ESETTANULMÁNY: PÁLYASZERKEZET ERŐSÍTÉS MÉRETEZÉS FWD EREDMÉNYEK FELHASZNÁLÁSÁVAL 1 1 A MELLÉKÚTHÁLÓZAT TÖBB, MINT 40% - A A TEHERBÍRÁSI ÉLETTARTAM VÉGÉN, VAGY AZON TÚL JÁR 2 2 1
ALKALMAZOTT MÉRETEZÉSI ELJÁRÁSOK ÉS KRITIKÁJUK 3 3 1. MÉRETEZÉS BEHAJLÁSOK ALAPJÁN S m S eng H e H e = f(s m ; S eng ) 4 4 2
2. MÉRETEZÉS RÉTEGFELÉPÍTÉS ALAPJÁN Q d H 1 SNC 1 H 1 E 1 μ 1 H 2 SNC 2 H 2 σ z ε z E 2 μ 2 H 3 SNC 3 H σ 3 x ε x E 3 μ 3 RÉTEGFELÉPÍTÉS ALAPJÁN, RÉTEG SZERKEZETI SZÁM VIZSGÁLVA, VAGY BECSÜLVE EMPIRIKUS ÖSSZEFÜGGÉS HASZNÁLATÁVAL RÉTEGFELÉPÍTÉS ALAPJÁN, RÉTEG SZERKEZETI SZÁM VIZSGÁLVA, VAGY BECSÜLVE MECHANIKAI SZÁMÍTÁS HASZNÁLATÁVAL 5 5 BEHAJLÁSI TEKNŐ PARAMÉTEREK ÉS AZ ASZFALT MEGNYÚLÁS ÖSSZEFÜGGÉSEI 700 600 ASZFALTSZERKEZET MEGNYÚLÁSA (m/m) 500 400 300 200 R 2 = 0,7318 R 2 = 0,851 BEHAJLÁS - ASZFALTMEGNYÚLÁS SCI - ASZFALTMEGNYÚLÁS R 2 = 0,3109 100 BDI - ASZFALTMEGNYÚLÁS 0 0 200 400 600 800 1000 1200 BEHAJLÁSI TEKNŐ PARAMÉTER (microméter) 6 6 3
ERŐSÍTÉS RÁÉPÍTÉSSEL ERŐSÍTÉS MELEGREMIX ALKALMAZÁSÁVAL ERŐSÍTÉS HIDEGREMIX ALKALMAZÁSÁVAL 7 7 FÖLDMŰ TEHERBÍRÁS RÉTEG MEGNEVEZÉS FORGALOM < 3.000.000 FORGALOM < 800.000 FORGALOM < 300.000 FORGALOM < 100.000 E v2 30 MN/m 2 E v2 45 MN/m 2 E v2 80 MN/m 2 E v2 120 MN/m 2 RÉTEGVASTAGSÁGOK (CM) ASZFALT KOPÓRÉTEG 4 10 ASZFALT KÖTŐRÉTEG - - ASZFALT ALAPRÉTEG AZ ALKALMAZÁS NEM AJÁNLOTT 10 - HIDEG RECYCLING RÉTEG 16 16 ÖSSZESEN 30 26 ASZFALT KOPÓRÉTEG 4 4 4 8 ASZFALT KÖTŐRÉTEG 6 - - - ASZFALT ALAPRÉTEG 8 10 8 - HIDEG RECYCLING RÉTEG 18 18 16 16 ÖSSZESEN 36 32 28 24 ASZFALT KOPÓRÉTEG 4 4 4 6 ASZFALT KÖTŐRÉTEG 4 - - - ASZFALT ALAPRÉTEG 6 8 6 - HIDEG RECYCLING RÉTEG 20 18 16 16 ÖSSZESEN 34 30 26 22 ASZFALT KOPÓRÉTEG 4 4 4 6 ASZFALT KÖTŐRÉTEG - - 4 - ASZFALT ALAPRÉTEG 8 6 - - HIDEG RECYCLING RÉTEG 20 18 16 14 ÖSSZESEN 32 28 24 20 NÉMETORSZÁG ALKALMAZÁSI JAVASLAT Helyszíni hideg-recyclinghrc az útépítésben 2002. kiadás 8 8 4
FÖLDMŰ TEHERBÍRÁS RÉTEG MEGNEVEZÉS FORGALOM < 3.000.000 FORGALOM < 800.000 FORGALOM < 300.000 FORGALOM < 100.000 E v2 30 MN/m 2 E v2 45 MN/m 2 E v2 80 MN/m 2 E v2 120 MN/m 2 RÉTEGVASTAGSÁGOK (CM) ASZFALT KOPÓRÉTEG 4 10 ASZFALT KÖTŐRÉTEG - - ASZFALT ALAPRÉTEG AZ ALKALMAZÁS NEM AJÁNLOTT 10 - HIDEG RECYCLING RÉTEG 16 16 ÖSSZESEN 30 26 ASZFALT KOPÓRÉTEG 4 4 4 8 ASZFALT KÖTŐRÉTEG 6 - - - ASZFALT ALAPRÉTEG 8 10 8 - HIDEG RECYCLING RÉTEG 18 18 16 16 ÖSSZESEN 36 32 28 24 ASZFALT KOPÓRÉTEG 4 4 4 6 ASZFALT KÖTŐRÉTEG 4 - - - ASZFALT ALAPRÉTEG 6 8 6 - HIDEG RECYCLING RÉTEG 20 18 16 16 ÖSSZESEN 34 30 26 22 ASZFALT KOPÓRÉTEG 4 4 4 6 ASZFALT KÖTŐRÉTEG - - 4 - ASZFALT ALAPRÉTEG 8 6 - - HIDEG RECYCLING RÉTEG 20 18 16 14 ÖSSZESEN 32 28 24 20 9 9 MEGLÉVŐ PÁLYASZERKEZETI RÉTEGEK RÉTEG MEGNEVEZÉSE HENGERELT ASZFALT KÖTŐRÉTEG REPEDÉSMENTES HENGERELT ASZFALT KÖTŐRÉTEG RITKÁN REPEDEZETT HENGERELT ASZFALT KÖTŐRÉTEG SŰRŰN REPEDEZETT MELEG BITUMENES ALAP, ASZFALTMAKADÁM PÁLYASZERKEZETI RÉTEGEK EGYENÉRTÉK TÉNYEZŐI EGYENÉRTÉK TÉNYEZŐ 1,8 1,5 1,3 1,5 ÚJ PÁLYASZERKEZETI RÉTEGEK RÉTEG MEGNEVEZÉSE HENGERELT ASZFALT MELEG BITUMENES ALAP SOVÁNYBETON ALAP CEMENTTEL STABILIZÁLT HOMOKOS KAVICS EGYENÉRTÉK TÉNYEZŐ 2,2 2,0 1,5 1,3 ÚJRAHASZNOSÍTOTT PÁLYASZERKEZETI RÉTEGEK RÉTEG MEGNEVEZÉSE CEMENTTEL STABILIZÁLT HOMOKOS KAVICS HELYSZÍNEN KEVERVE BITUMENEMULZIÓVAL, HABOSÍTOTT BITUMENNEL ÚJRAHASZNOSÍTOTT SZEMCSÉS ALAP FOLYTONOS SZEMELOSZLÁSÚ ZÚZOTTKŐ ALAP MAGYARORSZÁG ÚT 2 3.707 ÚTÜGYI MŰSZAKI ELŐÍRÁS HELYSZÍNI HIDEG ÚJRAHASZNOSÍTÁS MECHANIKAI STABILIZÁCIÓ M - 50 EGYENÉRTÉK TÉNYEZŐ 1,0 1,0 0,9 0,7 SOVÁNYBETON ALAP 1,2 MAKADÁM RENDSZERŰ ZÚZOTTKŐ ALAP 0,7 MECHANIKAI STABILIZÁCIÓ M - 20 0,4 10 10 5
PÁLYASZERKEZETI RÉTEGEK EGYENÉRTÉK TÉNYEZŐI MEGLÉVŐ PÁLYASZERKEZETI RÉTEGEK ÚJ PÁLYASZERKEZETI RÉTEGEK ÚJRAHASZNOSÍTOTT PÁLYASZERKEZETI RÉTEGEK RÉTEG MEGNEVEZÉSE EGYENÉRTÉK TÉNYEZŐ RÉTEG MEGNEVEZÉSE EGYENÉRTÉK TÉNYEZŐ RÉTEG MEGNEVEZÉSE EGYENÉRTÉK TÉNYEZŐ HENGERELT ASZFALT KÖTŐRÉTEG REPEDÉSMENTES 1,8 HENGERELT ASZFALT 2,2 CEMENTTEL STABILIZÁLT HOMOKOS KAVICS HELYSZÍNEN KEVERVE 1,0 HENGERELT ASZFALT KÖTŐRÉTEG RITKÁN REPEDEZETT 1,5 MELEG BITUMENES ALAP 2,0 BITUMENEMULZIÓVAL, HABOSÍTOTT BITUMENNEL ÚJRAHASZNOSÍTOTT SZEMCSÉS ALAP 1,0 HENGERELT ASZFALT KÖTŐRÉTEG SŰRŰN REPEDEZETT 1,3 SOVÁNYBETON ALAP 1,5 FOLYTONOS SZEMELOSZLÁSÚ ZÚZOTTKŐ ALAP 0,9 MELEG BITUMENES ALAP, ASZFALTMAKADÁM 1,5 CEMENTTEL STABILIZÁLT HOMOKOS KAVICS 1,3 MECHANIKAI STABILIZÁCIÓ M - 50 0,7 SOVÁNYBETON ALAP 1,2 MAKADÁM RENDSZERŰ ZÚZOTTKŐ ALAP 0,7 MECHANIKAI STABILIZÁCIÓ M - 20 0,4 11 11 RÉTEGFELÉPÍTÉS ALAPJÁN, RÉTEG SZERKEZETI SZÁM VIZSGÁLVA, VAGY BECSÜLVE EMPIRIKUS ÖSSZEFÜGGÉS HASZNÁLATÁVAL RÉTEGFELÉPÍTÉS ALAPJÁN, RÉTEG SZERKEZETI SZÁM VIZSGÁLVA, VAGY BECSÜLVE MECHANIKAI SZÁMÍTÁS HASZNÁLATÁVAL 12 12 6
