SIMPOZION ŞTIINŢIFIC CERCETARE, ADMINISTRARE...

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2010”

Bucureşti, 09 iulie 2010

UTCB, CFDP APDP Catedra Drumuri şi Căi Ferate Bucureşti

SIMPOZION ŞTIINŢIFIC

CERCETARE, ADMINISTRARE RUTIERĂ

CAR 2010 EDIŢIA a III-a

9 IULIE 2010

Copyright © 2010, Editura Conspress şi autorii

EDITURA CONSPRESS este acreditată de

Consiliul Naţional al Cercetării Ştiinţifice din Învăţământul Superior

Colecţia Carte universitară

CONSPRESS B-dul Lacul Tei nr.124, sector 2,

cod 020396, Bucureşti Tel.: (021) 242 2719 / 300; Fax: (021) 242 0781

Descrierea CIP a Bibliotecii Naţionale a României Simpozion ştiinţific : cercetare, administrare rutieră – CAR 2010 / - Bucureşti : Conspress, 2010 Bibliogr. ISBN 978-973-100-128-9 656.11



SPONSORII SIMPOZIONULUI



COMITETUL DE ORGANIZARE

Preşedinte: Prof.dr.ing. Mihai DICU – U.T.C.B.

Membri:

Conf.dr.ing. Carmen RĂCĂNEL – U.T.C.B. Ing. Anghel TĂNASESCU – preşedinte A.P.D.P. Bucureşti Ş.l.drd.ing. Ştefan LAZĂR – U.T.C.B. Asist.drd.ing. Adrian BURLACU – U.T.C.B. Asist.ing. Mihai Gabriel LOBAZĂ – U.T.C.B. Asist.drd.ing. Claudia SURLEA – U.T.C.B.

COMITETUL ŞTIINŢIFIC

Preşedinte: Prof.dr.ing. Stelian DOROBANŢU– U.T.C.B.

Membri:

Prof.dr.ing. Constantin ROMANESCU– U.T.C.B. Prof.dr.ing. Elena DIACONU – U.T.C.B. Conf.dr.ing. Valentin ANTON – U.T.C.B. Ing. Petre DUMITRU – C.N.A.D.N.R. Ing. Florin DASCĂLU - C.N.A.D.N.R. Ing. Cristian ANDREI – C.N.A.D.N.R. Dr.ing. Mihai BOICU – S.C. BOMACO S.R.L. Bucureşti Comisar Şef Ing. Cristian CĂLIN – I.G.P.R. Direcţia Rutieră



CUPRINS

SECŢIUNEA 1: CERCETARE ÎN DOMENIUL RUTIER

Influenţa modului de compactare asupra caracteristicilor

mixturilor asfaltice, Carmen RĂCĂNEL, Adrian BURLACU ……… 2

Influenţa condiţiilor de încărcare pentru încercarea de fluaj

dinamic, Carmen RĂCĂNEL, Adrian BURLACU ……… 12

Aditivi pentru îmbunătăţirea lucrabilităţii mixturilor asfaltice,

Vasilica BEICA, Georgeta GRISIC, Elisabeta SELAGEA ……… 24

Studiul unei reţete de mixtură asfaltică pentru aeroporturi,

Constantin ROMANESCU, Carmen RĂCĂNEL, Claudia

SURLEA ……… 32

Aplicaţii ale lianţilor hidraulici speciali HOLCIM,

Elena RICU, Cristian APOSTOL ……… 45

I



Metoda de dimensionare analitico-empirică (A-E) a structurilor

rutiere suple, semirigide şi a ranforsărilor, Stelian DOROBANŢU ……… 53

Model discret bidimensional axialsimetric pentru analiza

structurilor rutiere suple şi semirigide, Adam DOSA, Valentin-Vasile UNGUREANU, Bogdan

ANDREI ……… 57

Modalităţi noi de abordare a dimensionării structurilor rutiere

flexibile prin ROSY Design versus Calderom, George Cătălin MARIN, Veronica PĂDURE, Ivona TALPIG ……… 68

