RODOS ROZVOJ DOPRAVNÍCH STAVEB, 162 00 Praha 6 Tel. 235 361 220, 608 111 271 ZPRÁVA č. 23/2012 o expertním stanovení únosnosti, zbytkové životnosti a zesílení Staveništní komunikace Chodov 2. měření Zpracováno pro Constructon, s.r.o. Výtisk č. 29. srpna 2012
Zadavatel: Constructon, s.r.o. Ke statku 71 25401 Jílové u Prahy IČO 24749893 DIČ CZ24749893 Zhotovitel: Ing. Pavel Herrmann - RODOS Sídlo firmy: Od Vysoké 275, 150 00 Praha 5 IČO 64896765 DIČ CZ511210162 Provozovna:, 162 00 Praha 6 (Adresa pro doručení) tel.: 233 561 220, 608 111 271 Zodpovědný zástupce: Zpracoval: Kontroloval: Ing. Pavel Herrmann Pavel Šmejkal Ing. Pavel Herrmann Systém jakosti a oprávnění zhotovitele: Certifikát č. 3009/109-06/SMJ podle ČSN EN ISO 9001:2001 na činnost Provádění průzkumných a diagnostických prací souvisejících s výstavbou, opravami, údržbou a správou pozemních komunikací a letištních ploch. Oprávnění k provádění průzkumných a diagnostických prací souvisejících s výstavbou, opravami, údržbou a správou pozemních komunikací č. 57/2000 vydané MDČR č.j. 19145/00-120 Oprávnění k měření průhybů vozovek pozemních komunikací č. 4/2005 pro zařízení FWD/HWD RODOS 10001 vydané MDČR č.j. 554/2005-120-RS/1 Použité technické předpisy: ČSN 73 61 00 ČSN 73 61 14 ČSN 73 61 60 ČSN 73 61 92 TP 82 TP 87 TP 162 TP 170 Názvosloví silničních komunikací Vozovky pozemních komunikací. Základní ustanovení pro navrhování. Zkoušení silničních živičných směsí Rázové zatěžovací zkoušky vozovek a podloží Katalog poruch netuhých vozovek Navrhování údržby a oprav netuhých vozovek Recyklace konstrukčních vrstev netuhých vozovek za studena na místě s použitím asfaltových pojiv a cementu Navrhování vozovek pozemních komunikací Ing. Pavel Herrmann RODOS Zpráva č. 20/2012, 162 00 Praha 6 Akce: Staveništní kom. Chodov Stránka 2 z 13
Měřené úseky: Hodnocené úseky MK Lokalizace úseků Datum měření Teplota krytu vozovky Konstrukce vozovky Staveništní komunikace Chodov Začátek: Zač. úpravy- vjezd do areálu Konec: Konec úpravy 14.8.2012 35 C AB 5 cm Upravená vrstva 25 cm Dopravní zatížení úseku: neznámé proveden výpočet zatížitelnosti Konstrukce vozovky: Skladba konstrukce vozovky byla sdělena zadavatelem. I. Měření průhybu vozovek Měření bylo provedeno rázovým zatěžovacím zařízením RODOS 10001, zatížením jehož hodnota je přibližně ekvivalentní s dotykovým tlakem návrhové nápravy (tzn. 0,65 Mpa). Průhyby jsou zaznamenány na sedmi snímačích, jejichž umístění je ve vzdálenostech 0, 300, 600, 900, 1200, 1500 a 2100 mm od středu zatěžovací desky. Zjištěné hodnoty: Naměřené hodnoty průhybů na všech snímačích jsou uvedeny v tabulce č. 1.1 až 1.2. Ve sloupci číslo podúseků tabulky je uvedeno číslo podúseků na, které je úsek rozdělen a to v závislosti na velikosti naměřené hodnoty max. průhybu (sloupec D1 - KRYT VOZOVKY) tak, aby hodnoty průhybů jednotlivých podúseků byly statisticky srovnatelné a nedošlo ke zkreslení výsledků. Průběh průhybů zaznamenaných na všech sedmi snímačích sledovaném úseku je pro ilustraci znázorněn v grafické podobě v grafu č. 1. V grafu č. 2 jsou vykresleny průběhy průhybu d 1 - charakterizujícího mechanickou účinnost vrstvy PWRC a průhyb d 6 charakterizujícího mechanickou účinnost