Utak földművei Útfenntartási és útüzemeltetési szakmérnök szak 2012. I. félév 2./1. témakör Dr. Ambrus Kálmán
1. Az utak földműveiről általában 2. A talajok vizsgálatánál használatos fogalmak 3. A talajok tömörségének meghatározása 4. A földmű méretezési teherbírási modulusának meghatározása 5. A földmű teherbírásának javítása 6. Fagyvédelem 7. A pályaszerkezet víztelenítése 8. A földmunkák végrehajtása 9. Példa követelmények előírására 2
A földművek építéséről általában Az út építési költségének 20-30 %- át a földmű építés teszi ki. A burkolat lehajlásának 80-85 %-a földműből adódik. Amennyiben a lehajlás túl nagy, akkor nagy húzófeszültség, megnyúlás keletkezik, ami rongálódáshoz vezet. Mivel a legnagyobb mennyiségben földet építünk be az útépítés során, ennek mozgatása meghatározó költség. Elsődleges cél, hogy a nyomvonal környezetében lévő talajt használjuk. Fontos nyomvonal tervezési szempont (volt?), a földmű tömegegyensúly alkalmazása, valamint a töltésépítésre alkalmatlan területek elkerülése.
A földművek építéséről általában Útépítési földművek esetén az alábbi részeket különböztetjük meg: - töltéstalp (eredeti talaj felső 50 100 cm-es része) - töltéstest - védőréteg (felső 50 (100) cm-es réteg) - egyéb földmű részek (padka, elválasztó sáv, hát- visszatöltés, stb.) Földművekhez felhasználható anyagok: - földanyagok, tört anyagok -geoműanyagok - származékanyagok, ipari melléktermékek, másod nyersanyagok
Talajok jellemzése A durva és vegyes szemcséjű anyagok szemeloszlását az egyenlőtlenségi mutató [ C u = d 60 /d 10 ] illetve a görbeségi mutató [ C c = (d 30 ) 2 / (d 60 *d 10 ) ] jellemzi.
Talajok jellemzése A durva és vegyes szemcséjű anyagok szemeloszlását folyási határ (w L ) az a víztartalom, amely mellett a Cassagrandecsészébe kent mintában meghúzott barázda 25 ütés hatására 10 mm hosszban folyik össze. A sodrási határ (w p ) az a víztartalom, amelyből a talajból kisodort 3 mm vastag szálak éppen töredezni kezdenek. Az index jellegű talajfizikai jellemzőket a kötött talajok besorolására, állapot-jellemzésére használjuk. Plasztikus index: Ip = w L w p, azaz a folyási-, és sodrási határ különbsége.
Talajok jellemzése A talaj tömörsége és a száraz térfogatsúly Az útépítések földművének tömörítésekor a tömörség jellemzésére a tömörített talaj térfogatsúlyát használjuk. A földmű víztartalma igen változékony lehet, ezért az összehasonlítás érdekében mérőszámul a talaj száraz térfogatsúlyát használjuk ρ o [g/cm 3 ] jelzéssel, kiiktatva a w [%] víztartalom hatását. A száraz térfogatsúlyt közvetlenül számíthatjuk: ρ o = G o / V ahol: G o - a zavartalan talajminta 105 o Chőmérsékleten kiszárított száraz súlya [g], V - a minta eredeti térfogata (pl. mintavételi kiszúró-henger köbtartalma) [cm 3 ] A nedves sűrűség és w % ismeretében is számolható: ρ o = ρ / (1 + w% / 100)
Talajokat osztályozása szemcseméretük alapján A talajok osztályozása szemcseméretük alapján MSZ 14032-2 szerint: durva szemcséjű (szemcsés) talajokat szemmegoszlásuk alapján, ha s 0,063 agyag-iszap tartalmuk 40 % és Ip plasztikus indexük 40 %, finom szemcséjű (kötött) talajokat plaszticitási jellemzőjük alapján, ha s 0,063 agyag-iszap tartalmuk 40 % és Ip plasztikus indexük 10 %, vegyes szemcséjű talajok esetén szemeloszlás és plaszticitási jellemzők figyelembe vételével, ha a fenti két szempont szerint nem egyértelmű a besorolás.
