Drumuri IICurs 3

--este proprietatea terenului de a rezista sarcinilor

transmise de vehicul i climatice

-dala de beton de

ciment rutier

-fundatie

-terasament

p

q

w

--se poate aprecia pe baza unor caracteristici:

- A) incidele CBR (de capacitate portant)

- B) modulul de deformaie

- C) modulul de elasticitate static

- D) modulul de elasticitate dinamic

-n fiecare ar se utilizeaz diferite metode

--este proprietatea terenului de a rezista sarcinilor

transmise de vehicul i climatice

--se poate aprecia pe baza unor caracteristici:

- A) incidele CBR (de capacitate portant)

- B) modulul de deformaie

- C) modulul de elasticitate static

- D) modulul de elasticitate dinamic

-n fiecare ar se utilizeaz diferite metode

A) INDICELE CBR

-indice de capacitate portant

-criteriul de dimensionare: rezistena la patuldrumului nu trebuie s depeasc rezistena depoansonare (strpungere): q < w

-determinare n laborator msurtori precise darpe probe deformate datorit scoaterii i mutrii lor

-determinare in situ (pe teren) acuratee sczut ancercrii dei probele sunt nederanjate

-un poanson (dorn) cu diametrul de 4,95 cmncrcat cu presiunea P ptrunde n prob i se msoaradncimea de ptrundere a acestuia.

Material standard

(piatra sparta)

Material incercat

P(daN/cm2)

INDICELE CBR

-se fac ncercri pe materialul standard i pe prob, n mai

multe etape: P1=>h1, P2=>h2, etc

Ex: macadam: CBR=90 150%

piatr spart: CBR=80 120%

pietri: CBR=40 80%

nisip argilos CBR=15 40%

argil nisipoas: CBR=5 15%

argil gras CBR=1 5%

0P

P100CBR

ddmax

dc

Wop Wc

CBR (%)

W

CBR c

c

INDICELE CBR

-n laborator ncercarea se face n 4 etape:

1. Determinarea condiiilor de compactare (Proctor)

Proctor-normal => pmnturi

Proctor-modificat => materialele granulare.

INDICELE CBR

3. Probele compactate sunt imersate 4 zile dac

indicele de plasticitate este mai mic decat 5.

4. ncercarea efectiv a probei cu vitez constant

de 1.27 mm/minut.

b coeficient ce depinde de condiiile hidrologice locale

b=0.96 (condiii favorabile)

b=0.94 (condiii mediocre)

b=0.92 (condiii nefavorabile)

B) MODULUL DE DEFORMAIE

- reprezint presiunea unitar care produce o deformaie

egal cu cea admisibil

- se determin n laborator sau in situ. Materialul este supus

mai multor cicluri de ncrcare-descrcare.

Ed modulul de deformaie, daN/cm2

P presiunea de ncrcare

, c tasarea relativ admisibil

a- coeficient (p/2)

l tasarea absolut admisibil

D diametrul plcii1

2

zona elastica

incarcare

descarcare

C) MODULUL DE ELASTICITATE STATIC

- folosit n metode de calcul bazate pe ipoteza

comportrii elastice a structurilor rutiere suple sub

ncrcri statice

- se determin ca i Ed, dar se consider c acest

modulul caracterizeaz cel mai bine comportarea elastic

a pmntului

- F plac 30-50cm, ncrcarea se face n trepte de 0.5-

1 daN/cm2 fiecare treapt fiind urmat de descretere

obinndu-se deformaiile corespunztoare

C) MODULUL DE ELASTICITATE STATIC

iP

descarcare

incarcare

Si

Spi

SeiPi

C) MODULUL DE ELASTICITATE STATIC

S

Se1

Se2

Se3

P1 P2 P3 Pc

p

80

1,2Se

D) MODULUL DE ELASTICITATE DINAMIC

- Se folosete n metode de calcul recente i ia n considerare

comportarea vsco-elastic a pmntului de fundare sub

aciunea dinamic cu carcacter oscilant ce apare n timpul

micrii autovehiculului din cauza denivelrii mbrcminii,

oscilaiilor sistemului de suspensie i pneurilor;

- Eforturile au deformaii armonice defazate din cauza

caracteristicilor vsco-elastice;

D) MODULUL DE ELASTICITATE DINAMIC

s0,e0 tensiunea/deformaia maxim;

w frecvena circular (pulsaia micrii);

t timpul;

f unghiul de faz;

D) MODULUL DE ELASTICITATE DINAMIC

- aspectul elastic al comportrii pmntului este descris de raportul dintre tensiune i componenta deformaiei n faza cu tensiunea sau ca raport ntre maximul tensiunii i maximuldeformaiei;

-Modulul E1 caracterizeaz comportarea elastic a pmntuluiiar modulul E2 msoar amortizarea prin frecri interne;

-- modulul de elasticitate transversal complex:

-Proprietile sunt exprimate ca i n cazul pmntului

-- pentru materiale nebituminoase ncercrile se fac i pe probe compacte la umiditatea optim de compactare i pstrate n ap;

-- temperatura de ncercare este de 18-200 C;

-- valorile modulelor de deformaie difer fa de tipul de material la fel i coef. lui Poisson;

-- este necesar cunoaterea modulului de elasticitate a materialelor care conin bitum;

-- n multe modele de calcul noiunea de modul dinamic estenlocuit cu noiunea de modul de rigiditate