podloží. Vynesení výše zmíněných průhybů na celém sledovaném úseku lze identifikovat místa, která vykazují srovnatelné průhyby. Dále lze usuzovat, ve které konstrukční vrstvě se realizují největší průhyby. Z grafu č. 2 je zřejmé, že jak průhyby d 6 charakterizující chování podloží, tak průhyby d 1 charakterizující chování vrstvy PWRC na celém sledovaném úseku vykazují nehomogenitu svého průběhu. Ing. Pavel Herrmann RODOS Zpráva č. 20/2012, 162 00 Praha 6 Akce: Staveništní kom. Chodov Stránka 3 z 13
II. Výpočet rázových modulů pružnosti Z naměřených hodnot průhybů se vypočítávají pomocí zpětného výpočtu rázové moduly pružnosti jednotlivých konstrukčních vrstev vozovky v teplotních podmínkách zjištěných při měření. Tyto hodnoty jsou uvedeny v tabulce č. 1.3 až 1.4. III. Stanovení zbytkové doby životnosti Vypočtené hodnoty rázových modulů pružnosti na každém úseku nebo podúseku jsou dále vstupními veličinami analytického návrhu konstrukce vozovky. Analytickou návrhovou metodou jsou vypočteny deformační charakteristiky: poměrné přetvoření na spodním líci asfaltem tmelených vrstev t poměrné stlačení na povrchu podloží z Výstupem je počet maximálního počtu přejezdů návrhových náprav N MAX odpovídající vypočteným deformačním charakteristikám, ze kterého se při znalosti současného dopravního zatížení (TNV/24 hod) určí hledaná životnost v letech. Veškeré použité hodnoty jsou uvedeny v tabulce č. 2. V případě výpočtu zatížitelnosti se stanoví počet TNV na stanovenou dobu životnosti, které vozovka unese. Ing. Pavel Herrmann RODOS Zpráva č. 20/2012, 162 00 Praha 6 Akce: Staveništní kom. Chodov Stránka 4 z 13
IV. Shrnutí výsledků: Číslo úseku nebo podúseku 1 Název úseku nebo podúseku Staveništní komunikace Chodov po pokládce ACO 50 mm Staničení Začátku a konce (km) Délka úseku (km) Dopravní zatížení (TNV) Tloušťka zesílení (mm) 0,000 0,125 0,125 22 0 Vozovka hodnoceného úseku po pokládce 50 mm asfaltového betonu vykazuje zatížitelnost cca 22 TNV/24 hod po dobu 20 let, resp. celkový počet pojezdů cca 177 000 TNV do vyčerpání životnosti. Měření bylo provedeno 51 dnů po výrobě vrstvy PowerCem. Předpokládaná zatížitelnost 32 tis. TNV se zvýšila na 177 tis. TNV, což je 5,5x lepší než předpoklad. Doporučuji provést odvodnění staveniště tak, aby bylo zabráněno vnikání vody do této vrstvy. Podmáčení podloží pod zpevněnou vrstvou by mohlo negativně ovlivnit její funkci. Praha 29.8. 2012 Ing. Pavel Herrmann RODOS Ing. Pavel Herrmann RODOS Zpráva č. 20/2012, 162 00 Praha 6 Akce: Staveništní kom. Chodov Stránka 5 z 13
Příloha č. 1 Měřené průhyby a jejich vyhodnocení Ing. Pavel Herrmann RODOS Zpráva č. 20/2012, 162 00 Praha 6 Akce: Staveništní kom. Chodov Stránka 6 z 13
Staveništní komunikace Chodov Poloměr zat. desky [mm] = 150 Poloha snímače [mm] 0 300 600 900 1200 1500 2100 Měřeno při teplotě 20 C Naměřené průhyby na jednotlivých snímačích (µm) : Staničení Číslo Kontaktní D1 -KRYT D2 D3 D4 D5 D6 D7 D1-D4 D1-D2 D2-D4 [m] podúseku napětí VOZOVKY PODLOŽÍ PODKLAD [MN/m2] 0 1 0,707 637 335 168 91 52 33 22 546 302 244 5 1 0,707 445 232 140 80 47 29 19 365 213 152 10 1 0,707 205 129 90 59 40 27 15 145 76 70 15 1 0,707 223 146 107 74 52 37 21 149 77 72 20 1 0,707 174 