ESETTANULMÁNY PÁLYASZERKEZET MÉRETEZÉS 13 13 BEHAJLÁSÉRTÉKEK 4,000 3,500 3,000 MÉRTÉKADÓ BEHAJLÁS ÁTLAG 0,901 SZÓRÁS 0,424 VARIANCIA 0,471 MÉRTÉKADÓ BEHAJLÁS 1,443 2,500 2,000 1,500 1,000 0,500 0,000 9 829 10 300 10 800 11 300 BEHAJLÁS (MM) 11 800 12 300 12 800 13 300 13 800 14 300 14 800 15 300 15 800 16 300 16 800 17 300 17 800 18 300 18 800 19 300 19 800 20 300 20 800 21 300 21 800 22 300 22 800 23 300 23 800 24 300 24 800 25 300 25 800 26 300 26 800 27 300 27 800 28 300 SZELVÉNYEZÉS 14 14 7
HOMOGENITÁSVIZSGÁLAT A MÉRTÉKADÓ BEHAJLÁSÉRTÉKBŐL 10,00 5,00 KUMULATÍV ÖSSZEG 0,00 9 000 11 000 13 000 15 000 17 000 19 000 21 000 23 000 25 000 27 000 29 000-5,00-10,00-15,00-20,00 SZELVÉNYEZÉS 15 15 PÁLYASZERKEZET FELTÁRÁS ADATAI 25 20 RÉTEGVASTAGSÁG (CM) 15 10 ASZFALT VASTAGSÁG 5 SZEMCSÉS ALAP VASTAGSÁG 0 9 000 11 000 13 000 15 000 17 000 19 000 21 000 23 000 25 000 27 000 29 000 SZELVÉNYEZÉS 16 16 8
17 17 FWD MÉRÉSEK ADTA LEHETŐSÉGEK 18 18 9
19 19 EJTŐSÚLY ÉRZÉKELŐK H 1 d 1 d 2 d 3 d 4 d 5 d 6 H 2 H 3 BEHAJLÁSI TEKNŐ 20 20 10
PÁLYASZERKEZET - ÉRTÉKELÉS HOTHAN - SCHAFER MÓDSZERÉVEL 0,30 0,25 CBF ÉRTÉK 0,20 0,15 0,10 EO1200 =11,13525/d 1200 kötetlen réteg CBF200 = (d 0 d 200 )/d 200 kötött réteg Hothan - Schafer 0,05 0,00 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 NEM KÖTÖTT RÉTEG MODULUS (Mpa) 21 21 PÁLYASZERKEZET - ÉRTÉKELÉS HOTHAN - SCHAFER MÓDSZERÉVEL 0,30 CBF ÉRTÉK 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 KÖTÖTT RÉTEG MEGFELELŐSÉG HATÁR (A NEM KÖTÖTT RÉTEG MODULUSÁNAK FÜGGVÉNYE) NEM KÖTÖTT RÉTEG MEGFELELŐSÉG HATÁR (SZÜKSÉG SZERINT FELVEHETŐ) 0,00 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 NEM KÖTÖTT RÉTEG MODULUS (Mpa) 22 22 11
PÁLYASZERKEZET - ÉRTÉKELÉS HOTHAN - SCHAFER MÓDSZERÉVEL 0,30 0,25 1994 MÉRÉS 0,20 CBF ÉRTÉK 0,15 0,10 0,05 0,00 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 NEM KÖTÖTT RÉTEG MODULUS (Mpa) 23 23 PÁLYASZERKEZET - ÉRTÉKELÉS HOTHAN - SCHAFER MÓDSZERÉVEL 0,30 0,25 1999 MÉRÉS MEGERŐSÍTÉS UTÁN CBF ÉRTÉK 0,20 0,15 0,10 1994 1999 0,05 0,00 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 NEM KÖTÖTT RÉTEG MODULUS (Mpa) 24 24 12