Categorie

pamant

Tip

pamant

Clasificare

Pamant

conform

STAS 1243

Indicele de

Plasticitate IP

%

Granulozitatea

Argila % Praf % Nisip %

NecoezivP1 Pietris

cu nisip

sub 10 cu sau fara fractiuni sub 0,5 mm

P2 10 .20 cu fractiuni sub

Coeziv

P3Nisip prafos,

nisip argilos020 030 050 35..100

P4

Praf,

Praf nisipos,

praf argilos,

praf argilos

nisipos

025 030 35..100 050

P5

Argila,

argila prafoasa,

argila nisipoasa,

argila prafoasa

nisipoassa

peste 15 30100 070 070

Tipul

climateric

Regimul

hidrologic

Tipul pmntului

P1 P2 P3 P4 P5Ep , MPa

I

1

100

90

7080

80

2a65

75

2b 70 70

II

1

6580

80

2a70

2b 80 70

III

1 90

60

55 80

2a80 50 65

2b

Valorile coeficientului lui Poisson pentru pmnturi

0,27 0,30 0,30 0,35 0,42

Denumirea materialului

Modulul de

elasticitate

dinamic Es.f. ( MPa)

Coeficientul

lui Poisson

Pamanturi coezive tratate cu var

Tip P3 si P4

Tip P5

150

250

0,35

0,35

Pamanturi coezive stabilizate cu

zgura granulara si var 200 0,30

Pamanturi stabilizate cu ciment 300 0,27

Agregate naturale stabilizate cu

lianti puzzolanici

Zgura granulara

Cenusa de termocentrala

Tuf vulcanic

400

500

400

0,27

0,27

0,27

-Pentru mixtura asfaltic:

sb - modul de rigiditate bitum;

va - volum de agregat;

vb - volum de bitum;

vg - volum de goluri;

sb este funcie de: consistena bitumului, susceptibilitatea

termic, timpul de ncrcare i temperatur;

-Determinarea experimental a modulului de rigiditate se

bazeaz pe msurarea impedanei mecanice realizndu-se

solicitri sinusoidale la care deformaia este n defazaj cu

solicitarea;

-ncercarea se poate realiza pe baza mai multor scheme de

calcul care conduc la obinerea unor solicitri sinusoidale;

u

F

- Determinarea modulului de elasticitate al bitumului se face

cu diagrama van der Pel care are 3 parametri de care inem

seama:

1. Indicele de penetraie al bitumului

2. Durata de aplicare

3. Diferena dintre temperatura la care se determin modulul

de rigiditate i punctul de nmuiere al bitumului;

- Pentru calculul modulului de rigiditate al mixturii Sm se folosete relaia ia:

Sb - modul de rigiditate bitum;

CV - concentraia de volum a agregatului care se determincu relaia:

Va - volumul de agregat n %;

Vb - volumul bitumului n %;

n coeficient calculat cu relaia:

A. Metode EMPIRICE

- se bazeaz pe reguli i prescripii de proiectare care au considerente teoretice simplificatoare sau ncercriexperimentale;

- pentru proiectare se folosesc tabele, abace i au precizielimitat.

A.1. Metoda CBR

- bazat pe indicele CBR

- Ipoteze: rezistena unei SRN depinde n mare msur de capacitatea portant a pmntului din patul drumului;

n aceast metod, efortul unitar sz se exprim cu ajutorulindicelui CBR , printr-o relaie empiric.

A.1. Metoda CBR

k- coef. siguran de val. 0.215

nlocuind n formula lui Boussinesq, Peltier a obinut formulelepentru grosimea total a structurii rutiere H:

pt. trafic mijlociu

pt. trafic greu

N numrul mediu zilnic de vehicule cu greutate mai mare de 1.5 to;

P sarcina pe roat, exprimat n tone.

A.1. Metoda CBR - dezavantaje

- se obine grosimea total a structurii rutiere fr a lua n

seam contribuia corespunztoare a fiecrui strat n parte;

- nu se ine seama de aciunea repetrii ncrcrilor;

- nu poate fi aplicat structurilor rutiere care au n alctuirea

lor straturi care s ateste rigiditate.

Metoda CBR metod de calcul depait.

A.2. Metoda AASHO

- elaborat n SUA, pe baza unui vast program

experimental;

- introduce noiunea de indice de structur = un numr

abstract ce exprim capacitatea portant necesar unei

structuri rutiere, pentru o anumit combinaie a mrimilor ce

caracterizeaz capacitatea portant a pmntului de fundaie,

traficul cumulat pentru ntreaga perioad de calcul, condiiile

de mediu i indicele de viabilitate admis la sfritul perioadei

de calcul.

A.2. Metoda AASHO

Structura rutier se sonsider alctuit din 3 straturi:

- mbrcminte (1)

- strat de baz (2)

- strat de fundaie (3),

Caracterizate prin grosimile lor i ponderea cu care intervin n portana global a structurii, funcie de materialele din care sunt alctuite.

SN indice de structur;

h1, h2, h3 grosimile straturilor, n inch;

a1, a2, a3 coeficieni de pondere, de echivalare ntre straturi;

A.2. Metoda AASHO schema structurii rutiere n

metoda de calcul AASHO

Imbracaminte

Strat de baza

Strat de fundatie

Patul drumului

h1

h2

h3

a 1

a2

a3

=0.22...0.44

=0.07...0.25

=0.05...0.11