravidelnými a mozaikovými trhlinami proniká do spojení vrstev voda, kte-rá je vlivem zatížení pod tlakem rychle vytla�ena (�ásti narušené vrstvy „pum-

Page 18: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

pují") a eroduje vrstvy. Trhliny se tak rozši�ují a vrstva se p�i hranách snižuje. Tento jev napomáhá vytvá�ení výtluk�.

Obr. 2.24 - Rozv�tvené trhliny kolem podél-ných trhlin

Obr. 2.25 - Mozaikové trhliny v krytu vozovky

2.2.4.5 Porušení pracovních spár

Na napojení postupn� pokládaných obrusných vrstev vzniká oslabení pr��ezu spojením pokládaných pás�. Vrstva prvn� pokládaného pásu nem�že být u volného okraje �ádn� zhutn�na (sm�s uniká z pod kola hutnícího válce) a vrstva v dalším pásu se vždy h��e spojí se studenou první vrstvou.

Na spoji dochází k poruchám:

− p�í�ná a podélná trhlina s vývojem jako u trhliny mrazové − úzká trhlina, − široká trhlina, − podružné trhliny jako mozaikové trhliny, − výtluky.

− p�i ztrát� hmoty po�ínaje, v prvn� položeném pásu u podélné spáry a u napojeného pásu u p�í�né spáry:

− ztráta asfaltového tmelu, − hloubková koroze, − výtluky.

Podobn� se na svých stycích porušují také vysprávky, tj. napojení asfaltových vrstev položených p�i oprav� do vyfrézovaných ploch.

2.2.4.6 Trhliny v konstrukci vozovky

Opakovaným zat�žováním v míst� nejvyššího namáhání pod st�edem zatížení na spodním líci asfaltových vrstev a mimo stopu vozidel na povrchu vozovky (tyto poruchy jsou d�íve vid�t a vznikají vlivem sou�asného p�sobení nízké teploty – teplotní nap�tí - a vodorovných sil od zatížení – kola vozidel jsou ve stálém záb�ru a vznikají smyková nap�tí mimo stopu vozidel) dochází k naru-šení spojení mezi zrny a zárodku trhliny. Trhlina se ší�í do pr��ezu asfaltových vrstev (ve stop� na povrch vozovky, na okraji do hloubky vrstev) a také do délky. Rovn�ž se zvyšují nap�tí ve sm�ru jízdy vozidel a vznikají p�í�né trhli-ny, kolmé na první vzniklé trhliny. Dosáhne-li trhliny obou lící asfaltových vrstev, vytvo�í se souvislé trhliny, sí� trhlin a vrstvami se dostane voda do pod-loží, jehož únosnost se zvýšeným obsahem vody a rozb�ídáním sníží. Dochází

Page 19: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

ke zvýšenému namáhání pr��ezu oslabeného trhlinou a zvýšenému namáhání podloží. Vytvo�ené trhliny se ší�í, spojují v sí�, mén� hustou než u mozaiko-vých trhlin (sí� odpovídá vyšší tlouš�ce vrstev), ale hlavn� dochází k zatla�o-vání vozovky do podloží, vyvíjí se trvalá deformace vozovky.

Trhliny v konstrukci mají postupn� tento vývoj:

− podélná trhlina mimo stopu vozidel, − trhlina se rozši�uje, prodlužuje a v�tví, objevují se trhliny ve stop� vozi-

del − sí�ové trhliny, − podélný hrbol (zatla�ení vozovky do podloží, ve stop� vozidel mezi koly

se vozovka zdvíhá), − prolomení vozovky.

Pokud je se zatížení vyskytuje blízko hrany vozovky, jsou vznikající nap�tí ve vrstvách podstatn� vyšší než v ploše vozovky a dochází podobným mechanismem k vytvo�ení podélných trhlin na okraji vozovky, následn� sí�ových trhlin a rychlý pokles vozovky. Ztrátou únosnosti asfaltových vrstev m�že dojít v p�ípad� násypu nebo p�íkopu i ke ztrát� stability svahu s velkou deformací vozovky.

Obr. 2.26 - Sí�ové konstruk�ní trhliny

Obr. 2.27 - Podélný hrbol

Obr. 2.28 - Plošné deformace s trhli-nami

Obr. 2.29 - Prolomení vozovky

2.2.4.7 Jiné trhliny

Jiné, mén� �asté trhliny:

− trhliny obrusné vrstvy ve tvaru srpu vzniklé posunem nespojené obrusné vrstvy vodorovným zatížením (brzd�ním, rozjížd�ním vozidel),

− smykové trhliny lemující poruchy zemního t�lesa usmyknutím, pokle-sem, propadem apod., viz obr. M 06,

Page 20: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

− podélné trhliny mrazovým zdvihem st�edu vozovky (pokud na krajích vozovky leží sníh).

2.2.5 Deformace vozovky

2.2.5.1 Deformace snížením povrchu vozovky

Tyto deformace mohou vzniknout následkem:

− dohutn�ní vrstev vozovky, podloží a zemního t�lesa, − porušení stability zemního t�lesa (nap�. usmyknutím), − namáhání podloží opakovanými p�ejezdy vozidel (�ást stla�ení podloží

p�i každém p�ejezdu vozidla z�stane jako trvalá deformace), − ztráty únosnosti vozovky zp�sobené pronikáním vody do podloží pro-

pustným krytem (št�rkový, dlážd�ný, penetra�ní makadam) nebo asfal-tovými vrstvami porušenými trhlinami, špatným nebo porušeným od-vodn�ním,

− dohutn�ní zásyp� objekt� (most�, propustk� a jiných podpovrchových konstrukcí), rýh, oprav inženýrských sítí apod.,

− vyplavení zemního t�lesa do kanalizace, odvod�ovacích systém� a chrá-ni�ek kabel�.

2.2.5.2 Hrboly

Hrboly jako zvyšování povrchu vozovky mohou vzniknout:

− na povrchu vozovky: − nepravidelný hrbol p�i vázání kameniva na volné pojivo

u nát�r� a penetra�ních makadam�, − p�í�ný povrchový hrbol p�i opakovaných nát�rech p�í�né trhliny;

− v obrusné vrstv�: − p�í�ný hrbol p�i vypln�ní trhlin a teplotní roztažnosti vrstev se zdvi-

hají okraje vrstvy (zejména u litých asfalt�), − puchý�e v litém asfaltu na cementem stmelených podkladech tlakem

uzav�ených par; − v konstrukci vozovky

− p�í�ný hrbol p�i vypln�ní široké trhliny nestla�itelným materiálem a p�i teplotní roztažnosti se asfaltové vrstvy nazdvihují,

− místní hrbol p�i nadzvižení vozovky mrazovým zdvihem na lokálním p�ítoku vody do podloží nebo do podkladních vrstev,

− podélný hrbol jako vytlá�ení podloží mezi stopy vozidel p�i neúnos-né vozovce a podloží.

2.2.6 Jiné poruchy

Bezpe�nost, rychlost, plynulost, hospodárnost a pohodlí silni�ního provozu ovliv�ují také poruchy:

Page 21: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

− odvedení deš�ové vody z povrchu vozovky zvýšením krajnice posypo-vým materiálem, spadem p�epravovaných hmot, vegetací a poškozením,

− povrchového odvodn�ní, rigol�, p�íkop�, vsakovací drenáže a kanalizace jejich zanesením, tato porucha rovn�ž m�že ovlivnit únosnost zavodn�-ním podloží,

− poruchy na poklopech, vpustích, hrncích šoupat, hydrant� apod., tyto po-ruchy se zaznamenávají jako poruchy poklesem, mozaikovými a sí�o-vými trhlinami, ale pro zvláštní a nákladný zp�sob následné údržby nebo opravy porušeného místa se doporu�uje evidence t�chto za�ízení ve vo-zovce.