PÁLYASZERKEZET - ÉRTÉKELÉS HOTHAN - SCHAFER MÓDSZERÉVEL 0,30 0,25 0,20 CBF ÉRTÉK 0,15 0,10 0,05 0,00 2002 1999 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 NEM KÖTÖTT RÉTEG MODULUS (Mpa) 25 25 PÁLYASZERKEZET - ÉRTÉKELÉS HOTHAN - SCHAFER MÓDSZERÉVEL 0,6 0,5 0,4 CBF ÉRTÉK 0,3 BAL OLDAL JOBB OLDAL 0,2 0,1 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 NEM KÖTÖTT RÉTEG MODULUS (Mpa) 26 26 13
KÖTÖTT RÉTEG MODULUS FÜGGÉSE A CBF ÉRTÉKTŐL ÉS A VASTAGSÁGTÓL 16 000 14 000 12 000 10 000 KÖTÖTT RÉTEG MODULUS (MPa) 8 000 6 000 4 000 2 000 0 0,07 0,09 0,11 0,13 18 20 CBF ÉRTÉKEK 0,15 16 0,17 0,19 0,21 12 14 KÖTÖTT RÉTEG VASTAGSÁG (CM) 27 27 MEGFONTOLÁSOK 1 FELÚJÍTÓ TECHNOLÓGIÁK 28 28 14
KÜLÖNBÖZŐ TECHNOLÓGIÁK KÖLTSÉGEINEK ÖSSZEHASONLÍTÁSA 6 000 5 500 5 000 FELÚJÍTÁS KÖLTSÉGE (Ft/M2) 4 500 4 000 3 500 3 000 2 500 ASZFALT ERŐSÍTÉS KÖLTSÉGE 20 CM REMIX ASZFALTTAL 25 CM REMIX ASZFALTTAL 2 000 30 CM REMIX ASZFALTTAL 1 500 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 ASZFALTVASTAGSÁG (CM) 29 29 MEGFONTOLÁSOK 2 SZAKASZOLÁS 30 30 15
MÉRETEZÉS ASZFALTERŐSÍTÉSRE 31 31 Q d E 1 μ 1 ε z H 1 E 0 2 2 (1 μ ) σ = d r 0 a E 0 μ 0 32 32 16
FELÜLETI MODULUS ÉRTÉKEK 1 200 1 000 FELÜLETI MODULUS (MPa) 800 600 400 200 0 9 829 10 300 10 800 11 300 11 800 12 300 12 800 13 300 13 800 14 300 14 800 15 300 15 800 16 300 16 800 17 300 17 800 18 300 18 800 19 300 19 800 20 300 20 800 21 300 21 800 22 300 22 800 23 300 23 800 24 300 24 800 25 300 25 800 26 300 26 800 27 300 27 800 28 300 SZELVÉNY 33 33 ERŐSÍTŐ RÉTEGVASTAGSÁG FÜGGÉSE A FELÜLETI MODULUSTÓL 20,0 18,0 16,0 ERŐSÍTŐ RÉTEGVASTAGSÁG (CM) 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 Polinom. 6000 MPa (6000 Mpa) Polinom. 7000 MPa (7000 Mpa) Polinom. 8000 MPa (8000 Mpa) 4,0 2,0 0,0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 FELÜLETI MODULUS (Mpa) 34 34 17
SZÜKSÉGES ERŐSÍTŐ ASZFALTVASTAGSÁG 14,0 13,0 12,0 11,0 10,0 9,0 8,0 9 829 10 300 10 800 11 300 ASZFALTVASTAGSÁG (CM) 11 800 12 300 12 800 13 300 13 800 14 300 14 800 15 300 15 800 16 300 16 800 17 300 17 800 18 300 18 800 19 300 19 800 20 300 20 800 21 300 21 800 22 300 22 800 23 300 23 800 24 300 24 800 25 300 25 800 26 300 26 800 27 300 27 800 28 300 SZELVÉNYEZÉS 35 35 MÉRETEZÉS HIDEGREMIX ELJÁRÁSRA 36 36 18
