građevinsku fakultet univerziteta u 30.4.2018. beogradu šk ... · – struganje samo u zoni...
TRANSCRIPT
Građevinsku fakultet Univerziteta u Beogradu šk. 2017/18 godina VIII semestar
30.4.2018.
ODRŽAVANJE PUTEVA v.prof.dr Goran Mladenović 1
v.prof.dr Goran Mladenovic
Rehabilitacija i rekonstrukcija
fleksibilnih kolovoznih konstrukcija
Održavanje puteva
2017/18
v.prof.dr Goran Mladenovic
Definicije
• Rehabilitacija
– sve građevinske aktivnosti održavanja se odvijaju u okviru raspoloživog putnog zemljišta, bez nove ili naknadne eksproprijacije
– Intervencije na promeni geometrijskih elemenataminimalne
• Rekonstrukcija
– Promena geometrijskih elemenata saobraćajnice
• Promena elemenata situacionog plana
• Proširenje saobraćajnice
• Rekonstrukcija površinskih ili denivelisanih raskrsnica
• ...
– Promena / ponovna izgradnja kolovozne konstrukcije
v.prof.dr Goran Mladenovic
Analiza postojećeg stanja
saobraćajnice
Nivo usluge:• kapacitet• kontrola
pristupa• raskrsnice• ...
Bezbednost:• uklađenost
geometrijskih elemenata situacionog plana, podužnog i poprečnog profila
• opasna mesta• raskrsnice• ...
Stanje elemenata saobraćajnice:• kolovozna konstrukcija• mostovi i tuneli• elementi za odvodnjavanje• putni pojas• horizontalna i vertikalna
signalizacija• sistem rasvete• telekomunikacije• ...
Donošenje odluke: REHABILITACIJA ili REKONSTRUKCIJA
v.prof.dr Goran MladenovicIzvor: Prof. Vojo Anđus, Osnove projektovanja rehabilitacije vangradskih puteva
v.prof.dr Goran MladenovicIzvor: Prof. Vojo Anđus, Osnove projektovanja rehabilitacije vangradskih puteva v.prof.dr Goran Mladenovic
Kriterijumi za donošenje odluke
• Ekonomski
– Odnos koristi i troškova
– Neto sadašnja vrednost
– Ekonomska interna stopa rentabiliteta
• Značaj saobaćajnice u putnoj mreži
• Sigurnost vožnje
• Saobraćajno opterećenje
• Uticaj na okolinu
• ...
Građevinsku fakultet Univerziteta u Beogradu šk. 2017/18 godina VIII semestar
30.4.2018.
ODRŽAVANJE PUTEVA v.prof.dr Goran Mladenović 2
v.prof.dr Goran Mladenovic
Nivo usluge
• Nedovoljan nivo usluge suštinski vodi rekonstrukciji saobraćajnice– Nedovoljan kapacitet – proširenje – povećanje broja traka u
poprečnom profilu
– Kontrola pristupa – obilaznica ili rekonstrukcija saobraćajnica i raskrsnica u zoni predmetne saobraćajnice
Izvor: Prof. Vojo Anđus, Osnove projektovanja rehabilitacije vangradskih puteva v.prof.dr Goran Mladenovic
Bezbednost
• Analiza usklađenosti elemenata situacionog plana i podužnog profila
Izvor: Prof. Vojo Anđus, Osnove projektovanja rehabilitacije vangradskih puteva
v.prof.dr Goran Mladenovic
Vrste održavanja kolovoznih konstrukcija
Starost
PC
I
Preventivno održavanje
Rutinsko održavanje
Rehabilitacija
Rekonstrukcija
v.prof.dr Goran Mladenovic
Rehabilitacija fleksibilnih kolovoznih
konstrukcija
• Podrazumeva povećanje nosivosti kolovozne konstrukcije – strukturno ojačanje
• Ojačanje asfaltnim slojevima
– Bez struganja (overlay)• Bez popravke oštećenja
• Sa popravkom oštećenja
– Sa struganjem (mill & overlay)
– Sa ugradnjom armaturnih geosintetičkih mreža
• Ojačanje betonom (whitetopping)
v.prof.dr Goran Mladenovic
Rehabilitacija kolovoznih konstrukcija• Parametri koje treba analizirati:
– Tip i struktura postojeće kolovozne konstrukcije
– Stanje postojeće kolovozne konstrukcije• Stanje oštećenosti
– Strukturna oštećenja
– Reflektovane pukotine– ....