Existuje mnoho dalších druh� poruch, které jsou výsledkem kombinace vliv� a mechanizm� porušování. Vždy lze jeden z projev� up�ednostnit a poruchu podle katalogu poruch zat�ídit.

2.3 Výskyt poruch

2.3.1 Plošné vymezení poruch

Veškeré poruchy se vyskytují jako:

− ojedin�lé, osamocené dané svou plochou nebo délkou a ší�kou, − souvislé a zasahují:

− jen omezenou ší�ku vozovky, pak jsou jen délkové, liniové, − v�tší ší�ku vozovky, jsou tedy plošné s definovanou ší�kou, − celou ší�ku vozovky.

Pokud se ojedin�lé poruchy vyskytují �asto, neporušené mezery jak v délce nebo ší�ce jsou takové, že bude vhodn�jší provést údržbu nebo opravu na celé takto dot�ené ploše namísto b�žné údržby a lokální opravy omezené na porušené plochy, pak se tyto plochy považují rovn�ž za souvislé. S ohledem na nej�ast�jší b�žnou údržbu nát�rovou vysprávkovou soupravou a lokální opravu pomocí silni�ních fréz se plochy spojují p�i menších vzdálenostech mezi poru-chami než 0,5 m až 1 m v podélném sm�ru a 0,2 m až 0,5 m ve sm�ru p�í�ném (v ší�ce vozovky).

2.3.2 Výskyt poruch podle typ� netuhé vozovky

Na r�zných typech netuhých vozovek se p�evážn� vyskytují poruchy a jejich kombinace:

2.3.2.1 Št�rkové vozovky:

− hloubková koroze, výtluky a výmoly, − podélné vlny a koleje vzniklé mechanizmem ztráty hmoty (ú�inkem vo-

dy a zatížení), − místní, p�í�né poklesy a podélné hrboly snížením únosnosti vozovky a

podloží.

Page 22: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

2.3.2.2 Dlážd�né vozovky:

− ztráta mikrotextury povrchu dlažby z p�írodního kameniva, − uvoln�ní dlažby a deformace krytu, − konstruk�ní poruchy (místní a p�í�ný pokles, podélný hrbol, plošné de-

formace a prolomení vozovky) sníženou únosností vozovky a podloží.

2.3.2.3 Asfaltové kryty s nestmelenými podklady:

− ztráta drsnosti (ztráta mikrotextury a makrotextury), − deformace krytu (nepravidelné hrboly, podélné vlny a vyjeté koleje), − ztráta hmoty z krytu (ztráta asfaltového tmelu, opot�ebení emulzní kalo-

vé vrstvy, ztráta kameniva z nát�ru, kaverny, hloubková koroze a výtlu-ky),

− trhliny p�í�né únavové, trhliny podélné a poruchy na pracovních spá-rách,

− trhliny mozaikové, − konstruk�ní poruchy (poruchy na okraji vozovky, místní a p�í�né pokle-

sy, místní a podélné hrboly, plošné deformace, sí�ové trhliny a prolome-ní vozovky).

2.3.2.4 Asfaltové kryty s podkladem stabilizovaným nebo stmeleným cemen-tem vykazují navíc oproti p�edešlým typ�m vozovek tyto poruchy:

− reflexní trhliny p�í�né a podélné s vývojem dalších poruch na trhlinách, − konstruk�ní poruchy jsou mén� �asté.

2.4 Katalog poruch

Pro p�esnou definici poruch, jejich vývoj, údržbu a opravu byl zpracován jako TP 82 katalog poruch.

Katalog slouží pro rozpoznání, sb�r a evidenci poruch pro správce PK. K po-vinnostem správce pat�í, že podle d�ležitosti PK koná pravidelné prohlídky své �ást sít� nebo délky PK (na dálnici denn�) a nebezpe�né poruchy jako jsou výtluky, musí být bezprost�edn� opraveny.

V pravidelných intervalech se také provád�jí vizuální prohlídky za ú�elem sb�-ru všech poruch k posouzení vozovky, stavu její provozní zp�sobilosti s tím, že tato posouzení jsou podkladem pro provedení b�žné údržby a lokální opravy a plánování souvislé údržby a opravy. Plánování údržby a oprav je se d�je po-mocí systém� pro hospoda�ení s vozovkami, které jsou popsány v kapitole 3.

2.4.1 Katalog poruch

Katalog poruch obsahuje všechny d�ležité poruchy. Každé poruše je v�nován katalogový list s uvedením:

Page 23: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

− skupiny poruch daná porucha pat�í podle klasifikace poruch uvedené v 2.1.1.1,

− popisu poruchy,

− výskytu poruchy,

− uvedení obdobné poruchy pro její p�i�azení k podobným nebo odlišení od podobn� vypadajícího, ale vyvíjejícím se jiným mechanizmem po-ruch,

− co porucha ovliv�uje,

− p�í�iny vzniku poruchy, uvádí se charakteristiky vozovky, podloží, zatí-žení a další vlivy, které startují vznik a vývoj poruchy,

− možný vývoj poruchy, který upozor�uje na další následky pro stav vo-zovky z hlediska provozní zp�sobilosti a únosnosti,

− návrh údržby nebo opravy, v�etn� recyklace a rekonstrukce.

P�íklad katalogového listu s nejvážn�jší poruchou vozovky, jak z hlediska vo-zovky tak uživatel�, tj. porucha prolomením vozovky je uvedena v následujících dvou stranách.

Page 24: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan
Page 25: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

- 25 (43) -

2.4.2 Sb�r poruch

Zat�íd�ní poruch jako kvalitativního posouzení poruchy je prvním p�edpokla-dem správného návrhu údržby nebo opravy. Druhým p�edpokladem je stano-vení rozsahu poruch, plošného výskytu poruch a jejich �etnosti. Pro ten ú�el musí být toto kvantitativní hledisko poruch zaznamenáváno a zpracováváno.

2.4.2.1 Metody sb�ru poruch

Sb�r poruch na vozovkách, dopravních a jiných plochách lze provád�t:

− vizuální prohlídkou se záznamem do formulá��,

− vizuální prohlídkou se záznamem do po�íta�e,

− videokamerou se stroboskopickým osv�tlením a lokalizací záb�ru (více-ú�elové m��ící za�ízení, viz M02.

Vizuální prohlídka se záznamem poruch do formulá�� nebo na milimetrový papír se provádí p�ší poch�zkou s denním výkonem 8 - 10 km. Využívá se pro detailní záznam poruch p�i návrhu údržby a oprav obvykle mimo systémy hos-poda�ení s vozovkou.

Vizuální prohlídku z pomalu jedoucího automobilu s p�ímým zaznamenáváním po�tu a rozsah� ploch vybraných druh� poruch do formulá�� se m�že použít pro rychlé hodnocení poruch p�i návrhu údržby a opravy mimo systémy hos-poda�ení s vozovkou, ale m�že být také vstupem do dvouparametrového sys-tému (dále malého SHV jako MSHV), viz 3.2.2 .