Modelarea numerică a structurilor rutiere suple ranforsate cu

geosintetice, Constantin ROMANESCU, Elena DIACONU, Ştefan Marian

LAZĂR ……… 80

Reabilitarea drumurilor judeţene prin aplicarea unor tehnologii

eficiente, Liliana STELEA, Laurenţiu STELEA ……… 90

II



Administrarea unei reţele de drumuri şi corelaţii între

management, calitatea lucrărilor şi cercetarea rutieră, Marian PETICILĂ ……… 101

Necesitatea reclasificării funcţionale a drumurilor în România,

Cornel EPURAN ……… 115

Introducerea pe piaţă a produselor pentru construcţii în

România. Caz particular – mixtura asfaltică, Petre DUMITRU, Ruxandra - Nicoleta NECHITA ……… 120

Necesitatea utilizării criteriilor de performanţă la evaluarea

lucrărilor de întreţinere pentru drumurile naţionale, Mihai DICU, Claudia SURLEA ……… 127

III



IV

SECŢIUNEA 2: SIGURANŢA CIRCULAŢIEI

Considerente asupra practicilor utilizării sistemelor de calmare a

traficului în mediul urban, Valentin ANTON, Alina Maria RADULESCU ……… 144

Inspecţia de siguranţă în trafic,

Alina BURLACU ……… 152

Imbunătăţirea clasificării autovehiculelor intenţionată

recensămintelor de trafic, precum şi proiectării modelelor de

afectare, Cornel EPURAN ……… 162

Aspecte privind organizarea circulaţiei pietonale în oraşe,

Răzvan POŞTOACĂ, Mircea CIOBANU ……… 165

Soluţii actuale de intersecţii la nivel,

Cristina STROESCU, Iuliana VADUVA, Cornel EPURAN ……… 175



SECŢIUNEA 1:

CERCETARE ÎN DOMENIUL RUTIER

1



INFLUENŢA MODULUI DE COMPACTARE ASUPRA CARACTERISTICILOR MIXTURILOR ASFALTICE

Răcănel Carmen, conf.dr.ing., U.T.C.B., e-mail: [email protected] Burlacu Adrian, asist.ing., U.T.C.B., e-mail: [email protected] Rezumat Prezentul articol îşi propune să pună în evidenţă influenţa modului de compactare asupra caracteristicilor mixturilor asfaltice, în condiţiile în care normele europene recent adoptate în ţara noastră descriu diferite metode de compactare. Probele confecţionate în laborator au rolul atât de a furniza densitatea aparentă necesară stabilirii gradului de compactare pe teren, cât şi de a constitui o bază a încercărilor de laborator pentru determinarea caracteristicilor mixturilor asfaltice. Cuvinte cheie: mixtură asfaltică, compactare, rigiditate, oboseală, fluaj dinamic 1. INTRODUCERE

În prezent, în ţara noastră conform SR EN 12697 – 30, SR EN 12697 – 31, SR EN 12697 – 32 si SR EN 12697 – 33 probele din mixtură asfaltică se pot confecţiona cu ajutorul mai multor aparate: compactorul prin impact (Marshall), girocompactorul, compactorul cu vibrare, compactorul cu rulou, compactorul cu lamele. Cu ajutorul lor se pot produce probe cilindrice sau de tip placă, din cele din urmă se pot obţine prin carotare sau tăiere cu maşina de tăiat probe atât probe cilindrice cât şi probe trapezoidale sau probe prismatice.

Articolul de faţă tratează doar problema compactării în laborator, însă pentru o evaluare cât mai adecvată a compactarii din laborator trebuie să se ţină cont şi de compactarea din teren astfel încât cele două situaţii să fie cât mai apropiate. În laborator este relativ uşor să se fabrice epruvete cu aceeaşi densitate, folosind diverse metode de compactare, însă trebuie ţinut cont de faptul că nu este suficientă doar valoarea densităţii aparente comparabile cu valoarea obţinută in situ pentru a obţine caracteristicile fundamentele ale mixturilor asfaltice. Factori precum volumul de goluri şi orientarea particulelor pot conduce la caracteristici complet diferite ale mixturilor asfaltice. Lucrarea prezintă începutul unor cercetări, precum şi direcţii viitoare pentru adoptarea unui mod unitar, standardizat de compactare, având în vedere influenţa acesteia asupra caracteristicilor mixturii asfaltice.