• Stanje nosivosti
• Stanje funkcionalnih karakteristika (ravnost, hrapavost) –udobnost vožnje
– Očekivano saobraćajno opterećenje
– Faktori okoline• Nosivost i stanje materijala u posteljici kolovozne konstrukcije
• Klimatski faktori
v.prof.dr Goran Mladenovic
Rehabilitacija kolovoznih konstrukcija
• Kod izbora tipa rehabilitacije mora se voditi računa i o sledećem:
– Vangradske saobraćajnice• Svetli otvor ispod nadvožnjaka
• Svetli otvor u tunelima
• Izdizanja elemenata za odvodnjavanje (rigole, ivičnjaci)
• Izdizanja bankine
• Promena nagiba (sa krovastog na jednostrani)
• Promena elemenata situacionog plana i poprečnog profila
• Rešenje rehabilitacije usaglašeno po deonicama i racionalno rešenje sa aspekta dužine poteza
Građevinsku fakultet Univerziteta u Beogradu šk. 2017/18 godina VIII semestar
30.4.2018.
ODRŽAVANJE PUTEVA v.prof.dr Goran Mladenović 3
v.prof.dr Goran Mladenovic
Rehabilitacija kolovoznih konstrukcija
• Kod izbora tipa rehabilitacije mora se voditi računa i o sledećem:
– Gradske saobraćajnice• Raspoloživ prostor u odnosu na visinu ivičnjaka
• Elementi za odvodnjavanje (slivnici, ivičnjaci)
• Uklapanje sa svim priključnim i poprečnim saobraćajnicama
• ...
v.prof.dr Goran Mladenovic
Ojačanje asfaltnim slojevima bez
struganja
• Postojeći kolovoz u relativno dobrom stanju bez većih oštećenja – nije ispucao
– vezivo nije (značajno) oksidisalo
– nema deformacija površine
– podloga u dobrom stanju
• Potrebno povećanje nosivosti kolovozne konstrukcije nosivosti
• Nema problema sa izdizanjem niveletom
v.prof.dr Goran Mladenovic
Ojačanje asfaltnim slojevima sa
struganjem
• Postojeći kolovoz u lošem stanju– Ispucao, vezivo oksidisalo
– Kolotrazi i druge deformacije povšine kolovoza
• Potrebno povećanje nosivosti kolovozne konstrukcije
• Nema prostora za izdizanje nivelete
v.prof.dr Goran Mladenovic
Ojačanje asfaltnim slojevima sa
struganjem
• Opcije:
– Struganje cele vozne trake• U debljini od 4-5 cm kako bi se eliminisao sloj sa
oksidisanim vezivom i površinskim pukotinama
– Struganje samo u zoni kolotraga
– Struganje radi sanacije površinskih deformacija(nabori, depresije) i lokalnihoštećenih površina
v.prof.dr Goran Mladenovic
Ojačanje asfaltnim slojevima sa
struganjem
v.prof.dr Goran Mladenovic
Ojačanje asfaltnim slojevima sa
struganjem
Građevinsku fakultet Univerziteta u Beogradu šk. 2017/18 godina VIII semestar
30.4.2018.
ODRŽAVANJE PUTEVA v.prof.dr Goran Mladenović 4
v.prof.dr Goran Mladenovic
Projektovanje ojačanja
fleksibilnih kolovoza• Analiza strukture kolovozne konstrukcije
• Merenje ugiba i analiza nosivosti postojeće kolovozne konstrukcije– Na bazi defleksija
– Metoda AASHTO/1993• Videti predavanje 4
– Analitička metoda• Tzv. “backcalculation”
• I faza - Proračun modula slojeva konstrukcije
• II faza – proračun kritičnih dilatacija bez i sa ojačanjem– Dialtacija zatezanja na dnu bitumenom vezanih sloejva
– Dilatacija pritiska na površini posteljice
• Analiza veka trajanja primenom Minerovog pravilav.prof.dr Goran Mladenovic
50 100 150 2000 250
0.0
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
Debljina ojačanja, Hov (mm)
Ug
ib, (
mm
)
Granični
ugib
Originalni ugibpovršine kolovoza
Ojačanje
Postojeći asfaltni slojevi
Nevezana podloga
Prirodno tlo
Standardno osov. opt. od 80-kN
Hov
150 mm
75 mm
Dimenzionisanje ojačanja
samo na bazi ugiba
v.prof.dr Goran MladenovicSaobraćajno opterećenje
PSI
2.5
1.5
Ojačanje
SC
SC
SC
SC
eff
oL
f
Dimenzionisanje ojačanja na bazi
nedovoljne nosivosti
v.prof.dr Goran Mladenovic
Dimenzionisanje ojačanja na bazi nedovoljne
nosivosti – analitički pristup
Posteljica
Donja podloga
Gornja podloga
Originalni asfaltni slojevi
HMA OjačanjeH
H
H
H
E
E
E
E
1
2
3
4
1
2
3
4
Debljina Moduli elastičnosti
ε
ov
HMA
ε
Simulisano saobraćajno opterećenje
v.prof.dr Goran Mladenovic
Dozvoljeno saobraćajno opterećenje
Kritični napon ili dilatacija
Analiza nosivosti – analitički pristup
v.prof.dr Goran Mladenovic
Zavisnost debljine ojačanja od
saobraćajnog opterećenja
Do
zvo
lje
no
sa
ob
raća
jno
op
tere
će
nje
(80
-k
NE
SA
Ls,
mil
lio
ns)
Debljina ojačanja, Hov (mm)
Simulisano osov. opt. od 80 - kN
Hov
Hhma
Hbg
ov HMA ojačanje
PodlogaPosteljica
Projektna debljina ojačanja
25 50 75 125100 150 175
1
2
3
4
Proj.s.o.80-kN ESALS, W
Originalni asfaltni sloj (istekao vek)ε
80
Građevinsku fakultet Univerziteta u Beogradu šk. 2017/18 godina VIII semestar
30.4.2018.