Vizuální prohlídka se záznamem do po�íta�e se obvykle provádí z pomalu je-doucího vozidla poloautomaticky do pam�ti p�enosného po�íta�e. Denní výkon je v závislosti na množství poruch 40 - 80 km. Metoda se uplat�uje zejména na II. a III. t�ídách silnic, ú�elových a místních komunikacích a využívá se pro MSHV. Záznam poruch lze také využít pro VSHV a pro návrh údržby a oprav bez použití systém� hospoda�ení s vozovkou.

Sb�r provád�ný videokamerou je rychlý, denní výkon dosahuje 500 km. Vi-deozáznam je nutno ru�n� nebo automaticky zpracovat pro další použití. Meto-da se vzhledem k víceú�elovosti m��icího za�ízení ARAN využívá p�edevším na republikové silni�ní síti (dálnice, silnice I. t�íd a �áste�n� i 11. t�íd) a je ur-�ena zejména k získávání informací pro víceparametrový VSHV. Videozáznam je možno zpracovat i pro MSHV a pro návrh údržby a oprav mimo SHV.

2.4.2.2 7.2 Podmínky p�i sb�ru

Sb�r povrch je ovliv�ován �adou faktor�, které mají vliv na kvalitu sb�ru.

Sb�r poruch se neprovádí:

− na zasn�žené a zne�išt�né vozovce (bláto, posyp),

− za dešt� a v mlze.

Sb�r povrch vizuální prohlídkou provádí zaškolení pracovníci s ur�itou zkuše-ností:

Page 26: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

Diagnostika a management vozovek · Modul

- 26 (43) -

− po�ítají s vlivem osv�tlení na viditelnost poruch (nejvhodn�jší je šikmé osv�tlení a osychající vozovka, zadní osv�tlení je nevhodné), tomu p�i-zp�sobují plán jízd a rychlost jízdy,

− p�i st�ídání osv�tlení (les, zástavba, stromo�adí) zpomalí jízdu,

− dodržují pravidelné p�estávky.

2.4.2.3 Lokalizace poruch

Lokalizace (stani�ení) jednotlivých poruch se provádí v uzlovém nebo linio-vém lokaliza�ním systému s p�esností možného záznamu 0,1 m.

2.4.2.4 Stanovení posuzovaného pásma vozovky

Posuzované pásmo p�i sb�ru poruch odpovídá ú�elu využití dat a typu komuni-kace a dopravní plochy.

Automatická za�ízení podle M 02 musí sbírat poruchy v každém jízdním pruhu zvláš�. Poruchy na rozhraní t�chto pruh� se evidují svou p�íslušnou �ástí v kaž-dém pruhu. Podélné trhliny na rozhraní jízdních pruh� se zaznamenávají p�i sb�ru u dvoupruhových komunikací v jízdním pruhu ve sm�ru orientace úseku uzlového lokaliza�ního systému (ve sm�ru stoupajícího liniového stani�ení).

P�i ru�ním sb�ru dat, pokud se p�íliš neodlišují oba jízdní pruhy porušením a p�edpokládá se údržba nebo oprava obou jízdních pruh�, je možno zaznamenat poruchy z více jízdních pruh� naráz

Posuzované pásmo (jízdní, p�ídatný nebo p�idružený pruh) se pro uložení dat do Silni�ní databanky rozlišuje kódem podle �íselníku m��ených pruh� v P�ílo-ze.

Pro jednozna�nou lokalizaci poruch je nutné zaznamenat i sm�r m��ení.

2.4.2.5 Délkové a plošné vymezení poruch

Délkou poruchy se rozumí zasažené pásmo porušené vozovky, které je vyme-zeno hranicemi p�echodu mezi vozovkou bez poruchy a vozovkou s poruchou. Délka poruchy je definována stani�ením jejího za�átku a konce.

Stani�ení hranice za�átku a konce poruchy se eviduje v kilometrech, délka po-ruchy rovn�ž v kilometrech s možnou p�esností na 0,1 m.

Délka poruchy se neeviduje u ojedin�lých p�í�ných trhlin úzkých a širokých (14 a 15) a místního hrbolu (24), p�í�ného hrbolu (25), stani�í se pouze jejich st�ed.

V jednotlivých metodách sb�ru dat se u vytypovaných poruch provádí sb�r dat stani�ením jejich st�edu a záznamem plochy poruchy. Takový záznam se pak pro uložení dat do Silni�ní databanky a pro pot�eby VSHV p�evádí na délkový a ší�kový rozm�r.

U poruch vyskytujících se opakovan� v krátkých intervalech se s p�ihlédnutím k dále uvedeným pravidl�m užívá bu� opakovaného záznamu plochy se stani-�ením st�edu poruch nebo se zaznamenává za�átek a konec dané ší�ky poruchy.

U ostatních poruch se stani�í vždy za�átek a konec poruchy.

Page 27: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

- 27 (43) -

Trhliny podélné (17, 18 a 19) se zaznamenávají minimální délkou 0,5 m. Kratší trhlina podélná rozv�tvená (19) se zaznamenává jako ojedin�lá mozaiková trh-lina (20) a do Silni�ní databanky a VSHV se p�evede na délku 0,5 m.

Poruchy 01, 02, 03, 07, 09, 10, 20, 21, 27, 28 vyskytující se opakovan� a mezi mimiž je neporušená vozovka kratší než 3 m se p�i záznamu spojují do souvis-lých ploch.

U hloubokové koroze a výtluk� (11, 12, 13) se plochy spojují p�i neporušených plochách kratších než 0.7 m. u koroze EKZ (08) se plochy spolují p�i p�eruše-ních kratších než 10 m. Minimální délka poruchy koroze EKZ (08) je 0,5 m.

Každý místní nebo p�í�ný pokles (22, 23) se eviduje samostatn�, p�i�emž délka poruchy menší než 0,5 m se zaznamenává vždy délkou 0,5 m.

Pokleslá vozovka u krajnice ve v�tší délce než 3 m se považuje za plošnou de-formaci vozovky (27).

2.4.2.6 Ší�kové vymezení poruch

Ší�ka plošn� a délkov� se vyskytujících poruch se zaznamenává s p�esností 0,2 m, která odpovídá minimální ší�ce údržby nebo opravy vozovky.

Ší�ky ploch je možno vyjad�ovat v procentech ší�ky posuzovaného pásma.

Ší�ku posuzovaného pásma je nutno m��it a zaznamenávat. Je možno p�evzít údaje o ší�kách (pruhu, dopravního pásu) ze souboru PASPORT.DBF nebo z programu grafického pasportu GPASP (ší�ky jízdních pruh�, jízdních pás� na silni�ních síti I., II. a lIl. t�íd). Soubory jsou k dispozici v Silni�ní databance Ostrava a u správc� dané sít� pozemních komunikací (na SES, D a SIÚ).

Zp�sob sb�ru ší�kového vymezení poruch up�es�ují jednotlivé metody sb�ru.

2.4.2.7 Další pravidla pro záznam poruch

Vyskytne-li se na ur�itém úseku komunikace kombinace poruch, eviduje se každá porucha samostatn� (sí�ové trhliny - výtluky, ztráta asfaltového tmelu - hloubková koroze - výtluky - podélné trhliny, atd.)

Je-li plošná deformace (27) tvo�ena opakujícími se hrboly a poklesy a objevují-li se v míst� deformace ješt� jiné poruchy, zaznamenává se jen porucha (27).

Nelze-li p�esn� rozlišit o jaký druh p�í�né trhliny jde (14 nebo 15), za�adí se jako porucha (15) trhlina p�í�ná široká. Pokud se vyskytují trhliny na p�í�né pracovní spá�e, zaznamenávají se rovn�ž jako porucha 15.

