Post on 26-Sep-2015
Drumuri IICurs 3
--este proprietatea terenului de a rezista sarcinilor
transmise de vehicul i climatice
-dala de beton de
ciment rutier
-fundatie
-terasament
p
q
w
--se poate aprecia pe baza unor caracteristici:
- A) incidele CBR (de capacitate portant)
- B) modulul de deformaie
- C) modulul de elasticitate static
- D) modulul de elasticitate dinamic
-n fiecare ar se utilizeaz diferite metode
--este proprietatea terenului de a rezista sarcinilor
transmise de vehicul i climatice
--se poate aprecia pe baza unor caracteristici:
- A) incidele CBR (de capacitate portant)
- B) modulul de deformaie
- C) modulul de elasticitate static
- D) modulul de elasticitate dinamic
-n fiecare ar se utilizeaz diferite metode
A) INDICELE CBR
-indice de capacitate portant
-criteriul de dimensionare: rezistena la patuldrumului nu trebuie s depeasc rezistena depoansonare (strpungere): q < w
-determinare n laborator msurtori precise darpe probe deformate datorit scoaterii i mutrii lor
-determinare in situ (pe teren) acuratee sczut ancercrii dei probele sunt nederanjate
-un poanson (dorn) cu diametrul de 4,95 cmncrcat cu presiunea P ptrunde n prob i se msoaradncimea de ptrundere a acestuia.
Material standard
(piatra sparta)
Material incercat
P(daN/cm2)
INDICELE CBR
-se fac ncercri pe materialul standard i pe prob, n mai
multe etape: P1=>h1, P2=>h2, etc
Ex: macadam: CBR=90 150%
piatr spart: CBR=80 120%
pietri: CBR=40 80%
nisip argilos CBR=15 40%
argil nisipoas: CBR=5 15%
argil gras CBR=1 5%
0P
P100CBR
ddmax
dc
Wop Wc
CBR (%)
W
CBR c
c
INDICELE CBR
-n laborator ncercarea se face n 4 etape:
1. Determinarea condiiilor de compactare (Proctor)
Proctor-normal => pmnturi
Proctor-modificat => materialele granulare.
INDICELE CBR
3. Probele compactate sunt imersate 4 zile dac
indicele de plasticitate este mai mic decat 5.
4. ncercarea efectiv a probei cu vitez constant
de 1.27 mm/minut.
b coeficient ce depinde de condiiile hidrologice locale
b=0.96 (condiii favorabile)
b=0.94 (condiii mediocre)
b=0.92 (condiii nefavorabile)
B) MODULUL DE DEFORMAIE
- reprezint presiunea unitar care produce o deformaie
egal cu cea admisibil
- se determin n laborator sau in situ. Materialul este supus
mai multor cicluri de ncrcare-descrcare.
Ed modulul de deformaie, daN/cm2
P presiunea de ncrcare
, c tasarea relativ admisibil
a- coeficient (p/2)
l tasarea absolut admisibil
D diametrul plcii1
2
zona elastica
incarcare
descarcare
C) MODULUL DE ELASTICITATE STATIC
- folosit n metode de calcul bazate pe ipoteza
comportrii elastice a structurilor rutiere suple sub
ncrcri statice
- se determin ca i Ed, dar se consider c acest
modulul caracterizeaz cel mai bine comportarea elastic
a pmntului
- F plac 30-50cm, ncrcarea se face n trepte de 0.5-
1 daN/cm2 fiecare treapt fiind urmat de descretere
obinndu-se deformaiile corespunztoare
C) MODULUL DE ELASTICITATE STATIC
iP
descarcare
incarcare
Si
Spi
SeiPi
C) MODULUL DE ELASTICITATE STATIC
S
Se1
Se2
Se3
P1 P2 P3 Pc
p
80
1,2Se
D) MODULUL DE ELASTICITATE DINAMIC
- Se folosete n metode de calcul recente i ia n considerare
comportarea vsco-elastic a pmntului de fundare sub
aciunea dinamic cu carcacter oscilant ce apare n timpul
micrii autovehiculului din cauza denivelrii mbrcminii,
oscilaiilor sistemului de suspensie i pneurilor;
- Eforturile au deformaii armonice defazate din cauza
caracteristicilor vsco-elastice;
D) MODULUL DE ELASTICITATE DINAMIC
s0,e0 tensiunea/deformaia maxim;
w frecvena circular (pulsaia micrii);
t timpul;
f unghiul de faz;
D) MODULUL DE ELASTICITATE DINAMIC
- aspectul elastic al comportrii pmntului este descris de raportul dintre tensiune i componenta deformaiei n faza cu tensiunea sau ca raport ntre maximul tensiunii i maximuldeformaiei;
-Modulul E1 caracterizeaz comportarea elastic a pmntuluiiar modulul E2 msoar amortizarea prin frecri interne;
-- modulul de elasticitate transversal complex:
-Proprietile sunt exprimate ca i n cazul pmntului
-- pentru materiale nebituminoase ncercrile se fac i pe probe compacte la umiditatea optim de compactare i pstrate n ap;
-- temperatura de ncercare este de 18-200 C;
-- valorile modulelor de deformaie difer fa de tipul de material la fel i coef. lui Poisson;
-- este necesar cunoaterea modulului de elasticitate a materialelor care conin bitum;