Szemcseméretek megnevezése Szemcsék méretének megnevezése (e-ut 06.02.11 [ÚT 2-1.222:2007] szerint) Szemcse csoport Nagyon durva Durva Finom Szemcse frakció Jelölés Szemcse méret [mm] Kőtömb (Large Boulders) LBo > 630 Görgeteg (Boulders) Bo 200 630 Macskakő (Cobble stones) Co 63 200 Kavicsok (Gravel) Gr 2 63 Durva kavics (Coarse Gravel) CGr 20 63 Közepes kavics (Medium Gravel) MGr 6,3 20 Finom kavics (Fine Gravel) FGr 2 6,3 Homokok (Sand) Sa 0,063 2 Durva homok (Coarse Sand) CGr 0,63 2 Közepes homok (Medium Sand) MGr 0,2 0,63 Finom homok (Fine Sand) FGr 0,063 0,2 Iszapok (Silt) Si 0,002 0,063 Durva iszap (Coarse Silt) CSi 0,020 0,063 Közepes iszap (Medium Silt) MSi 0,0063 0,020 Finom iszap (Fine Silt) FSi 0,0020 0,0063 Agyag (Clay) Cl 0,002
Általános összetételű talajok besorolása
Talajok szemeloszlásának jellemzése A durva és vegyes szemcséjű anyagok szemeloszlását az egyenlőtlenségi mutató C u illetve a görbeségi mutató C c alapvetően a tömöríthetőséget mutatják. Szemeloszlási görbe alakja C u C c SZ-1 Lapos > 15 1-3 SZ-2 Elnyúló 6 15 < 1 SZ-3 Meredek < 6 < 1 SZ-4 Hiányos Rendszerint nagy Akármennyi, általában < 0,5
A földműanyagok alkalmasságának megítélése e-út 06.02.11 [ÚT 2-1.222] Utak és autópályák létesítésének általános geotechnikai szabályai útügyi műszaki előírás szerint: A talajok földműanyagként való felhasználás szempontjából az alábbiak szerint minősíthetők: M-1 kiváló földműanyag M-2 jó földműanyag M-3 megfelelő földműanyag M-4 elfogadható földműanyag M-5 kezeléssel alkalmassá tehető földműanyag M-6 földműanyagként nem hasznosítható
A földműanyagok alkalmasságának megítélése M-1 kiváló földműanyag durva szemcséjű, s 0,063 5 % talajok, ha egyenlőtlenségi mutatójuk C u 6, és szemmegoszlásuk folytonos. (Kavics, homokos kavics, kavicsos homok, homok.)
A földműanyagok alkalmasságának megítélése M-2 jó földműanyag durva szemcséjű, s 0,063 5 % talajok, ha C u 6, és ha szemmegoszlásuk hiányos, illetve ha 3 C u < 6 és szemeloszlásuk folytonos (Kavics, homokos kavics, kavicsos homok, homok.) vegyes szemcséjű 5 s 0,063 15 % talajok, ha szemmegoszlásuk folytonos (iszapos és/vagy agyagos kavicsok és/vagy homokok.) mállásra nem hajlamos, folytonos szemcse összetételű kőzettörmelék, ha legnagyobb szemnagyságuk nem nagyobb 200 mm-nél.
A földműanyagok alkalmasságának megítélése M-3 megfelelő földműanyag durva szemcséjű, s 0,063 5 % talajok, ha 3 C u < 6 és szemeloszlásuk hiányos (Kavics, homokos kavics, kavicsos homok, homok.) vegyes szemcséjű 5 s 0,063 15 % talajok, ha szemmegoszlásuk hiányos (iszapos és/vagy agyagos kavicsok és/vagy homokok.) vegyes szemcséjű 15 s 0,063 40 % és Ip 10 talajok, ha 8 w 18 % (erősen iszapos és/vagy agyagos kavicsok és/vagy homokok.) mállásra nem hajlamos, kissé változó szemeloszlású kőzettörmelék, ha legnagyobb szemnagyságuk nem nagyobb 200 mm-nél.
A földműanyagok alkalmasságának megítélése M-4 elfogadható földműanyag durva szemcséjű, kissé szerves talajok, ha C u >3 finom szemcséjű 25 < Ip 40 % talajok, ha 12 w 24 % mállásra nem hajlamos, kissé változó szemeloszlású kőzettörmelék, ha legnagyobb szemnagyságuk nem nagyobb 320 mm-nél.