ODRŽAVANJE PUTEVA v.prof.dr Goran Mladenović 5
v.prof.dr Goran Mladenovic
1
2
3
Rastojanje duž deonice
Projektna debljina ojačanja
Potrebna intervencija varira duž projektne deonice
v.prof.dr Goran Mladenovic
Ojačanje betonom - whitetopping
• Ojačanje betonom (whitetopping)
– Nevezani, klasični whitetopping
• Debljina >20 cm
• Suštinski novi betonski kolovoz
– Vezani whitetopping
• Tanki whitetopping, debljina 10 - 20 cm
• Ultratanki whitetopping, debljina 5 - 10 cm
v.prof.dr Goran Mladenovic
Klasični whitetopping
• Sve tri vrste betonskih kolovoza– Nearmirani sa spojnicama
– Armirani sa spojnicama
– Kontinualno armirani
• Postojeći kolovoz je podloga novog kolovoza – efektivni modul podloge “k” se određuje na bazi deformacije postojećeg kolovoza
• Eventualna oštećenja poput udarnih rupa treba popraviti pre izvođenja betona
• Suštinski jako slabo koristi preostalu nosivost postojećeg kolovoza
v.prof.dr Goran Mladenovic
Tanki whitetopping
• Namerno vezano za postojeći fleksibilni kolovoz cementnim malterom kako bi se napravio kompozitni kolovoz
• Priprema površine kolovoza je kritična!
– Čista, ohrapavljena površina
– Može biti strugana
– Mora biti očišćena pre nanošenja novog sloja
• Rastojanje spojnica je kritično!
• Spojnice najčešće na rastojanju 1 – 4 m (preporuka 12-18 cm po 1 cm debljine)
v.prof.dr Goran Mladenovic
Rastojanje
spojnica
v.prof.dr Goran Mladenovic
Primer rehabilitacije autoputa kroz
Beograd
Građevinsku fakultet Univerziteta u Beogradu šk. 2017/18 godina VIII semestar
30.4.2018.
ODRŽAVANJE PUTEVA v.prof.dr Goran Mladenović 6
v.prof.dr Goran Mladenovic
Primer rehabilitacije autoputa kroz
Beograd
• Osnovna oštećenja
– Mrežaste pukotine
– Poprečne reflektovane pukotine iz cementne stabilizacije
– Poprečni nabori
– Udarne rupe
v.prof.dr Goran Mladenovic
Primer rehabilitacije autoputa kroz
Beograd
v.prof.dr Goran Mladenovic
Primer rehabilitacije autoputa kroz
Beograd
v.prof.dr Goran Mladenovic
Primer rehabilitacije autoputa kroz
Beograd
• Rešenje rehabilitacije
– Opšte rešenje: struganje 13 cm na voznoj i preticajnoj traci i ugradnja BNS 22sA/BNS32sA u debljini od 9 cm i habajućeg sloja od SMA 0/11 s
– U gradskoj zoni struganje još jednog sloja BNS-a na voznim trakama
– Struganje do - 4 cm i ugradnja habajućeg sloja od SMA 0/11s na zaustavnim trakama
– Sanacija širokih pukotina (pogotovo u gradskoj zoni)
– Ugradnja geosintetičke mreže u punoj širini na voznim i preticajnim trakama u gradskoj zoni
– Ugradnja geosintetičke mreže širine 1 m na pukotinama van gradske zone
v.prof.dr Goran Mladenovic
Primer rehabilitacije autoputa kroz
Beograd
v.prof.dr Goran Mladenovic
Primer rehabilitacije autoputa kroz
Beograd
Građevinsku fakultet Univerziteta u Beogradu šk. 2017/18 godina VIII semestar
30.4.2018.
ODRŽAVANJE PUTEVA v.prof.dr Goran Mladenović 7
v.prof.dr Goran Mladenovic
Primer rehabilitacije autoputa kroz
Beograd