109 84 63 46 34 19 111 65 46 25 1 0,707 172 123 94 69 49 35 20 103 49 54 30 1 0,707 264 172 132 91 61 40 22 173 92 81 35 1 0,707 208 145 106 73 51 36 21 135 63 71 40 1 0,707 279 213 163 119 82 55 28 160 66 94 45 1 0,707 247 187 139 99 68 44 24 147 59 88 50 1 0,707 209 166 128 90 61 42 22 119 43 76 55 1 0,707 225 170 124 83 54 37 20 142 55 87 60 1 0,707 225 163 123 89 64 45 24 136 62 73 65 1 0,707 217 172 127 89 64 44 25 128 46 82 70 1 0,707 170 136 109 84 64 47 27 85 34 52 75 1 0,707 194 159 123 97 66 47 28 97 35 62 80 1 0,707 232 173 129 91 64 44 24 141 59 82 85 1 0,707 259 199 144 101 67 45 27 158 61 97 90 1 0,707 212 173 131 94 65 45 24 118 39 79 95 1 0,707 331 242 161 99 59 37 20 232 88 143 100 1 0,707 164 116 87 64 46 33 19 100 48 52 105 1 0,707 193 133 102 74 52 39 22 120 61 59 110 1 0,707 210 139 108 79 58 43 26 130 70 60 115 1 0,707 177 145 120 95 72 54 31 82 31 51 120 1 0,707 189 138 109 80 55 37 19 109 51 58 125 1 0,707 216 178 144 109 81 60 32 107 39 68 16200 Praha 6 Tabulka 1.1 Stránka 7 z 13
Staveništní komunikace Chodov Poloměr zat. desky [mm] = 150 Poloha snímače [mm] 0 300 600 900 1200 1500 2100 Měřeno při teplotě 20 C Naměřené průhyby na jednotlivých snímačích (µm) : Staničení Číslo Kontaktní D1 -KRYT D2 D3 D4 D5 D6 D7 D1-D4 D1-D2 D2-D4 [m] podúseku napětí VOZOVKY PODLOŽÍ PODKLAD [MN/m2] Statistické zpracování : Průměr : 1 0,707 241 169 123 86 59 41 23 155 72 83 Maximum : 1 0,707 637 335 168 119 82 60 32 546 302 244 Minimum : 1 0,707 164 109 84 59 40 27 15 82 31 46 Sm. odchylka 1 0,000 98 47 22 14 10 8 4 95 57 41 85 % kvantil : 1 0,707 268 203 144 99 67 47 27 163 80 95 50 % kvantil : 1 0,707 214 165 124 89 60 41 22 133 60 73 16200 Praha 6 Tabulka 1.2 Stránka 8 z 13
Staveništní komunikace Chodov Staničení [m] 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 Rázové moduly pružností Napětí a přetvoření (2-vrstvý zpětný výpočet) ASFALT PODLOŽÍ Přehled chyb Tahové Svislé Nelineární Nelineární ACO 5 Podloží Podloží Podloží Podloží Podloží přetvoř. přetvoř. parametry parametry PWRC hloubka hloubka hloubka hloubka hloubka spod.líc na povrchu Číslo 30 cm 0 cm 60 cm 160 cm 260 cm 460cm asf. v. pláně A B Průměr Max-Prů Průměr Max-Prů podúseku [MPa] [MPa] [MPa] [MPa] [MPa] [MPa] [1] [1] [%] [%] [µm] [µm] 20 C 1 522 84 155 244 380 661 4,10E-04-1,21E-03 152,2 0,339 5,2 21,06 4,77 19,23 1 876 103 181 276 417 700 2,78E-04-8,30E-04 180,7 0,3196 4,24 19,35 3,1 11,9 1 2762 177 252 331 434 610 1,09E-04-3,37E-04 245,6 0,2122 1,01 3,63 1,26 6,94 1 2846 159 206 251 306 394 1,11E-04-3,44E-04 196,2 0,1558 1,72 4,08 1,73 8,47 1 3374 272 273 273 273 274 8,30E-05-2,52E-04 272,5 0,001 7,07 23,44 3,47 8,53 1 4638 178 224 269 323 408 7,54E-05-2,42E-04 212,4 0,1442 1,91 2,99 1,39 3,91 1 2646 112 165 224 305 455 1,29E-04-4,10E-04 154,7 0,2496 2,55 6,41 3,46 16,44 1 3433 146 204 265 346 487 9,91E-05-3,15E-04 189,3 0,2138 1,15 3,92 0,89 3,91 1 3616 65 120 198 334 666 1,15E-04-3,98E-04 95,9 0,4409 1,88 6,49 1,51 3,89 1 3666 87 146 222 346 616 1,07E-04-3,60E-04 125,5 0,3678 2,02 5,27 0,99 2,11 1 5586 55 164 432 1260 5892 8,40E-05-3,10E-04 104,2 1 5,68 26,58 2,59 7,11 1 4097 66 196 500 1368 5537 1,04E-04-3,64E-04 145,2 0,8877 9,37 42,58 3,11 10,39 1 3565 133 