A földműanyagok alkalmasságának megítélése M-5 kezeléssel alkalmassá tehető földműanyag durva szemcséjű talajok, ha C u >3 vegyes szemcséjű 15 s 0,063 40 % és Ip 10 talajok, ha w < 8 vagy w > 18 % (erősen iszapos és/vagy agyagos kavicsok és/vagy homokok) finom szemcséjű 10 < Ip 25 % talajok, ha 7 < w < 10 % illetve 20 < w < 24 % finom szemcséjű 25 < Ip 40 % talajok, ha 8 < w < 12 % illetve 24 < w < 28 % Aprózódásra és mállásra enyhén hajlamos, és/vagy változékony szemeloszlású kőzettörmelék.
A földműanyagok alkalmasságának megítélése M-6 földműanyagként nem hasznosítható finom szemcséjű 10 < Ip 25 % talajok, ha w 7 % illetve w 25 % finom szemcséjű 25 < Ip 40 % talajok, ha w 8 % illetve w 30 % finom szemcséjű Ip > 40 % talajok, közepesen és nagyon szerves talajok szikes talajok mállásra hajlamos, talajok vagy kőzetek olyan talaj amelyik módosított Proctor vizsgálattal meghatározott legnagyobb száraz térfogatsúlya ρ max < 1,65 g/cm 3
A talajtömörség meghatározása Fontos, hogy a földmű jól legyen tömörítve. A tömörítetlen földmű mozgásai, lehajlása jelentős, ennek hatására a pályaszerkezet alaprétege hamarabb megy tönkre (repedések, deformáció, kifáradás ) A rosszul tömörített földmű utántömörödik, és ha ezt képesek is követni a pályaszerkezeti rétegek, akkor is hullámosodás és egyenetlenség alakulhat ki a burkolat felületén. A jó tömörítéssel: -nő a belső súrlódás, - megjavul a kohézió, - a nyírószilárdság nő, - az összenyomhatóság csökken, - a vízérzékenység csökken.
A talajtömörség meghatározása A tömörséget a legnagyobb száraz térfogatsúlyhoz, ρ 0max - értékéhez viszonyítva számítjuk. A módosított Proctor vizsgálattal meghatározott ρ 0max értékét tekintjük 100 %-os tömörségnek. A görbe maximuma meghatározza a w opt [%] optimális víztartalmat, amely mellett a legnagyobb tömörséget lehet elérni.
A talajtömörség meghatározása A görbe maximuma meghatározza tehát a w opt [%] optimális víztartalmat, amely mellett a legnagyobb tömörséget lehet elérni. Ha pl. 90 %-os tömörségi fokot írtunk elő, akkor ρ o90 = 0,90 ρ omax nagyságú száraz térfogatsúlyt kell létesíteni. Az ábrán az ennek megfelelő vízszintes vonal két helyen metszi a Proctor-görbét: a metszéspontok levetítése megmutatja azt a víztartalomintervallumot, amelyen belül a megadott, kívánt tömörséget el lehet érni.
A talajtömörség meghatározása A tömörítés eredményét három tényező befolyásolja: a víztartalom nagysága a talajfajta sűrűsége, [g/cm 3 ] a tömörítési munka nagysága Kivitelezéskor a földtömörítés eredményességét a tömörségi fok, más néven relatív Proctor-tömörség értékével fejezzük ki, amely a száraz- és a legnagyobb száraz térfogatsúly százalékos aránya. - ha az optimális víztartalomtól a kisebb víztartalmak irányába térünk el, akkor a száraz szemcsék belső súrlódása megnő, sokkal több tömörítő munkára van szükség, - ha a nagyobb víztartalmak irányába térünk el, akkor rendszer közelít a 2 fázisú állapothoz, beépítéskor kitér ( gumizik ) a tömörítő eszközök alól, ekkor ezért nem lehet megfelelő tömörséget elérni.
A talajtömörség mérése Kiszúróhengeres mintavétel: Térfogatot adja a henger Tömegmérés ρ w Szárítás w% Ezekből számolható a ρ 0 száraz térfogatsúly, majd a tömörség. Szemcsés talaj esetén nagy a bizonytalanság, ezért ballonos mérés.
Gumiballonos mérés: A talajtömörség mérése Minta kiemelése Tömegmérés ρ w Szárítás w% Térfogatmérés ballonnal. Ezekből számolható a ρ 0 száraz térfogatsúly, majd a tömörség.