PÁLYASZERKEZET ÖSSZVASTAGSÁG 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 9 000 11 000 13 000 15 000 17 000 SZELVÉNYEZÉS 19 000 21 000 23 000 25 000 27 000 29 000 VASTAGSÁG (CM) 37 37 TEKNŐPARAMÉTERBŐL MEGHATÁROZOTT MODULUSOK 170 150 FÖLDMŰ MODULUS 130 110 90 70 50 30 10 9 829 10 300 10 800 11 300 11 800 12 300 MODULUS (Mpa) 12 800 13 300 13 800 14 300 14 800 15 300 15 800 16 300 16 800 17 300 17 800 18 300 18 800 19 300 19 800 20 300 20 800 21 300 21 800 22 300 22 800 23 300 23 800 24 300 24 800 25 300 25 800 26 300 26 800 27 300 27 800 28 300 SZELVÉNYEZÉS 38 38 19
Q E 0 20 cm HR μ 0 d E 1 μ 1 ε z H 1 =4cm E 0 25 cm HR μ 0 E 0 μ 0 E 0 30 cm HR μ 0 39 39 HIDEGREMIX KEZELÉSŰ ÚTPÁLYA EGYENÉRTÉKŰ MODULUSAI ÉS A SZÜKSÉGES MODULUSOK 700 650 600 MODULUS (Mpa) 550 500 450 400 350 300 9 829 10 300 10 800 11 300 11 800 12 300 12 800 13 300 13 800 14 300 14 800 15 300 15 800 16 300 16 800 17 300 17 800 18 300 18 800 19 300 19 800 20 300 20 800 21 300 21 800 22 300 22 800 23 300 23 800 24 300 24 800 25 300 25 800 26 300 26 800 27 300 27 800 28 300 20 CM HIDEGREMIX 25 CM HIDEGREMIX 30 CM HIDEGREMIX 4 CM ASZFALTRÉTEGHEZ 6 CM ASZFALTRÉTEGHEZ 8 CM ASZFALTRÉTEGHEZ SZELVÉNYEZÉS 40 40 20
HIDEGREMIX KEZELÉSŰ ÚTPÁLYA EGYENÉRTÉKŰ MODULUSAI ÉS A SZÜKSÉGES MODULUSOK 700 650 600 MODULUS (Mpa) 550 500 450 400 350 20 CM HIDEGREMIX 25 CM HIDEGREMIX 30 CM HIDEGREMIX 4 CM ASZFALTRÉTEGHEZ 6 CM ASZFALTRÉTEGHEZ 8 CM ASZFALTRÉTEGHEZ 300 9 829 10 300 10 800 11 300 11 800 12 300 12 800 13 300 13 800 14 300 14 800 15 300 15 800 16 300 16 800 17 300 17 800 18 300 18 800 19 300 19 800 20 300 20 800 21 300 21 800 22 300 22 800 23 300 23 800 24 300 24 800 25 300 25 800 26 300 26 800 27 300 27 800 28 300 SZELVÉNYEZÉS 41 41. a pályaszerkezeti mérnök ne tévessze szem elől a végső célt, nevezetesen, csökkenteni az össztársadalmi költségeket, ahol a költségek tartalmazzák az összes költség elemet (VOC, időveszteségek, balesetek, zajszint, esztétikai megjelenés, stb.). A legtöbb ilyen költség számszerűsítése politikai döntés kérdése, de ez még nem ok a költségek figyelmen kívül hagyására. Az útépítő mérnöknek kell kifejlesztenie azokat a modelleket, amelyek lehetőséget adnak a politikusoknak a lehetőségek mérlegelésére, hogy kiértékelhessék döntéseik következményeit Per Olof Ullidtz 42 42 21