2

mailto:[email protected]




2. SCOPUL LUCRĂRII; MATERIALE FOLOSITE Obiectivul lucrării este acela de a pune în evidenţă influenţa modului de compactare asupra a trei caracteristici fundamentale ale mixturilor asfaltice: modulul de rigiditate, rezistenţa la oboseală precum şi rezistenţa la deformaţii permanente - fluaj dinamic. Studiul a fost efectuat în Laboratorul de Drumuri al Facultăţii de Căi Ferate, Drumuri şi Poduri pe o mixtură proiectată cu modul ridicat (MAMR 16). Materialele folosite la prepararea mixturii precum şi proporţiile lor sunt date în tabelul 1.

Tabelul 1: Reţeta mixturii asfaltice MAMR 16 Agregate Cariera

% 8/16 4/8 0/4 Filer Tip bitum

Cariera Revărsarea Holcim OMV 25/55-65 PMB

% 35 29 25 11 4.12 3. MODUL DE COMPACTARE AL PROBELOR Probele cilindrice cu diametrul de 100 mm au fost confecţionate la girocompactor (figura 1) cu înălţimea de aprox. 60 mm, la 56 giraţii, cu un volum de goluri mediu de aprox. 3,5 – 4,0 % şi la ciocanul Marshall (figura 2) cu înălţimea de 64 mm la 50 lovituri pe fiecare parte şi 75 lovituri pe fiecare parte. O altă metodă de obţinere a probelor cilindrice cu diametrul de 100 mm a fost prin extragerea de carote din plăci confecţionate la compactorul cu rulou (figura 3) având dimensiunile 405 x 405 x 60 mm. Pentru toate metodele de confecţionare s-a căutat să se obţină aceeaşi densitate aparentă (ρ = 2,55 – 2,56 g/cm3). Modul de compactare la compactorul cu rulou este centralizat în tabelul 2:

Tabelul 2: Trepte de compactare la compactorul cu rulou Treapta de presiune P1 P2 P3 P4 Presiunea (bari) 2.4 2.6 3.25 6.75 Număr de treceri 2 20 25 15

3



Figura 1. Girocompactorul Figura 2. Ciocan Marshall

Figura 3. Compactor cu rulou

4



4. REZULTATE OBŢINUTE

A. Modulul de rigiditate al mixturii supuse studiului a fost determinat în laborator conform SR EN 12967 – 26 cu ajutorul aparatului de întindere indirecta (figura 4), obţinându-se următoarele rezultate (tabelul 3, figura 5):

Figura 4. Aparatul pentru întindere indirectă pe probe cilindrice

Tabelul 3: Valorile modulului de rigiditate, funcţie de tipul de compactare

Nr. crt. Tipul compactării

Condiţii de încercare conform

EN 13108-20

Modul de rigiditate,

MPa

1 Girocompactor / 56 giratii 7144 2 Compactor cu role 4593 3 Marshall / 50 lovituri 5998 4 Marshall / 75 lovituri

T = 15 ºC; timp de încărcare

124 ms 6871

5



0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

Modul de compactare in laborator

Mod

ul d

e rig

idita

te la

15

o C, M

Pa Girocompactor

Compactor cu role

Marshall 50 lov.

Marshall 75 lov.

Figura 5. Modulul de rigiditate în funcţie de modul de compactare

B. Fluajul dinamic al mixturii asfaltice studiate a fost determinat în laborator conform SR EN 12697 – 25 cu ajutorul aparatului NU 14 (figura 6), la temperatura de 50 ºC, pentru un efort axial vertical de 300 kPa şi o presiune de fretare 0,8 bari.