A talajtömörség mérése Víztartalom, tömörség izotópos eszközzel Lapszonda térfogatsűrűséget 137-Cs gamma izotóppal, víztartalmat 241-Am-Be neutron sugárforrással lehet mérni. Mélységi szonda
A talajtömöríthetőség szerinti besorolása T-1 Jól tömöríthető anyagok: durva szemcséjű talajok, ha C u 15, illetve ha 6 C u <15 és a szemmegoszlás folytonos, vegyes szemcséjű talajok, ha s 0,063 40, és a víztartalom is kedvező. T-2 Közepesen tömöríthető anyagok: durva szemcséjű talajok, ha 6 C u <15, vegyes szemcséjű talajok, ha s 0,063 40, és a víztartalom még elfogadható, finom szemcséjű talajok, ha Ip 25 és a víztartalom kedvező. T-3 Nehezen tömöríthető anyagok: durva szemcséjű talajok, ha 3 C u <15, finom szemcséjű talajok, ha Ip 25 és a víztartalom még elfogadható, finom szemcséjű talajok, ha 25 < Ip 40 és a víztartalom kedvező. T-4 Nem tömöríthető anyagok: durva szemcséjű talajok, ha C u < 3, és kezeléssel nem javítható, finom szemcséjű talajok, ha víztartalmuk kedvezőtlen, és kezeléssel sem javítható, a választott rétegvastagsághoz képest túlzottan nagy méretű szemcséket tartalmazó, anyagok.
A talaj teherbírási modulus meghatározása A pályaszerkezet méretezésénél a földmű várható legkedvezőtlenebb teherbírási modulusát vesszük alapul. Ez a talajfajtán kívül a talaj tömörségétől és a külső körülmények (hidrogeológiai környezet, vízelvezetés, fagyhatás, stb.) által befolyásolt víztartalomtól függ. D, E, K és R forgalmi terhelési osztályok esetén a talaj teherbírási modulusát mindig helyszíni méréssel esetleg laboratóriumi vizsgálattal kell meghatározni. A, B és C forgalmi terhelési osztályokban elég, ha a (vizsgálat nélkül) a talajra jellemző teherbírást vesszük alapul. Tájékoztató adatok a hazai talajok E 2 teherbírási modulusának meghatározásához:
Talajcsoport Tájékoztató tervezési teherbírási modulus, E 2, MN/m 2 Víztartalom növekmény w opt hoz képest, w % Jel megnevezés jellemzés NK K NK K Teherbírás csökkenés mértéke E 2 / w I II homokos kavics homokos kavics, kavicsos homok 40 < s 2,0 < 70 20 < d max < 63 mm S 0,063 < 5 % 65 2 1 3 6 < C u 60 < s 2,0 < 80 6,3 < d max < 20 mm S 0,063 < 5 % 50 55 1 0 2 6 < C u III kavics, homok I.-II. és IV.-VI. csoportba nem sorolható IV iszapos homok I p < 5 % S 0,02 < 10 % 40 45 6 2 1 35 40 9 V iszapos finomhomok 80 % < s 0,2 0,20 < d max < 0,63mm 15 < s 0,063 < 40 % I p < 5 % VI homokos iszap 80 % < s 0,2 0,20 < d max < 0,63mm 40 < s < 70 % 0,063 I p < 5 % 30 35 25 30 3 2 12 15 VII iszap 10 < I p < 15 % 20 25 4 3 18 VIII sovány agyag 15 < I p < 20 % 25 30 5 4 15 IX közepes agyag 20 < I p < 30 % 6 5 12 X kövér agyag 30 < I p < 40 % 20 25 7 6 9
Jelölések: NK: Kedvezőtlen éghajlatú területeken, nedves vidéken, 600 mm feletti évi átlagos csapadékú területeken, kedvezőtlen víztelenítésű útszakaszokon (bevágásban, töltésbevágás átmenetben) a III.-X. talajok esetében a pályaszint alatti 2,0 méternél magasabb mértékadó talajvízszint esetén. K: Kedvező éghajlatú és hidrológiai adottságú területeken, száraz vidéken, 600 mm alatti évi átlagos csapadékú területeken, kedvező víztelenítésű útszakaszokon a III.-X. talajok esetében a pályaszint alatti 2,0 méternél mélyebb mértékadótalaj vízszint esetén.