Samostatné trhliny situované šikmo k podélné ose vozovky (i krátké) se �adí do trhlin podélných (17, 18).

Trhliny p�í�né a podélné (14, 15, 16, 17, 18) se eviduji jak ve stadiu porušení, tak ve stadiu vyspravení (zat�ení, nát�r, zálivka).

Poruchy u jednotlivých vstup� inženýrských sítí se evidují jako ostatní poruchy podle druhového rozlišení a rozm�r� - výtluky (12, 13) , mozaikové trhliny (20) , místní pokles (23), sí�ové trhliny (28). Zárove� se také eviduje výskyt poklopu, vpusti, hrnce, apod.

Page 28: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

Diagnostika a management vozovek · Modul

- 28 (43) -

2.4.2.8 Sb�r poruch vizuální prohlídkou se záznamem do formulá��

P�íklad formulá�e pro záznam poruch p�i p�ší poch�zce je uveden na následují-cí stran� jako tabulka 2. Formou zápisu m�že být jakékoliv znázorn�ní ší�ky vozovky (nejlépe na milimetrový papír) a jednotlivé druhy a plochy poruch se v m��ítku zaznamenávají. Stani�ení se provádí m��ením kole�kem, pásmem p�ípadn� m��i�em vzdálenosti v automobilu. Nejvhodn�jší je zapisovat u jed-notlivých ploch zárove� údaj v m2 a pr�m�rnou ší�ku poruch každých 10 nebo 20 m stani�ení, což usnadní následné vyhodnocení.

Pro záznam poruch p�i pomalé jízd� osobním automobilem slouží formulá� uvedený jako tabulka 3. Úsek definovaný za�átkem a koncem se projíždí a zaznamenává se výskyt ojedin�lých poruch, délka liniových poruch a plocha poruch plošných. Tento vyhodnocený formulá� slouží jako celkové vyjád�ení poruch, na jehož základ� se navrhuje údržba nebo oprava vozovky úseku mimo systémy hospoda�ení s vozovkou nebo slouží jako vstup do MSHV.

2.4.2.9 Sb�r poruch vizuální prohlídkou se záznamem do po�íta�e

Poruchy pro MSHV - RoSyR PMS lze sbírat a vyhodnocovat systémem pro poloautomatizovaný sb�r dat. Systém je založen na technickém vybavení - vo-zidlo vybavené výstražným za�ízením, sníma�em ujeté vzdálenosti napojeným na tachometr automobilu a na p�enosný po�íta� (notebook). V po�íta�i je nain-stalován program pro sb�r dat z vizuální prohlídky RoadMaster. Návaznými programy VIP je zajišt�no další zpracování nasbíraných dat.

Poruchy musí být jednozna�n� lokalizovány svým stani�ením a� už v uzlovém nebo liniovém (provozním) lokaliza�ním systému s ohledem na další zpraco-vání a použití shromážd�ných dat.

Používaný program RoadMaster dodržuje podmínky t�chto TP pro zat�íd�ní a sb�r poruch. N�které poruchy slu�uje s jinými, to pokud ob� mají stejnou volbu technologie údržby a opravy.

Pro snadn�jší záznam (p�i sb�ru poruch je �idi� diktuje operátoru po�íta�e) se n�které poruchy nazývají jinak než je uvedeno v dosavadním textu. Je tomu tak proto, aby se první písmeno diktovaného názvu krylo s klávesnicí po�íta�e, kterou se porucha zaznamenává. P�ehled záznamu poruch je uveden v následu-jícím textu.

2.4.2.10 Pravidla délkového a plošného vymezení poruch

Poruchy jsou rozd�leny do skupin:

− poruchy ojedin�lé

− bez rozm�ru

− s p�eddefinovanou plochou

− poruchy souvislé

− s p�eddefinovanou ší�kou

− s definovanou ší�kou v % ší�ky jízdního pásu

− na celou ší�ku jízdního pásu

Page 29: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

- 29 (43) -

2.4.2.11 Vyhodnocení záznamu poruch

Vyhodnocením poruch je záznam všech druh� poruch (grafický nebo po�íta�o-vý) s jejich stani�ením, plochou, ší�kou a délkou.

Po�íta�ový záznam musí umožnit grafické zobrazení, aby bylo možno rozhod-nout o rozd�lení m��eného úseku na podúseky s r�znou údržbou a opravou co do technologií i jejího rozsahu.

U sb�ru pro MSHV nebo mimo systémy hospoda�ení s vozovkou se kombinace poruch s omezenými plochami a poruch definovaných ší�kou a délkou vyjad�u-je procentem porušené celkové plochy posuzovaného úseku porušeného stej-nými typy poruch.

Vyhodnocení poruch ze záznamu do formulá�e podle tabulky 2 se pro využití v MSHV provádí sumarizací do formulá�e podle tabulky 3.

Poruchy získané r�znými metodami sb�ru se pro využití v SDB a VSHS p�e-vádí podle zásad uvedených v kapitole 7.13.

2.4.3 Vyhodnocení poruch

Poruchy sbírané a vyhodnocené podle TP 82 umožní zat�íd�ní vozovky do kla-sifika�ních stup�� podle tab. 2.1. Pozemní komunikace jsou zde rozd�leny podle návrhové úrovn� porušení v souladu s tab. 2.1 M 01. Rozsah poruch je vyjád�en procentem porušené plochy jízdního pruhu nebo jízdního pásu každé sekce (podle metody sb�ru poruch v souladu s TP 82). Délky p�í�ných a podél-ných trhlin úzkých jsou na plochu p�evedeny uvážením ší�ky dot�ené plochy 0,1 m a trhliny rozv�tvené pak uvážením ší�ky 0,2 m. U trhlin širokých p�í�-ných je ur�ující jejich �etnost p�epo�tená na 100 m, u trhlin širokých podél-ných je sm�rodatná jejich délka.

Pokud je vozovka charakteristikami provozní zp�sobilosti nebo poruchami v zat�íd�ní 4 nebo 5, pozemní komunikace nespl�uje požadavky provozní zp�so-bilosti a je t�eba navrhnout údržbu nebo opravu vozovky. Jsou-li charakteristi-ky v zat�íd�ní 3 a 4 je t�eba údržbu nebo opravu vozovky plánovat v termínu, který odpovídá vývoji porušování. Pokud se vyskytují konstruk�ní poruchy (poklesy, hrboly, plošné deformace vozovky, sí�ové trhliny a prolomení vo-zovky) je nutno navrhnout jejich opravu. Uvedené je obsahem tab. 2.2

Page 30: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

Diagnostika a management vozovek · Modul

- 30 (43) -

Tab. 2.2 - Klasifika�ní zat�íd�ní rozsahu poruch vozovek ovliv�ujících provozní zp�sobilost v závislosti na návrhové úrovni porušení

Pozn. Klasifika�ní stupnice pro návrhové úrovn� porušení D v závislosti na % porušené plochy 1 - výborný 2 - dobrý 3 - vyhovující 4 - nevyhovující 5 - havarijní Skupina poruch

podle TP 82 D0 D1 D2 D0 D1 D2 D0 D1 D2 D0 D1 D2 D0 D1 D2 Ztráta asfaltového tmelu a kaverny v povrchu vozovky 1 0 0 0 1 3 5 10 25 50 25 50 75 >25 >50 >75

