Pomysł Na...

Uszkodzenia nawierzchni – jak sobie z nimi radzić

Koleiny to jedno z najbardziej znienawidzonych przez kierowców uszkodzeń nawierzchni. Problem dotyczy wszystkich polskich miast, ponieważ głównym miejscem ich występowania – ale nie jedynym – są duże ośrodki miejskie

Każda nawierzchnia poddana dużym obciążeniom w odpowiednio długim czasie trwania oraz przy sprzyjającej temu zjawisku temperaturze jest narażona na powstawanie kolein. Tworzą się one głównie w warstwach asfaltowych na odcinkach dróg w miejscach, gdzie wywoływane są długotrwałe naprężenia, np. na skrzyżowaniach dróg, wzniesieniach, długich podjazdach oraz miejscach postoju ciężkich pojazdów samochodowych (parkingi, pobocza dróg). Tam, oprócz działania sił pionowych, pochodzących od ciężaru pojazdów i ładunków, występują duże siły poziome oraz długotrwałe działanie wysokiej temperatury. Pofałdowana wzdłużnie oś drogi stwarza dla kierujących pojazdami w takich warunkach wiele niebezpieczeństw.

Po pierwsze, po każdym deszczu takie koleiny wypełniają się spływającą wodą i mogą być powodem poślizgu. Po drugie, kierowanie pojazdem po zniekształconej drodze może grozić również nagłą zmianą toru jazdy, a w konsekwencji kolizją drogową.

Przyczyny odkształceń

Problem deformacji nawierzchni w Polsce wystąpił dość intensywnie pod koniec lat 80. i w latach 90. Głównymi powodami kolein były:

  • gwałtowny wzrost natężenia pojazdów,
  • wzrost obciążeń przypadających na oś,
  • przekroczenie odporności nawierzchni drogowej na deformacje trwałe.

Zarządcy dróg podjęli wiele działań, które miały zapobiec powstawaniu kolein w nowych nawierzchniach i pomóc w likwidacji kolein w istniejących nawierzchniach. Pomimo tego stan nawierzchni, pod względem występowania kolein, ciągle się pogarsza. Na widoczną na powierzchni jezdni koleinę nakładają się koleiny strukturalne powstałe w podłożu i w jednej lub kilku warstwach nawierzchni, koleiny plastyczne powstałe w warstwach asfaltowych oraz koleiny eksploatacyjne (w niewielkim stopniu) powstałe w wyniku ścierania warstwy ścieralnej przez koła samochodów.

Koleiny są to odkształcenia przekroju poprzecznego pasa jezdni wzdłuż kierunku ruchu pojazdów, powstałe w śladach najczęstszych przejazdów kół samochodowych, spowodowane odkształceniem lepko- plastycznym warstwy lub warstw bitumicznych, lub odkształceniem warstw nośnych nawierzchni, albo obydwoma rodzajami tych odkształceń. Odkształcenie lepko-plastyczne jest to odkształcenie o charakterze trwałym, którego wielkość jest wprost proporcjonalna do obciążenia i czasu jego trwania oraz do temperatury.

Beton asfaltowy uważany jest za bardzo skomplikowany materiał. Analiza jego właściwości jest utrudniona z powodu wielu czynników, które na nie wpływają, m.in.:

  • brak stałej wielkości obciążenia i jego częstotliwości pracy,
  • właściwości fizykomechaniczne asfaltobetonów zmieniają się znacznie w zależności od charakteru temperatury i charakteru obciążenia.

Zgodnie z badaniami niektórych naukowców, właściwości mechaniczne asfaltobetonu są funkcją wielkości obciążenia i temperatury. Dlatego opracowanie mechanicznego modelu asfaltowej nawierzchni betonowej, z obserwacji wszystkich czynników wpływających na właściwości mechaniczne, jest bardzo skomplikowane. Można albo zmniejszyć dużą ilość wpływających czynników do kilku najważniejszych, albo wykonać czasochłonne badania w celu określenia innych parametrów, a potem podsumować je w jednym modelu.

Na podstawie badań i pomiarów deformacji poszczególnych warstw nawierzchni, jakie prowadził Zakład Budowy Dróg z Politechniki Gdańskiej od 1995 r., stwierdzono, iż:

  1. W przypadku głębokich deformacji trwałych w warstwach asfaltowych powstało około 2/3 kolein, a w warstwie podbudowy związanej cementem i w podłożu około 1/3 kolein (przy współczynniku korelacji R2=0,94). Warstwy związane cementem też uległy deformacjom, co było pewnym zaskoczeniem.
  2. Średnio około 72 proc. deformacji w warstwach asfaltowych powstaje w dwóch warstwach – ścieralnej i wiążącej, a 28 proc. deformacji w podbudowie asfaltowej. Wynika to ze zwiększonej agresywności oddziaływania ruchu i temperatury na warstwy górne.
  3. Średnio około 49 proc. deformacji powstaje w warstwie ścieralnej a pozostałe 50 proc. w warstwach niższych (23 proc. w wiążącej i 28 proc. w podbudowie asfaltowej).
  4. Jeżeli koleina jest mała, to skoleinowaniu ulega głównie warstwa ścieralna. Jeżeli koleina jest głęboka, to skoleinowaniu ulegają także dolne warstwy asfaltowe. W koleinach do 10 mm procentowy udział warstwy ścieralnej w powstawaniu kolein jest rzędu 70 proc. i maleje do około 40 proc. przy koleinach o głębokości większej od 30 mm.

Nawierzchnie dróg pod względem stanu kolein klasyfikowane są w czterech klasach według kryteriów określonych dla miarodajnej głębokości koleiny.

Klasyfikacja stanu nawierzchni dróg krajowych klasy: A, S, GP oraz G o nawierzchni bitumicznej pod względem głębokości kolein. Klasy kolein wg normy SOSN: 

  • A – nie więcej niż 10 mm,
  • B – od 11 do 20 mm,
  • C – od 21 do 30 mm,
  • D – powyżej 30 mm.

[ . . . ]

Aby przeczytać artykuł w wersji elektronicznej, musisz posiadać opłaconą PRENUMERATĘ.

   
STREFA DLA
PROFESJONALISTÓW

PRZEJDŹ DO PEŁNEJ WERSJI ARTYKUŁU

 Strona 50  Strona 51  Strona 52  Strona 53  Strona 54  Strona 55  Strona 56  Strona 57

ZOBACZ ARTYKUŁY O TEJ SAMEJ TEMATYCE

WOJCIECH PIEŃKOWSKI listopad-grudzień | 3 (3) 2013

Wszystko co trzeba wiedzieć o ewidencji dróg – cz. 1

Posiadanie kompletnej i aktualnej ewidencji dróg i obiektów mostowych jest ustawowym obowiązkiem każdego zarządcy drogi publicznej, wynikającym zarówno wprost z ustawy o drogach publicznych, jak i z ustawy Prawo budowlane, a w niej szczególnie z zapisów rozdziału 6. Sposób jej prowadzenia, w podstawowym zakresie regulują odrębne rozporządzenia i po części, powiązane z nimi tematycznie inne akty prawne.

NEWSLETTER

Zapisz się i czytaj...

...najciekawsze artykuły, najnowsze informacje, wiadomości z branży