A CBR vizsgálat előkészítése Laboratóriumi CBR vizsgálat A talaj optimális tömörítési víztartalmát előzőleg Proctor-vizsgálattal megállapítjuk, a víztartalmat w opt értékre, majd ennél 2 3 %, valamint 4 6 %-kal magasabb értékre állítjuk be. Így legalább 9 mintát készítünk, ezeken megmérjük a CBR értéket, mintát véve a hengerekből, utólag meghatározzuk a minták száraz térfogatsúlyát és w [%] víztartalmát. A fémsablonban lévő anyagba 50 mm átmérőjű acél-hengert nyomunk be 1,25 mm/perc előtolási sebességgel és felvesszük a p nyomó modulus, és s süllyedés görbét.
A CBR vizsgálat kiértékelése A mért görbét összehasonlítjuk a tömör zúzottkő réteg nemzetközileg elfogadott standard görbéjével. Az s1 = 2,5 mm és az s2 = 5,0 mmes süllyedés értékeknél leolvassuk az erőt, ebből számoljuk a p értékeket. Ezeket százalékosan viszonyítjuk a standard görbe p = 70 és p = 105 kn/m2 értékeihez. A két arányszám közül a kisebbet fogadjuk el a talaj CBR értékeként. A talaj statikus teherbírási modulus értéke a CBR- értékből az alábbi tapasztalati képlettel számítható: E 2talaj = 10 (CBR) 2/3, [MN/m2]
A CBR vizsgálat kiértékelése A talaj értékelése a CBR szám szerint közelítőleg a következő: CBR érték: 2 4 % gyenge, rossz altalaj 5 7 % közepesen gyenge altalaj 7 15 % megfelelő altalaj 15 30 % jó altalaj A földmű teherbíró-képessége erősen változik a tömörségtől, (száraz térfogatsúlytól) és a w [%] víztartalomtól függően, a teljes CBR vizsgálat célja az, hogy különböző ρ o és w adatok esetére is meghatározzák a CBR értékek változását. A talaj statikus teherbírási modulus értéke a CBR- értékből az alábbi tapasztalati képlettel számítható: E 2talaj = 10 (CBR) 2/3, [MN/m2]
Tárcsás teherbírás vizsgálat
Tárcsás teherbírás vizsgálat Tárcsás teherbírásmérésnél egy 2r = 30 cm átmérőjű merev acéltárcsát - hidraulikus emelő és erőmérő dinamométer közbeiktatásával - egy terhelő tömeg segítségével (megrakott tehergépkocsi vagy henger) két lépcsőben terheljük. 1.) A p terhelést 0,3 MN/m 2 értékig fokozva 0,05 MN/m 2 lépcsőkben adjuk rá a tárcsára. Ennek hatására létrejön egy s1 értékű süllyedés. 2.) Tehermentesítünk, majd 0,1 MN/m2 lépcsőkben újra terhelünk. Ez s2 értékű süllyedés A Boussinesq féltér alapján:
Tárcsás teherbírás vizsgálat A hazai gyakorlatban a földmű teherbírásának jellemzésére az E2 modulust használjuk. ha E2 értéke: 25-35 MN/m2 gyenge teherbírású talaj 40-50 MN/m2 közepes teherbírású talaj 60-80 MN/m2 jó teherbírású talaj A földműre ráépített újabb szemcsés rétegen -például fagyvédő-rétegen - kb. kétszeresen nagyobb E2 érték mérhető.
A földmű teherbírásának fogalmai
Teherbírás javítás Új pályaszerkezet méretezésénél a talaj tervezési teherbírási modulusa a földmű felszínén legalább E 2m = 40 MN/m 2 legyen. (Az építéskor legalább E 2é = 50 MN/m 2 értéket kell elérni!) Ha ez a követelmény nem teljesíthető, akkor javítóréteget kell tervezni és építeni. A javítóréteg vastagságát (HJ, [cm]) a mellékelt ábra alapján kell meghatározni, a kapott értéket 5 cm-re felfelé kerekítve kell megadni.
Többrétegű építés esetén egyenértékű modulust határozunk meg
Fagyvédelem A fagy földműbe való behatolása; a levegő hőmérsékletétől, a talaj összetételétől, a talaj hézagtartalmától, a talaj víztartalmától egyaránt függ.
