Konstrukcja drogi

Konstrukcja drogi nie może być utożsamiana z konstrukcją nawierzchni. Poprawne zaprojektowanie konstrukcji drogi jest zadaniem znacznie trudniejszym od doboru nawierzchni. Konstrukcja drogi jest bowiem istotą drogi i stanowi jej bazę i element fundamentalny. Nawierzchnia natomiast jest jedynie warstwą zewnętrzną drogi najczęściej w postaci nawierzchni: szutrowych, z mas bitumicznych, betonowych, kostki brukowej lub trylinki.
Konstrukcja nawierzchni drogi jest znamienna tym, że istotnie zależy od lokalnych warunków gruntowo-wodnych, a nie tylko od natężenia i obciążenia ruchem drogowym. Znamienne jest również tym, że do jej analizy należy stosować  metody numeryczne i programy komputerowe znacznie bardziej zaawansowane niż do zwykłych konstrukcji budowlanych, typu szkieletu budynków. (Błażejowski, Gilewski, Marczuk, Nagórska, Sitek, Stawarz, Wiśniakowski, 2014), (Firlej, 2007), (Simulia, 2014).
Powszechnie na świecie wskazuje się, że inżynierowie  profesjonalnie zajmujący się problemem dróg muszą mieć duże kwalifikacje, szczególnie w zakresie gruntoznawstwa  i znajomości nowoczesnych technik analiz MES, oraz  swobodę w posługiwaniu się teorią sprężystości i plastyczności.  Profil kształcenia współczesnego inżyniera drogowca jest szczególnie wymagający i elitarny i nie powinien być oparty na tradycyjnym modelu inżyniera, w którym korzystano z katalogów i wytycznych prawnych.

W prezentacji (Chodor, 2013) można znaleźć więcej informacji na temat mechanistycznej teorii dróg. Pokazano tam kilka przykładów analizy dróg i budowli drogowych z wykorzystaniem zaawansowanego programu ABAQUS z wykorzystaniem metody MES. Ponieważ istotą analizy konstrukcji dróg jest analiza uwarstwionego podłoża gruntowego  z dodatkowymi warstwami podbudowy (konstrukcji) i nawierzchni drogi, więc zaleca się stosowanie specjalizowanmych programów do analizy ośrodków gruntowych, np PLAXIS 2D (w zagadnieniach tójwymiarowych PLAXIS 3D) (Plaxis, 2015),  GEO5 . Programy umożliwiają najtrudniejsze analizy ośrodków porowatych z wodą gruntową w porach.

Klasycznym przykładem jest budowa nasypu pod drogę (rys.1) na słabym podłożu o wysokim poziomie wód gruntowych, czyli w warunkach wzrost ciśnienia wody w porach,wskutek czego skuteczne naprężenie pozostają niskie, a  pośrednie okresy konsolidacyjne, należy wziąć pod uwagę. Podczas konsolidacji nadmiar ciśnienia porów rozprasza się tak, że grunt może uzyskać niezbędną wytrzymałość na ścinanie.

PLAXIS Droga w nasypieRys.1. Droga w nasypie – przykład analizowany w (Plaxis, 2015)

 

Literatura

Błażejowski, K., Gilewski, W., Marczuk, K., Nagórska, M., Sitek, M., Stawarz, P., & Wiśniakowski, P. (2014). Mechanika nawierzchni drogowych w zarysie. (R. T. Nagórski, Ed.). Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN SA.
Chodor, L. (2013). Teoria sprężystości i plastyczności. Mechanistyczna analiza gruntów i budowli drogowych. Wykład presented at the Wykład na kierunku Budownictwo, II stopień, Politechnika Świętokrzyska. Retrieved from http://chodor-projekt.net/wp-content/uploads/PIPress/Wyklady/TSiP/9-Mechanistyczna-analiza-drogi.pdf
Firlej, S. (2007). Mechanika nawierzchni drogowej. Lublin: Wydawnictwa Uczelniane  Politechniki Lubelskiej.
Plaxis. (2015). PLAXIS 3D Tutorial Manual (Anniversary Edition). USA: Plaxis. Retrieved from http://www.plaxis.nl/files/files/3D-1-Tutorial.pdf
Simulia, I. (2014). Abaqus 6.13 Documentation. USA: Simulia. Retrieved from http://129.97.46.200:2080/v6.13/

Related Hasła

Comments : 0
O autorze

* dr inż. Leszek Chodor. Architekt i Inżynier Konstruktor; Rzeczoznawca budowlany. Autor wielu projektów budowli, w tym nagrodzonych w konkursach krajowych i zagranicznych, a między innymi: projektu wykonawczego konstrukcji budynku głównego Centrum „Manufaktura” w Łodzi, projektu budowlanego konstrukcji budynku PSE w Konstancinie Bielawa, projektów konstrukcji „Cersanit” ( Starachowice, Wałbrzych, Nowograd Wołyński-Ukraina). Autor kilkudziesięciu prac naukowych z zakresu teorii konstrukcji budowlanych, architektury oraz platformy BIM w projektowaniu.

Wyślij

Translate »