Koroze EKZ, ztráta kameniva z nát�ru 2 0 0 0 1 3 5 10 25 50 25 50 75 >25 >50 >75 Hloubková koroze 0 0 0 0 1 3 1 5 10 10 15 20 >10 >15 >20 Výtluky 3 0 0 0 0 0,1 0,5 0 0,5 1 0,5 1 2 1 >1 >2 Vysprávky 0 0 0 1 3 5 3 5 15 5 15 30 15 30 >30 Trhliny úzké a mozaikové 0 0 0 1 3 5 3 5 15 5 15 30 15 30 >30 Trhliny sí�ové 0 0 0 0 1 3 1 3 10 3 10 20 10 20 >20 Poklesy, místní, p�í�né a podélné hrboly, plošné deformace vozovky 0 0 0 0 2 3 1 3 10 3 10 20 10 20 >20

Trhliny rozv�tvené, (�etnost na 100m) 4 0 0 0 0 1 1 2 2 5 3 5 10 >3 >5 >10 Trhliny široké p�í�né (�etnost na 100m) 0 0 0 0 1 2 2 5 10 5 10 20 5 >10 >20 1 Ztráta protismykových vlastností je sou�tem poruch ztráta mikrotextury (01), ztráta makrotextury (02).

2 Chyba p�i výrob� a pokládce sm�si (viz TP 82) - porucha není p�í�inou havarijního stavu z hlediska plošného výskytu, o údržb� a oprav� rozhoduje kvalitativní vývoj, vývoj k hloubkové korozi, výtluk�m a vysprávkám.

3 O souvislé údržb� nebo oprav� povrchu zkorodovaného EKZ nebo uvoln�ného kameniva z nát�ru rozhoduje snížení protismykových vlastností nebo hloubková koroze po-vrchu.

4 Výtluky jsou na komunikacích v návrhové úrovni D0 nep�ípustné, pot�eba souvislé údržby nebo opravy je dána plochou vysprávek. 5 Rozv�tvené trhliny lze zapo�ítat do rozsahu trhlin sí�ových v ploše dané ší�kou vozovky a ší�kou rozv�tvené trhliny (obvykle 20cm)

Page 31: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

- 31 (43) -

Tabulka 2.3 – Požadované klasifika�ní stupn� poruch vozovek

Klasifika�ní stupe� 1 2 3 4 5

Použití klasifika�ních stup�� poruch vozovek

P�ejímka povrchu p�ed uvedením vozovky do provozu P�ejímka povrchu na konci záru�ní doby Plánování opat�ení pro zvýšení rovnosti povrchu vozovky Provedení opat�ení pro zvýšení rovnosti povrchu vozovky

3 Systémy pro hospoda�ení s vozovkou

Systémy hospoda�ení s vozovkou (SHV) (anglicky Pavement Management System – PMS) poskytují aktuální informace o stavu PK a jejich ú�elem je optimalizace stavebních �inností na základ� získaných údaj� a znalostí o do-stupných technologiích s cílem dosažení nejlepšího využití vložených pro-st�edk�, pop�. dosažení jiných zvolených priorit.

neprom�nné parametry - parametry pozemní komunikace, které se bez sta-vebního zásahu nem�ní: ší�kové uspo�ádání pozemní komunikace, prvky sm�-rového a výškového vedení trasy, p�í�ný sklon vozovky, skladba konstrukce vozovky, druh podloží, objekty (most, podjezd, železni�ní p�ejezd, tunel, p�í-voz, brod) a uspo�ádání k�ižovatek,

prom�nné parametry - parametry vozovky, které se m�ní p�sobením doprav-ního zatížení, klimatickými vlivy a stárnutím materiál�, charakterizují se sta-novenými nebo statisticky vyhodnocenými hodnotami protismykových vlast-ností, podélné a p�í�né nerovnosti, vyhodnocením poruch vozovky, dobou ži-votnosti obrusné (krytové) vrstvy a únosností vozovky,

3.1 Zásady navrhování údržby a oprav

Proces navrhování údržby a oprav vozovek se provádí ve dvou odlišných úrov-ních zajiš�ujících optimalizaci spole�enských náklad� pro:

- plánování údržby a oprav na úrovni spravované sít� PK – plánovací úrove� p�ípravy,

- zpracování dokumentace opravy, recyklace p�ípadn� rekonstrukce vozovky v p�edešlé úrovni vybraného úseku PK – projek�ní úrove� p�ípravy.

Plánování údržby není jednorázový proces. Pokud se zjistí, že vozovka vykazu-je vlastnosti (charakteristiky vlastností signalizují blízkou pot�ebu údržby a opravy), znamená to pouze, že kontrola vlastností se provádí �ast�ji (cykly

Page 32: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

Diagnostika a management vozovek · Modul

- 32 (43) -

posuzování se zkrátí na dva až jeden rok) tak, aby se údržba nebo oprava moh-la optimalizovat a provést optimální technologií ve vhodný �as.

Návrh údržby a opravy je naopak zam��en na jejich okamžité provedení. Od-ložení údržby a opravy znamená rychlé zvýšení poruch a následnou pot�ebu opravy ve vyšší kvalit� a ve vyšším rozsahu.

Ob� úrovn� jsou založeny na odlišné kvalit� m��ení vlastností a diagnostiky, která je v následujícím textu popsána.

3.2 Postup plánování údržby a oprav

Plánování údržby a oprav je založeno na t�chto podmi�ujících krocích, které jsou schematicky znázorn�ny v obr. 3.1:

− získat základní údaje o posuzované síti PK (lokalizace, délka, ší�ka, sm�rové a výškové vedení, skladba konstrukce vozovky apod.),

− zjistit d�ležitost, dopravní a jiný význam pozemní komunikace s výhle-dem na její budoucí užívání a z n�ho odvodit návrhovou úrove� porušení (p�ípustná porušení) → M 03 2.1.1,

− stanovit t�ídu dopravního zatížení pozemní komunikace → 2.2.2, − zajistit aktuální charakteristiky provozní zp�sobilosti (protismykové

vlastnosti, p�í�ná a podélná nerovnost) a sb�r poruch vozovek → M 01, M02,

− Pokud jsou k dispozici charakteristiky vozovek z p�edešlého kroku, za-jistit vizuální prohlídku pro stanovení poruch → M 04,

− vyhodnotit charakteristiky provozní zp�sobilosti nebo druh a rozsah po-ruch, vozovku zat�ídit do klasifika�ních stup��; vyhodnocení je podkla-dem pro rozhodnutí o pot�eb� b�žné nebo souvislé údržby nebo lokální nebo souvislé opravy, recyklace �i rekonstrukce → podle tabulek M 01 tab. 3.1 a 3.2, M 02 tab. 2.1 a 2.2 a M 03 tab. 2.4 a 2.5 nebo podle roz-sahu jednotlivých poruch vozovky, tabulky M 04 tab. 2.1 a 2.2,

− odhadnout náklady, posoudit p�ínosy údržby nebo opravy jednotlivých úsek�, které nespl�ují požadavky provozní zp�sobilosti nebo vykazují nep�im��ený výskyt poruch co do druhu nebo rozsahu → kapitola 2.7.1,

− stanovit �asový plán údržby nebo opravy jednotlivých úsek� optimaliza-cí s ohledem na celospole�enský p�ínos návrh� oprav a využití dostup-ného objemu finan�ních prost�edk� ur�ených na údržbu a opravy spra-vované sít� pozemních komunikací s ohledem na nehodovost, na politic-ká, správní, hospodá�ská a jiná hlediska → kapitola 2.7.2.