A talajok minősítése fagyveszélyesség szempontjából a.) Szemcsés talajok: Száraz állapotban ömlesztett halmazt alkotnak, ezért szemeloszlásuk határozható meg. a talaj A fagyveszélyessé g mértéke megnevezése szemeloszlásának jellemzése 0,02 mm-nél 0,10 mm-nél kisebb szemcsék, m% fagyálló homokos - kavics, kavicsos -homok, homok < 10 % < 25 % fagyérzékeny iszapos kavics 10 20 % 25-40%> iszapos homok 10-15 % 25-40 %> iszapos kavics > 20% > 40 % fagyveszélyes iszapos homok >15 % > 40 % finomhomok <10 % > 50% Iszapos homokliszt >10 % > 50%
b.) Kötött talajok: fagyveszélyesség szempontjából a plasztikus indexük alapján kell minősíteni. a talaj Fagyveszélyesség mértéke megnevezése plasztikus indexe, I p % fagyérzékeny sovány agyag, közepes agyag kövér agyag 15 20 % 20 30 % > 30% fagyveszélyes iszapos- finomhomok iszap, 5 10 % 10 15 %
Fagykár veszély: Akkor áll fenn ha; aföldmű fagyzónába tartozó része fagyérzékeny, vagy fagyveszélyes talajból áll, a fagyzónába tartozó talajba a talajvízből kapilláris úton, oldalról a padkából, vagy felülről a repedéseken keresztül víz juthat és dúsulhat fel. (Kapilláris úton akkor, ha 30 évre visszamenően a talajvíz a pályaszintet 2 méternél jobban megközelíti) a hidegmennyiség elegendő (tartós hidegek) ahhoz, hogy jéglencse kialakuljon. A fagyási gócok eltávolítják egymástól a talajszemcséket, szívóhatás jön létre, a környezetben lévő víz a fagyási góc irányába mozog. A jég térfogat-növekedése megemeli a pályaszerkezetet. (Fagykár a forgalom nagyságától függetlenül is előállhat.)
Olvadási kár: A fagyperiódus(ok) után a fagyott talaj felenged. A felülről, oldalról bejutó víz hatására a földmű víz-tartalma megnövekedhet, az olvadás következtében felszabaduló víz csak lassan tud eltávozni. Az olvadási zóna alatt lévő réteg esetleg még fagyott, vízzáró jellegű. ) A megnövekedett víztartalmú földmű teherbírása lecsökken, a forgalom hatására káros mértékű deformációk keletkeznek a pályaszerkezetben.
Védekezési módok fagy-, és olvadási károk ellen fagykár ellen; a pályaszerkezet alá fagyvédő réteg építése talajvízszint süllyesztés, vagy a rétegvíz esetén annak elvezetése szivárgóval, az útpályaszerkezet szintje legalább 2 méterrel feljebb helyezkedjen el a talajvízszint fölött
Olvadási kár ellen; a.) Új utak építése esetén: ha fagyérzékeny, vagy fagyveszélyes a talaj, akkor fagyvédő réteget kell tervezni, építeni, vízzáró padkaburkolat tervezése építése, megfelelő víztelenítési rendszer tervezése, építése és folyamatos fenntartása.
b.) Régi utak esetében: 2 m-nél kisebb bevágásokban 1:10 hajlású részű kiképzése, hófogó erdősávok telepítése, a hó rendszeres eltakarítása a padkáról, a víztelenítési rendszer minden elemének folyamatos karbantartása, olvadási periódusban forgalom korlátozás, a pályaszerkezet megerősítése.
Fagyvédő réteg méretezése Fagyvédő réteget akkor kell építeni, ha a földmű építéséhez fagyérzékeny, vagy fagyveszélyes talajt kényszerülünk használni. A fagyvédő réteg szükséges vastagsága függ; a fagyhatárövezettől, és/vagy a tengerszint feletti magasságtól a földmű talajának veszélyességi fokozatától (fagyérzékeny fagyveszélyes) a forgalmi terhelési osztálytól.
Éghajlati övezetek: I. övezet: Dunántúl 300 m Bf. alatti területe II. övezet: A Duna-Tisza közének az M3 autópályától délre, és a Tiszántúlnak a Sebes Köröstől délre terjedő területe, valamint a Dunántúl 300 m Bf. feletti területei. III. övezet:az Északi Középhegység és a Tiszántúlnak a Sebes Köröstől északra fekvő területe.
