plik pdf - Wydział Inżynierii Lądowej - Politechnika Warszawska

8Wstęp Wstęp 9NiwelaladrogiPoziomporównawczyRys. 1.1. Schemat niwelety "równoważącej" objętości gruntu w nasypach i wykopachW ten sposób dokonuje się teoretycznego założenia, że grunty istniejącegopodłoża na zadanym odcinku trasy osi drogi, pochodzące z wykopów, ichparametry fizyko-mechaniczne, rodzaj i jakość są w pełni przydatne do budowynasypów. Oznacza to podłużny - wzdłuż osi drogi - transport materiaługruntowego. Założenie to obowiązuje w całym przekroju nasypów, w tymi części podłoża nawierzchni tzw. strefy aktywnej i przez to nie jest prawdziwe.Wzdłużna równowaga wynikająca z warunku (1.2) znajduje swoje odzwierciedleniena wykresach objętości i rozdziału mas gruntu rodzimego orazprzekłada się bezpośrednio na niskie koszty budowy. Jest to system taniegotransportu podłużnego mas i wydajny w ilościach budowanych kilometrówdróg. W konsekwencji zakładamy, że na trasie drogi, w wykopach, występująsame miejsca (kopalnie) gruntów i kruszyw budowlanych, niezbędnych dobudowy nasypów i przydatnych między innymi do sporządzania mieszanekwiązanych hydraulicznie. Jest to założenie iluzoryczne. W jego następstwieotrzymujemy mierną jakość budowli ziemnych dróg, przy znacznej liczbiewykonanych kilometrów. Jest to klasyczny przykład ekstensywnego cykluinwestycyjnego budownictwa drogowego, którego zalety należy szczególniecenić w warunkach odbudowy infrastruktury kraju. Pożądanym systememprzeciwstawnym jest wnikliwe i kompetentne rozpatrywanie lokalnych warunkówgruntowych, wykorzystywanie gruntów o właściwościach odpowiadającychprojektowanym do budowy budowli ziemnych, w szczególności podłożynawierzchni, i pełna eliminacja gruntów o wątpliwych i złych właściwościach.1.2. CEL PRACYCel tej pracy wynika z ogólnie znanych w kraju konieczności niezbędnegozwiększenia jakości nawierzchni dróg samochodowych i autostrad. Istotnafunkcja konstrukcyjna podłoża nawierzchni drogowych nie była i nie jestnależycie doceniana, a proces występujących destrukcji i degradacji na-wierzchni dróg samochodowych może być znacznie ograniczony poprzezzwiększenie jakości konstrukcyjnej tych podłoży.Celem podstawowym rozprawy jest analiza konstrukcji podłoży nawierzchnidróg lądowych, ze szczególnym uwzględnieniem podłoży nawierzchni drógsamochodowych. W przypadku modelu podłoża drogi samochodowej założonoi przeprowadzono odpowiedni program doświadczalny na poletku poligonowym,obejmujący określenie możliwości wzmocnienia podłoży nawierzchni z zastosowaniemgeotekstylii. Szczegółowe rozpoznanie i opis konstrukcji podłożynawierzchni dróg samochodowych oraz metody ich wzmocnień, uzyskane napodstawie tematycznego przeglądu bibliografii, stanowił cel pośredni w realizacjipracy. Znaczące przykłady opisu pracy tych konstrukcji oraz doświadczeniai prace badawcze w tym zakresie zostały obszernie zrelacjonowane. Dotyczy totakże podłoży nawierzchni dróg szynowych, w których problemy konstrukcjii wzmocnień są na ogół w skali europejskiej rozstrzygnięte, a doświadczeniaw tym zakresie były pomocne w realizacji celu niniejszej publikacji. Za skutkujące,w końcowej części pracy, uznano opracowanie wniosków stanowiącycho możliwościach wzmacniania podłoży nawierzchni dróg samochodowych zapomocą geowłóknin oraz wskazań zakresu pomiarów uściślających. Na ichpodstawie można opracować szczegółowe specyfikacje techniczne zastosowaniawłóknin do wzmocnień podłoży nawierzchni samochodowych, gwarantującychpełne bezpieczeństwo całej konstrukcji nawierzchni dróg samochodowych,polegające na jej trwałości i nieodkształcalności.1.3. MODELE ANALITYCZNE NA WIERZCHNI DROGOWYCHI ICH PODŁOŻYNawierzchnia dróg samochodowych lub nawierzchnia szynowa jest konstrukcjąinżynierską służącą do przejmowania i przenoszenia na podłoże gruntowelub obiekt inżynierski zadanych obciążeń statycznych i dynamicznychpochodzących od pojazdów i innych wpływów zewnętrznych (np. termicznych),w sposób zapewniający bezpieczeństwo ruchu i jej określoną trwałość.Dopiero z chwilą pojawienia się na drogach samochodu ciężarowego stwierdzonowielki wpływ jego obciążenia przypadającego na koło. Stąd zrodziłysię pierwsze teorie rozkładów naprężeń w nawierzchni i podłożu gruntowym.Każda nawierzchnia drogowa charakteryzuje się warstwowością. Warstwy temożna podzielić na trzy grupy: warstwy ścieralne (górne), warstwy wiążące(pośrednie) oraz warstwy podbudowy (warstwy nośne). Inny podział: nawierzchnia(nawierzchnia właściwa z warstwami ścieralnymi i wiążącymi),podbudowa (z warstwami wzmacniającymi podbudowę, warstwą górną i dolnąpodbudowy), podłoże gruntowe z ulepszoną strefą stabilizowaną i warstwamipodłoża gruntowego naturalnego.