− zpracovat zadání pro provedení b�žné p�ípadn� souvislé údržby nebo lo-kální opravy,

− zadat p�ípravu dokumentace pro zadání stavby a diagnostických prací pro p�ípravu prací na vybraných úsecích vozovek.

Výše uvedené kroky jsou obvykle náplní SHV, které jsou založeny na posuzo-vání n�kolika prom�nných parametr� nebo na nejmén� dvou parametr� (po-souzení poruch a únosnosti), což je uvedeno v M 04 kapitola 3.

Page 33: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

- 33 (43) -

Na základ� zpracovaného harmonogramu údržby a oprav jednotlivých úsek� PK se pro p�ípravu realizace zpracovává zadání údržbových prací nebo projek-tová dokumentace pro opravu, recyklaci nebo rekonstrukci vozovky. Postup pro zpracování dokumentace údržby a opravy úsek� PK je zpracován v M 05.

Postup zpracování dokumentace je následující.

Zadání údržbových prací:

− stanovit cíle údržby, − p�edat všechny dosavadní podklady, které vedly k plánování údržby a

lokální opravy, − provést vizuální prohlídku a stanovit lokalitu, druh a rozsah údržby →

kapitola 4.2, − stanovit varianty údržby a ekonomické jejich ekonomické posouzení

r�zných variant technologií údržby → kapitola 5.7.1, − provést návrh údržby, druh a rozsah prací.

Dokumentace pro zadání stavby: − stanovit cíle opravy, − p�edat všechny dosavadní podklady, které vedly k plánování opravy, − provést diagnostiku vozovky v t�chto krocích:

− vizuální prohlídka se stanovením lokality, druhu a rozsahu poruch → kapitola 4.2,

− v p�ípad� konstruk�ních poruch (viz M 04 kap. 2) nebo p�i p�edpokla-du návrhu souvislé opravy se musí posoudit únosnost vozovky a vy-hodnotit dopl�ující pr�zkumy nebo zkoušky → M 05 kap.,

− vyjád�it únosnost zbytkovou dobou životnosti vozovky nebo návrhem opravy nebo rekonstrukce, které jsou založeny na návrhové úrovni po-rušení, návrhovém období, dopravním zatížení, klimatických pom�-rech a vlastnostech podloží → M 03 kap.,

− provést dopl�ující zkoušky, zhodnotit p�í�né a podélné sklony, tlouš�-ky, druh a kvalitu vrstev vozovky, spojení vrstev vozovky, odvodn�ní vozovky, infiltraci podkladních vrstev podložím, stav podloží apod. → M 05 kap.,

− použít pro návrh údržby nebo opravy vhodné a dostupné technologie → kapitola M 05, obr. ,

− provést ekonomické vyhodnocení r�zných variant technologií oprav → M 05, kap. 2.7.

Uvedené postupné podmi�ující kroky je nutno p�i návrhu údržby a oprav dodr-žet. Diagnostika vozovek a je sou�ástí dokumentace pro zadání stavby. Je vhodná spolupráce projektanta a diagnostika, nebo� pot�eba zlepšení PK jako jsou místní úpravy pro zlepšení bezpe�nosti silni�ního provozu a chodc�, rozší-�ení vozovky, zlepšení podélné rovnosti a p�í�ných sklon� vozovky, omezená možnost zvýšení výškové úrovn� povrchu vozovky podstatn� ovliv�ují návrhy údržby a oprav v�etn� použitých technologií. Proto je vhodné diagnostiku ob-jednávat zárove� se zpracováním dokumentace stavby.

Page 34: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

Diagnostika a management vozovek · Modul

- 34 (43) -

Obr. 3.1 – P�íklad schematického znázorn�ní postupu plánování údržby a oprav

3.2.1 Systémy hospoda�ení s vozovkou - SHV (PMS)

SHV tvo�í ucelené soubory postup� a program�, které: − evidují neprom�nné a prom�nné parametry sít� pozemních komunikací, − obsahují technické a ekonomické podklady pro každoro�ní plánování

údržby a oprav vozovek v návaznosti na nespln�né charakteristiky pro-vozní zp�sobilosti PK,

− stanovují a optimalizují finan�ní plán ro�ní údržby a oprav vozovek, − poskytují st�edn�dobé výhledové plány údržby a oprav vozovek.

Page 35: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

- 35 (43) -

− ve variantách zohled�ují množství disponibilních finan�ních zdroj� a posuzují dopady jejich limit� na vývoj stavu a hodnoty silni�ní sít�.

Funkce SHV je založena na toku informací a koordinaci prací p�i každoro�ním cyklickém užívání. Pracují s aktuálními daty, a tudíž je t�eba cyklicky aktuali-zovat data:

− neprom�nné parametry, − prom�nné parametry, − provedená údržba a oprava, − návrh ro�ního plánu údržby a oprav.

Obr. 3.1 –Funkce systém� pro hospoda�ení s vozovkami

K zabezpe�ení funkce systém� hospoda�ení s vozovkou je nutno zavést tok informací o síti pozemních komunikací a �asový postup po�ízení nebo aktuali-zace dat k zabezpe�ení plán� údržby a oprav.

3.2.2 Víceparametrový SHV Víceparametrový SHV poskytuje podklady pro plánování údržby a oprav vo-zovek na pozemních komunikacích v�etn� p�ibližného vy�íslení objemu po-t�ebných finan�ních prost�edk� s využitím prom�nných parametr�:

− charakteristiky provozní zp�sobilosti (protismykové vlastnosti, podélná a p�í�ná nerovnost),

− výskyt poruch, − p�ípadn� únosnost vozovky.

SHV užívá data o provozní zp�sobilosti a poruchách vozovky získané multi-funk�ním m��icím za�ízením a p�ípadn� o únosnosti.

Databáze -

správa dat

Klasifikace stavu

vozovek

Sestavení plán� údrž-

by a oprav

Realizace opat�ení

Aktualizace a sb�r dat

Page 36: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

Diagnostika a management vozovek · Modul

- 36 (43) -

Systém popsaných v TP 87 se od prvního zpracování dále nerozvíjel a došlo k jeho podstatnému zastarání. V sou�asnosti se p�ipravuje nový systém založe-ný na zpracování a grafické presentaci všech výsledk�.

3.2.3 Dvouparametrový SHV

Tento SHV poskytuje podklady pro plánování b�žné a souvislé údržby, lokál-ních a souvislých oprav vozovek sít� pozemních komunikací, který automatic-ky optimalizuje na dostupný objem finan�ních prost�edk� za použití:

− vyhodnocení poruch získaných vizuální prohlídkou, − vyhodnocené únosnosti na vybraných úsecích.

Systém se obvykle užívá na síti silnic spravovaných krajem nebo obcemi, osv�d�uje se i pro ú�elové komunikace.

3.2.3.1 Historie systému

Systém je vyvíjen od 70. let dánskou firmou Carl Bro a/s. V �R je testován od roku 1992 ve spolupráci s VUT FAST Brno. V roce 1994 byl systém vybrán na základ� výb�rového �ízení vypsaného S �R a MDS �R pro aplikaci v �R na síti pozemních komunikací II. a III. t�ídy. Od roku 1997 byl provozován na všech 72 organizacích Správy a údržby silnic ve všech okresech v �R pro pr�-b�žné sledování stavu sít� silnic. Do konce roku 2001 byl systém garantován SD �R, od p�echodu sít� silnic II. a III. t�ídy pod p�sobnost kraj� je zp�sob užívání závislý na dopravní politice a strategii jednotlivých kraj� k p�ístupu plánování údržby a oprav vozovek. Od r. 2002 tak výsledky systému využívá 8 z 13 kraj� �R.