A fagyvédő-rétegek vastagsági irányértékei Forgalmi terhelési osztályok Éghajlati övezet A és B C és D E, K, R Talaj jellemző fagyérzékeny fagyveszélyes fagyérzékeny fagyveszélyes fagyérzékeny fagyveszélyes F fagyvédelmi vastagság cm (irányérték) I. 40 50 60 70 II. 45 55 65 75 III. 50 60 70 80
A fagyvédő réteg méretezése A fagyvédő réteg szükséges vastagságát (h v ) a következő számítással kell meghatározni: h v h = F f ) ( i i ahol: h v - a védőréteg vastagsága [cm], F - az éghajlati körülményeket jellemző fagyvédelmi vastagság [cm], h i - az egyes pályaszerkezeti rétegek vastagsága [cm], f i - az egyes pályaszerkezeti rétegek fagyvédelmi jellemzője, amely figyelembe veszi a pályaszerkezeti réteg hőszigetelő képességét, hajlítószilárdsági tulajdonságát és vízzáróságát.
Komplex fagyvédelmi jellemző (f tényező) (ÚT 2-1.222 Utak geotechnikai tervezése szerint) A pályaszerkezeti réteg f Zútottkő, mechanikai stabilizáció 1,0 Cementtel stabilizált talaj 1,1 Aszfaltmakadám, cementel stabilizált homokos kavics Beton burkolatalap, C-12 minőség 1,3 Beton burkolatalap, C-12 minőség felett 1,4 Hengereltaszfalt, öntöttaszfalt 1,5 1,2
Megjegyzések: A számítással adódó fagyvédő réteg vastagságot 5 cm-re kerek értékre kell felvenni. A fagyvédő réteg legkisebb technológiai vastagsága 15 cm lehet. Ezt a legkisebb vastagságot kell tervezni akkor, ha a méretezéssel adódó vastagság 8 17 cm. A javítóréteg vastagsága beszámítható a fagyvédő réteg vastagságába, ha a beépített anyag a fagyvédelemre vonatkozó előírásokat kielégíti és ugyanabból az anyagból készül, mint a fagyvédő réteg. Ez fordítva is érvényes: a fagyvédő réteg vastagsága beszámítható a javítóréteg vastagságába, ha anyaga a teherbírás javítására megfelelő.
A pályaszerkezet víztelenítése A földmű állékonysága szempontjából a pályaszerkezet aljáról a víz kivezetése és az út mentén összegyűjtött vizek elvezetése is nagy jelentőséggel bír. régen: szikkasztó árkok. (Hiba: a környezetben a talaj elázik, rézsűcsúszást, magas talajvizet előidéző állapot) ma: burkolt befogadó árkok (övárok nem készülhet burkolás nélkül bevágásban, mert a környékén áztatná el a rézsűt)
50! Töltésben lévő pályaszerkezet víztelenítés paplanszivárgóval.
min. 0,50 A pályaszerkezet víztelenítés bevágásban. (Burkolt árok)
Talpszivárgók elhelyezése
Példa követelmények előírására Példa a földmű követelményére a Félmerev útpályaszerkezet nagymodulusú aszfalttal történő építése tárgyú NIF Zrt MSZF szerint: Tükör szinten követelmény: E 2 80 MN/m 2, ha szükséges, akkor ez a földű felső 15 cm-es részének cementstabilizációjával kell kialakítani, ha a legfelső 15 cm-es réteg cementstabilizációs réteg, akkor az fagyvédelmet is biztosít, ha a legfelső 15 cm-es réteg szemcsés anyagból épül, akkor annak a fagyvédő rétegre előírt tulajdonságokat is teljesíteni kell, a felső 50 cm-es réteg töltésben és bevágásban egyaránt csak kiváló fagyálló anyagból épülhet, a felső 50 cm alatt lévő 50 cm-es réteg töltésben jó minőségű anyagból épülhet, bevágásban talajjavítással, stabilizációval jó minőségűvé kell tenni, ha ez nem valósítható meg, akkor talajcsere szükséges. 60
Példa követelmények előírására Követelmények: Teherbírási követelmények; tükörszinten: E 2 80 MN/m 2 Tükörszinttől -15 cm mélységben: E 2 60 MN/m 2 Tükörszinttől -50 cm mélységben: E 2 40 MN/m 2 Tükörszinttől -100 cm mélységben:e 2 30 MN/m 2 (töltésben) Tömörségi követelmények; a földmű felső 100 cm-ében lévő rétegek esetében: T rρ 97 %, a -100 cm alatti töltéstest: T rρ 85 % legyen. 61