Figura 6. Aparatul pentru determinarea fluajului dinamic pe probe cilindrice

6



In figura 7 sunt prezentate rezultatele obţinute la fluaj dinamic pentru

mixtura asfaltică studiată în funcţie de tipul de compactare. Variatia deformatiei specifice axiale cu numarul de cicluri in cazul incercarii triaxiale

Tipul mixturii asfaltice: MAMR16σ 1=300 kPa, σ 3=50 kPa

T=50oC

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

20000

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000

Numar de cicluri

Def

orm

atia

spe

cific

a ax

iala

, m

icro

def

girocompactor compactor cu role Marshall 75 lovituri Marshall 50 lovituri Figura 7. Curbele de fluaj funcţie de tipul de compactare

În urma analizării curbelor de fluaj pe diverse stadii, se pot calcula viteza de fluaj precum şi deformaţiile permanente calculate la 1000 şi 10000 de cicluri conform SR EN 12697-25, valori centralizate în tabelele 4 si 5:

Tabelul 4 Valorile vitezei de fluaj, funcţie de intervalul de calcul

Nr. crt.

Mod de compactare

viteza de fluaj

(panta) (εn1-εn2)/ (n1-n2)

intervalul de calcul al

pantei (zona liniară a

curbei): n2 - n1

viteza de fluaj


intervalul de calcul al

pantei (zona liniară a

curbei): n2 - n1

1 Girocompactor 0.0334 5000…10000

cicluri 0.455 1000…1800

cicluri

2 Marshall 75

lovituri 0.03625 5000…10000

cicluri 0.28375 1000…1800

cicluri

3 Marshall 50

lovituri 0.0538755000…10000

cicluri 0.455 1000…1800

cicluri

4 Compactor cu

rulou 0.1404 5000…10000

cicluri 1.175 1000…1800

cicluri

7



Tabelul 5 Valorile deformaţiei permanente calculată, funcţie de metoda de calcul

Parametrii ecuaţiei dreptei

pe stadiul II liniar

metoda I (εn=A1+B1n)

Parametrii ecuaţiei dreptei pe stadiul II

liniar metoda II

(logεn=logA+Blogn)

Nr. crt.

Mod de compactare

A1 B1

Viteza de

fluaj fc=B1

A B

Deformaţia permanentă

calculată ε1000:

ε1000=A1000B


calculată ε10000:

ε10000=A10000B

1 Giro-compactor 5895.1 0.0333 0.0333 4314.2 0.0397 5675 6219

2 Marshall

75 lovituri 7694.3 0.0412 0.0412 5170.1 0.0489 7248 8111

3 Marshall

50 lovituri 8797.7 0.0591 0.0591 5504.3 0.058 8217 9391

4 Compactor

cu rulou 16645 0.132 0.132 10777 0.0553 15791 17935

C. Rezistenţa la oboseală s-a determinat în laborator conform SR EN 12697 – 24 pe baza încercării la întindere indirectă (figura 8), unde temperatura a fost aleasă conform SR 174-1/2009, aceea de 15ºC (încercările de tip prevăzute în EN 13108-20 nu prevăd efectuarea testelor pe probe cilindrice).

Figura 8 Aparatul pentru determinarea rezistenţei la oboseală

În figura 9 şi tabelul 6 sunt prezentate rezultatele obţinute la oboseală pentru mixtura asfaltică studiată în funcţie de tipul de compactare.

8



Tabelul 6 Numărul de cicluri la rupere

Nr. Crt.

Tipul compactării Rezistenţa la

oboseală, nr. cicluri

1 Girocompactor / 56 giratii 1000000 2 Compactor cu rulou 414500 3 Marshall / 50 lovituri 549000 4 Marshall / 75 lovituri 994500

0

200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

Modul de compactare in laborator

Num

ar d

e ci

clur

i la

obos

eala

la

15o C

Girocompactor

Compactor cu role

Marshall 50 lov.

Marshall 75 lov.