3.2.3.2 Funkce systému

V�tšina systém� pro hospoda�ení s vozovkou (Pavement Management System) je založena na obdobném principu, a to na cyklicky se opakujícím sledu �in-ností každého správce sít� pozemních komunikací, kdy se každoro�n� opakují rutinní �innosti, p�i kterých probíhá aktualizace sledovaných informací, jejich vyhodnocení, sestavení plán� údržby a oprav, realizace jednotlivých opat�ení a jejich evidence v systému. Tento cyklus je zobrazen na následujícím obrázku.

3.2.3.3 Struktura systému

Systém RoSy® PMS je rozší�eným databázovým systémem a zahrnuje moduly pro:

− Sb�r a zpracování dat

− Správu databáze neprom�nných a prom�nných parametr� vozovek

− Výpo�et plán� údržby a oprav a jejich technicko-ekonomickou optimali-zaci

Programy pro sb�r a zpracování dat jsou speciální programy vyvinuté dle podklad� národních p�edpis� pro zat�íd�ní a klasifikaci prom�nných parametr� vozovek.

Databáze systému

Page 37: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

- 37 (43) -

Základem systému RoSy® PMS je databáze obsahující data o neprom�nných a prom�nných parametrech vozovek a registry pro evidenci vybavení a p�íslu-šenství silnic.

Databáze je složena z jednotlivých registr�/oken, která lze rozd�lit jako stan-dardní (nutná pro zpracování plán� údržby a oprav) a dodate�né, ve kterých správce sít� silnic m�že shromaž�ovat další informace o silni�ním majetku (Asset Management)

3.2.3.4 Práce se systémem

Standardní informace o silni�ní síti m�že naplnit uživatel/správce silnic sám ze svých zdroj� �i m��ení. V �R jsou neprom�nné parametry sít� dálnic a silnic I. až III.t�ídy sledovány Silni�ní databance, která je sou�ástí editelství silnic a dálnic �R. Tato data jsou zdrojem informací o identifikaci a lokalizaci každé silnice (v rámci uzlového lokaliza�ního systému), jejím délkovém a ší�kovém uspo�ádání pro systém RoSy® PMS.

Prom�nné parametry a dodate�né informace sledované v systému RoSy® PMS jsou napl�ovány správcem silnic II. a III. t�ídy, p�ípadn� tímto správcem pov�-�enou organizací, a to z dostupných podklad�, p�ípadn� sb�rem dat p�ímo na komunikacích pomocí nástroj� systému.

Obr. 3.1 – Ukázky registr�/oken systému RoSy® PMS

Dalším nástrojem systému je modul MAP, který umož�uje vytvá�et a zobrazo-vat data uložená v databázi systému v digitální map�. Tato data jsou uložena ve standardním formátu ESRI pro geografické informa�ní systémy a tak je lze využít i mimo tento systém, nap�íklad v rámci krajského �i m�stského infor-ma�ního systému GIS.

Page 38: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

Diagnostika a management vozovek · Modul

- 38 (43) -

Obr. 3.2 –.Nabídka registr� v RoSy PMS

Page 39: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

- 39 (43) -

Obr. 3.3 – Ukázky modulu MAP systému RoSy® PMS Pro sestavení plán� údržby a oprav systém obsahuje ješt� další nástroje, které jsou pro rozhodování o druhu technologického opat�ení a �ase jeho aplikace nezbytné. T�mito nástroji jsou degrada�ní modely každého ze sledovaných prom�nných parametr�, zejména poruch. Degrada�ní modely - popis vývoje porušení v �ase - umož�ují predikci aktuálního stavu porušení silnic i v období, kdy na daném úseku silnice nebyl proveden sb�r aktuálních dat p�ímo na vo-zovce v roce sestavení plánu (metodika dle TP87 umož�uje využívat dat až t�i roky zp�tn�).

Dalším nástrojem jsou registry technologií údržby a oprav vozovek. Každá z technologií, jak technologie údržbové (b�žné i souvislé údržby), tak i technolo-gie oprav, je p�ímo ur�ená pro daný typ a rozsah porušení, typ obrusné vrstvy vozovky a danou t�ídu dopravního zatížení. K intenzit� dopravy je rovn�ž vzta-žena životnost dané technologie. Nezbytnou informací je i cena za jednotku, zpravidla 1m2 technologického opat�ení.

Výb�r technicky správné technologie také ovlivní p�í�ný profil vozovky – typ obrusné vrstvy, obrubníky, vyúst�ní inženýrských sítí a podobn�, které mohou vylou�it n�které technologie, nap�íklad frézování, resp. zvýšení nivelety. Tyto informace lze rovn�ž vložit do registr� systému a tím zp�esnit návrh technolo-gie údržby nebo opravy.

3.2.3.5 Plán údržby a oprav

Prvním krokem k sestavení poklad� pro plán údržby a oprav je sb�r poruch povrchu vozovek. Po detailním zpracování dat sb�ru poruch je provedena su-marizace poruch na díl�ích úsecích se stejným charakterem porušení odpovída-jící i p�edpokládané stejné technologii údržby, resp. opravy. Na vybraných

Page 40: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

Diagnostika a management vozovek · Modul

- 40 (43) -

úsecích je možné dopln�ní t�chto dat o parametr únosnosti, p�ípadn� další pa-rametry, které mají být p�i objektivním návrhu technologie opravy zohledn�ny (drsnost, nerovnost, nehodové úseky atd.).

Výpo�et plán údržby a oprav je provád�n v souladu s TP 87 Navrhování údrž-by a oprav vozovek. Plán je zpravidla st�edn�dobý (10ti-letý) a je zpracován ve dvou úrovních:

Finan�ní plán – optimální opat�ení v optimálním �ase bez omezení finan�ních prost�edk�

Rozpo�et – optimalizované opat�ení v rámci dostupných finan�ních prost�edk� s hodnocením dopad� na silni�ní sí�

Finan�ní plán - výpo�et je proveden tak, že každému úseku je dle jeho vý-znamu daného t�ídou silnice, dopravní zatížení, p�ípadn� dalšími prioritami a dle typu a rozsahu porušení p�i�azena jedna nebo více technicky odpovídajících technologií údržby nebo opravy a podle ekonomických kriterií (obdobn� jako u model� HDM III a IV - pom�r cena/výkon – C/B, návratnost investic – IRR, �istá aktuální hodnota – NPV) je vybrána jedna nejvhodn�jší. Souhrn náklad� na celou sí� silnic je pak uveden v jednotlivých letech plánovacího období.

Tento technicko-ekonomicky optimalizovaný plán vyjad�uje skute�né pot�eby údržby a oprav silni�ní sít� v�etn� jejich cykli�nosti (pokud je životnost opat-�ení nap�. 4 roky, je nutno v desetiletém plánu po�ítat s dalšími náklady na opat�ení v pátém roce, atd.). V praxi v�tšinou slouží ke strategickým rozhodnu-tím o úv�rech, možnosti využití fond� pro financování oprav silnic nebo ke

korekcím rozpo�t� pro údržbu a oprav vozovek.