-- n multe modele de calcul noiunea de modul dinamic estenlocuit cu noiunea de modul de rigiditate
Categorie
pamant
Tip
pamant
Clasificare
Pamant
conform
STAS 1243
Indicele de
Plasticitate IP
%
Granulozitatea
Argila % Praf % Nisip %
NecoezivP1 Pietris
cu nisip
sub 10 cu sau fara fractiuni sub 0,5 mm
P2 10 .20 cu fractiuni sub
Coeziv
P3Nisip prafos,
nisip argilos020 030 050 35..100
P4
Praf,
Praf nisipos,
praf argilos,
praf argilos
nisipos
025 030 35..100 050
P5
Argila,
argila prafoasa,
argila nisipoasa,
argila prafoasa
nisipoassa
peste 15 30100 070 070
Tipul
climateric
Regimul
hidrologic
Tipul pmntului
P1 P2 P3 P4 P5Ep , MPa
I
1
100
90
7080
80
2a65
75
2b 70 70
II
1
6580
80
2a70
2b 80 70
III
1 90
60
55 80
2a80 50 65
2b
Valorile coeficientului lui Poisson pentru pmnturi
0,27 0,30 0,30 0,35 0,42
Denumirea materialului
Modulul de
elasticitate
dinamic Es.f. ( MPa)
Coeficientul
lui Poisson
Pamanturi coezive tratate cu var
Tip P3 si P4
Tip P5
150
250
0,35
0,35
Pamanturi coezive stabilizate cu
zgura granulara si var 200 0,30
Pamanturi stabilizate cu ciment 300 0,27
Agregate naturale stabilizate cu
lianti puzzolanici
Zgura granulara
Cenusa de termocentrala
Tuf vulcanic
400
500
400
0,27
0,27
0,27
-Pentru mixtura asfaltic:
sb - modul de rigiditate bitum;
va - volum de agregat;
vb - volum de bitum;
vg - volum de goluri;
sb este funcie de: consistena bitumului, susceptibilitatea
termic, timpul de ncrcare i temperatur;
-Determinarea experimental a modulului de rigiditate se
bazeaz pe msurarea impedanei mecanice realizndu-se
solicitri sinusoidale la care deformaia este n defazaj cu
solicitarea;
-ncercarea se poate realiza pe baza mai multor scheme de
calcul care conduc la obinerea unor solicitri sinusoidale;
u
F
- Determinarea modulului de elasticitate al bitumului se face
cu diagrama van der Pel care are 3 parametri de care inem
seama:
1. Indicele de penetraie al bitumului
2. Durata de aplicare
3. Diferena dintre temperatura la care se determin modulul
de rigiditate i punctul de nmuiere al bitumului;
- Pentru calculul modulului de rigiditate al mixturii Sm se folosete relaia ia:
Sb - modul de rigiditate bitum;
CV - concentraia de volum a agregatului care se determincu relaia:
Va - volumul de agregat n %;
Vb - volumul bitumului n %;
n coeficient calculat cu relaia:
A. Metode EMPIRICE
- se bazeaz pe reguli i prescripii de proiectare care au considerente teoretice simplificatoare sau ncercriexperimentale;
- pentru proiectare se folosesc tabele, abace i au precizielimitat.
A.1. Metoda CBR
- bazat pe indicele CBR
- Ipoteze: rezistena unei SRN depinde n mare msur de capacitatea portant a pmntului din patul drumului;
n aceast metod, efortul unitar sz se exprim cu ajutorulindicelui CBR , printr-o relaie empiric.
A.1. Metoda CBR
k- coef. siguran de val. 0.215
nlocuind n formula lui Boussinesq, Peltier a obinut formulelepentru grosimea total a structurii rutiere H:
pt. trafic mijlociu
pt. trafic greu
N numrul mediu zilnic de vehicule cu greutate mai mare de 1.5 to;
P sarcina pe roat, exprimat n tone.
A.1. Metoda CBR - dezavantaje
- se obine grosimea total a structurii rutiere fr a lua n
seam contribuia corespunztoare a fiecrui strat n parte;
- nu se ine seama de aciunea repetrii ncrcrilor;
- nu poate fi aplicat structurilor rutiere care au n alctuirea
lor straturi care s ateste rigiditate.
Metoda CBR metod de calcul depait.
A.2. Metoda AASHO
- elaborat n SUA, pe baza unui vast program
experimental;
- introduce noiunea de indice de structur = un numr
abstract ce exprim capacitatea portant necesar unei
structuri rutiere, pentru o anumit combinaie a mrimilor ce
caracterizeaz capacitatea portant a pmntului de fundaie,
traficul cumulat pentru ntreaga perioad de calcul, condiiile
de mediu i indicele de viabilitate admis la sfritul perioadei
de calcul.
A.2. Metoda AASHO
Structura rutier se sonsider alctuit din 3 straturi:
- mbrcminte (1)
- strat de baz (2)
- strat de fundaie (3),
Caracterizate prin grosimile lor i ponderea cu care intervin n portana global a structurii, funcie de materialele din care sunt alctuite.
SN indice de structur;
h1, h2, h3 grosimile straturilor, n inch;
a1, a2, a3 coeficieni de pondere, de echivalare ntre straturi;
A.2. Metoda AASHO schema structurii rutiere n
metoda de calcul AASHO
Imbracaminte
Strat de baza
Strat de fundatie
Patul drumului
h1
h2
h3
a 1
a2
a3
=0.22...0.44
=0.07...0.25
=0.05...0.11