170 207 252 323 9,88E-05-3,18E-04 160,9 0,1555 3,25 11,48 1,9 3,4 1 4536 89 154 244 395 752 9,04E-05-3,09E-04 126,6 0,4133 3,3 15,02 1,76 3,94 1 7147 120 164 212 278 401 5,93E-05-2,06E-04 141,6 0,2384 0,54 1 0,56 2,04 1 6315 72 146 267 514 1267 7,24E-05-2,63E-04 104 0,5925 5,09 21,22 2,9 6,6 1 3704 105 158 219 309 482 1,02E-04-3,36E-04 142,7 0,283 0,86 2,31 0,74 1,36 1 3532 71 145 262 492 1138 1,15E-04-3,94E-04 121,8 0,5359 5,41 27,98 2,41 9,59 1 5526 58 152 354 896 3327 8,40E-05-3,08E-04 98,5 0,8546 5,33 24,59 2,5 6,8 1 2264 51 184 544 1742 8704 1,76E-04-5,92E-04 150,4 1 12,62 55,17 5,66 11,94 1 4477 216 248 277 309 355 7,34E-05-2,31E-04 242,4 0,0844 3,27 10,7 1,5 2,2 1 3886 164 208 250 300 378 8,77E-05-2,79E-04 197,6 0,1433 1,49 4,71 1,67 8,33 1 3248 191 205 216 228 243 9,54E-05-2,96E-04 202,9 0,0377 3,5 8,27 2,89 9,71 1 7996 98 140 188 257 392 5,64E-05-2,03E-04 116,3 0,2755 0,95 1,3 0,86 1,94 1 4939 116 182 264 389 651 7,98E-05-2,68E-04 159 0,328 1,62 3,6 1,9 7,4 1 6648 51 118 238 503 1374 7,38E-05-2,81E-04 70,9 0,6614 3,07 12,55 2,01 4,59 16200 Praha 6 Tabulka 1.3 Stránka 9 z 13
Staveništní komunikace Chodov Staničení [m] Statistické zpracování Průměr : Maximum : Minimum : Sm. odchylka 85 % kvantil : 50 % kvantil : Rázové moduly pružností Napětí a přetvoření (2-vrstvý zpětný výpočet) ASFALT PODLOŽÍ Přehled chyb Tahové Svislé Nelineární Nelineární ACO 5 Podloží Podloží Podloží Podloží Podloží přetvoř. přetvoř. parametry parametry PWRC hloubka hloubka hloubka hloubka hloubka spod.líc na povrchu Číslo 30 cm 0 cm 60 cm 160 cm 260 cm 460cm asf. v. pláně A B Průměr Max-Prů Průměr Max-Prů podúseku [MPa] [MPa] [MPa] [MPa] [MPa] [MPa] [1] [1] [%] [%] [µm] [µm] 20 C 1 4071 117 179 278 498 1403 1,14E-04-3,71E-04 158,1 0,3821 3,62 14,07 2,21 7,03 1 7996 272 273 544 1742 8704 4,10E-04-2,03E-04 272,5 1,0000 12,62 55,17 5,66 19,23 1 522 51 118 188 228 243 5,64E-05-1,21E-03 70,9 0,0010 0,54 1,00 0,56 1,36 1 1714 56 39 87 376 2064 7,28E-05 2,09E-04 49,6 0,2833 2,78 13,20 1,21 4,41 1 2733 63 146 215 277 372 1,19E-04-4,01E-04 205,3 0,1440 5,48 25,09 3,20 10,77 1 3685 104 168 257 346 613 9,71E-05-3,13E-04 151,3 0,3013 3,16 9,49 1,90 6,87 16200 Praha 6 Tabulka 1.4 Stránka 10 z 13
Průběh průhybů na snímačích D1 - D7 Staveništní komunikace Chodov 1000 900 800 700 Průhyby [ µm ] 600 500 400 300 200 100 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 Staničení [ m ] D1 -KRYT VOZOVKY D2 D3 D4 D5 D6 PODLOŽÍ D7 162 00 Praha 6 Graf 1 Stránka 11 z 13
Průběh průhybů krytu, podkladu a podloží Staveništní komunikace Chodov 1000 900 800 700 Průhyby [ µm ] 600 500 400 300 200 100 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 Staničení [ m ] D1 -KRYT VOZOVKY D6 PODLOŽÍ D1-D4 PODKLAD 162 00 Praha 6 Graf 2 Stránka 12 z 13
Výpočet životnosti netuhých vozovek kriterium: poměrného protažení na spodním líci asfaltem tmelených vrstev - t svislého poměrného přetvoření na povrchu podloží ( trvalá deformace - ez ) Identifikace úseku Poměr. přetvoření N max TNV/24h N Životnost Zesílení [1. 10E-06] Název + (staničeni) [mil] [mil/rok] [roky] [mm] t 119 7,930016 >20 0 Staveništní komunikace Chodov 22 0,008913 z 401 0,177492 19,9 0 162 00 Praha 6 Tabulka 2 Stránka 13 z 13