Obr. 3.4 – Ukázky grafu finan�ního plánu

Rozpo�et - vychází z návrhu technologií údržby a oprav ve finan�ním plánu, zohled�uje však limit finan�ních prost�edk�, které má správce/vlastník sít� pozemních komunikací k dispozici v rámci rozpo�tu. Do rozpo�tu jsou úseky za�azovány podle významu (t�ída, dopravní zatížení) a podle stavu.

P�i sestavování rozpo�tu, dochází ke t�em situacím:

− optimální technologie na daném úseku se „vejde“ do rozpo�tového limi-tu p�ímo v roce, kdy je provedení této technologie optimální,

0

300

600

900

1 200

1 500

1 800

2 100

2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

[mil.

K�]

0

2

4

6

8

10

12

14 B�žná údržba

Nutná údržba p�ed oprav ou

Souv islá oprav a a údržba

Vy správ ky v ýtluk�

Page 41: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

- 41 (43) -

− optimální technologie na daném úseku se nevejde do rozpo�tového limi-tu v optimálním roce – program vybere levn�jší �ešení v rámci plánu ne-bo opat�ení p�esune do následujícího roku; v roce, kdy opat�ení m�lo být provedeno je tento úsek ozna�en jako „rizikový“,

− optimální ani variantní technologie se do rozpo�tu „nevejde“ v žádném roce plánovacího období, úsek je „rizikový“ po celé plánovací období, pro za�azení úseku do plánu oprav je nutno navýšit rozpo�et nebo akcep-tovat „riziko“.

Obr. 3.5 –Ukázka grafu rozpo�tu

Kritéria pro srovnání rozpo�tu s finan�ním plánem nebo pro hodnocení úsp�š-nosti rozpo�tu:

Stanovení délky „rizikových“ úsek�, to je takových úsek�, které by vzhledem k jejich stavu a významu bylo t�eba dle optimálního plánu opravit, ale v rámci rozpo�tu se na tento úsek b�hem celého plánovacího období nenajdou pot�ebné finan�ní prost�edky – úsek nespl�uje požadavky provozní zp�sobilosti a mo-hou na n�m vzniknout takové poruchy, které nebude možno opravit b�žnými technologiemi údržby a oprav.

Pozn.: v rámci finan�ního plánu-optimálního �ešení rizikové úseky nevzniknou.

Stanovení pr�m�rné životnosti povrchu vozovky Stanovení vývoje hodnoty vozovek, jak ve srovnání s finan�ním plánem, resp. jinou variantou rozpo�tu, tak i ve vztahu k po�áte�nímu stavu

Uvedené p�íklady zpracovávají pouze náklady na vozovky pozemních komuni-kací, nezahrnují opravy most� a ostatních objekt� ani další náklady na diagnos-tické a projek�ní práce. P�ípadná dopl�ující diagnostika vozovek (m��ení únosnosti, m��ení nerovností, vývrty, laboratorní zkoušky) na úsecích p�edem vytipovaných k oprav� v �asovém horizontu 1 až 3 roky je nanejvýš vhodná zejména pro zjišt�ní tloušt�k vrstev stávající konstrukce vozovek a stanovení únosnosti vozovky pro dané dopravní zatížení, což m�že významn� ovlivnit návrh technologie optimální opravy.

3.2.3.6 Dodate�né informace

Systém RoSy® PMS umož�uje dále shromaž�ovat, spravovat a analyzovat i další informace o silni�ní síti a umožnit tak uživateli/správci pozemních komu-

0

50

100

150

200

250

300

350

2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

[mil.

K�]

0

20

40

60

80

100

120

140B�žná údržba

Nutná údržba p�ed oprav ou

Souv islé oprav y a údržba

Vy správ ky v ýtluk�

Page 42: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

Diagnostika a management vozovek · Modul

- 42 (43) -

nikací zohlednit i nehodové úseky na spravované silni�ní síti a jejich návaznost vzhledem ke stavu vozovek, p�ipravovat podklady pro provád�ní zimní údržby, evidovat a spravovat svislé a vodorovné dopravní zna�ení i další objekty souvi-sející se silni�ním majetkem.

3.2.3.7 Záv�r

Systém hospoda�ení s vozovkou RoSy® PMS jist� není jediným programovým vybavením pro správu silni�ního majetku a plánování údržby a oprav spravo-vané silni�ní sít�, je však nástrojem velice flexibilním, který umožní uživateli p�izp�sobit jednotlivé registry i jejich napl�ování místním pot�ebám a zvyklos-tem.

P�ínos ve využívání systému nelze o�ekávat okamžit�. Uživatelé/správci silnic využívající tento systém dlouhodob� mohou sledovat vývoj stavu silni�ní sít� a efektivitu finan�ních prost�edk� vynakládaných do údržby a oprav vozovek.

Pr�b�h životnosti krytu

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

výchozí 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

[rok�] FP

R300

Pr�b�h hodnoty vozovek

16 00016 20016 40016 600

16 80017 00017 20017 400

výchozí 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

[mil.

K�]

FP

R300

Pr�b�h rizikových úsek�

0

200

400

600

800

1 000

1 200

výchozí 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

[km

]

R300 Délka oprav FP Délka oprav Risk R300

Page 43: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT …lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51-Diagnostik… · vysokÉ u enÍ technickÉ v brn fakulta stavebnÍ doc.ing.jan

Záv�r

- 43 (43) -

4 Shrnutí

Text slouží ke zvládnutí rozpoznání a vývoje poruch netuhých vozovek, které jsou podkladem pro návrh údržby a oprav. Jsou krátce p�edstaveny principy systému pro management vozovek, který má za cíl plánovat údržbu a opravu vozovek v optimální �as a optimální technologií.

4.1 Seznam použité literatury

Kudrna J. a kol.: TP MD �R 170 Navrhování vozovek pozemních komunikací, VUT FAST 2004, s. 106

Kudrna J. a kol.: TP MD �R 82 Katalog poruch, VUT FAST, 1996, s.

Kudrna J. a kol.: TP MD �R 87 Návrh údržby a oprav, VUT FAST, 1996, s. 174

Kudrna J. a kol.: TP MD �R 87 Návrh údržby a oprav, VUT FAST, návrh 2007, s. 60

Mališ L.: Manuál RoSy PMS, 2006

4.2 Seznam dopl�kové studijní literatury

�SN 73 6121 Stavba vozovek. Hutn�né asfaltové vrstvy

�SN 73 6122 Stavba vozovek. Litý asfalt

�SN 73 6124 Stavba vozovek. Kamenivo stmelené hydraulickým poji-vem

�SN 73 6125 Stavba vozovek. Stabilizované podklady

�SN 73 6126 Stavba vozovek. Nestmelené vrstvy

�SN 73 6127 Stavba vozovek. Prolévané vrstvy

�SN 73 6128 Stavba vozovek. Vtla�ované vrstvy

�SN 73 6129 Stavba vozovek. Post�iky a nát�ry

�SN 73 6130 Stavba vozovek. Emulzní kalové zákryty

�SN 73 6131-1 Stavba vozovek. Dlažby a dílce. �ást 1: Kryty z dlažeb

�SN 73 6131-2 Stavba vozovek. Dlažby a dílce. �ást 2: Kryty ze silni�ních dílc�

�SN 73 6131-3 Stavba vozovek. Dlažby a dílce. �ást 3: Kryty z vegeta�-ních dílc�

�SN 73 6133 Navrhování a provád�ní zemního t�lesa pozemních komu-nikací

TP 109 Asfaltové hutn�né vrstvy se zvýšenou odolností proti tvor-b� trvalých deformací, zm�na �. 1, 2000