Figura 9 Rezistenţa la oboseală funcţie de modul de compactare

5. CONCLUZII

Modulul de rigiditate la 15ºC în funcţie de modul de compactare pentru

probe cilindrice confecţionate în diverse moduri (girocompactor, Marshall, compactor cu rulou), având densităţi apropiate şi încercate la întindere indirectă (IT-CY) în condiţiile prevăzute de SR EN 12697-20 şi SR EN 12697-26, realizate din aceeaşi mixtură asfaltică, se constată:

- o creştere cu ≈ 36% a valorii modulului de rigiditate pentru compactarea la girocompactor comparativ cu compactarea la compactorul cu rulou;

- o creştere cu ≈ 16% a valorii modulului de rigiditate pentru compactarea la girocompactor comparativ cu compactarea la Marshall (50 lovituri / strat);

9



- valori apropiate ale modulului de rigiditate pentru compactarea la

girocompactor şi compactarea Marshall (75 lovituri / strat); În condiţiile prevăzute de SR EN 13108-20 şi SR EN 12697-25, în funcţie

de modul de compactare pentru fluajul dinamic al mixturii studiate se constată următoarele:

valoarea deformaţiei axiale specifice la 1800 de cicluri, conform SR 174 – 2009 este îndeplinită pentru toate tipurile de compactare, având o valoare mult mai mică faţă de limita prevazută în normă;

funcţie de metoda de aproximare aleasă, se constată diferenţe între valorile vitezei de fluaj obţinute pentru modurile de compactare studiate.

cele mai mici viteze de fluaj se obţin pentru probele confecţionate la girocompactor, iar cele mai mari viteze de fluaj pentru cele realizate la compactorul cu rulou;

deformaţia permanentă calculată la 10000 de cicluri pentru probele confecţionate la girocompactor este de aproximativ 3 ori mai mică decât cea obţinută pentru probele realizate la compactorul cu rulou;

În condiţiile prevăzute de SR EN 13108-20 şi SR EN 12697-24, în funcţie de modul de compactare pentru oboseala mixturii asfaltice studiate se constată că se pastrează aceeaşi tendinţă a rezultatelor funcţie de modul de compactare folosit ca şi în cazul modulului de rigiditate şi rezistenţei la deformaţii permanente: număr de cicluri la rupere prin oboseală mai mare în cazul probelor confecţionate la girocompactor şi la Marshall 75 lovituri faţă de probele confecţionate la Marshall 50 lovituri şi compactorul cu rulou.

În final, se impune concluzia ca atunci când se cer anumite caracteristici unei mixturi asfaltice aceste caracteristici să fie specificate împreună cu modul de compactare al probelor.

10



11

BIBLIOGRAFIE [1]. A. Burlacu, “Tipuri de incercari pe mixturi asfaltice: elemente determinante si

posibilitati de corelare intre ele” Referat de doctorat, 2009 [2]. XXX, SR 174 – 2009 - Îmbrăcăminţi bituminoase cilindrate executate la cald [3] XXX, SR EN 12697-24, Mixturi asfaltice. Metode de încercare pentru mixturi

asfaltice preparate la cald. Partea 24: Rezistenţa la oboseală. [4] XXX, SR EN 12697-25, Mixturi asfaltice. Metode de încercare pentru mixturi

asfaltice preparate la cald. Partea 25: Încercare la compresiune ciclică. [5] XXX, SR EN 12697-26, Mixturi asfaltice. Metode de încercare pentru mixturi

asfaltice preparate la cald. Partea 26: Rigiditate. [6] XXX, EN 13108-20, Bituminous mixtures -Material specifications -Part 20: Type

Testing.



INFLUENŢA CONDIŢIILOR DE ÎNCĂRCARE PENTRU ÎNCERCAREA DE FLUAJ DINAMIC

Răcănel Carmen, conf.dr.ing., U.T.C.B., e-mail: [email protected] Burlacu Adrian, asist.ing., U.T.C.B., e-mail: [email protected] Rezumat Prezentul articol îşi propune să pună în evidenţă determinarea în laborator a uneia din caracteristicile mixturilor asfaltice şi anume fluajul dinamic al acestora studiind influenţa condiţiilor de încercare asupra valorilor obţinute. Cuvinte cheie: mixtură asfaltică, fluaj dinamic, modul de fluaj, viteză de fluaj 1. INTRODUCERE

În prezent, în ţara noastră asistăm la o creştere constantă a valorilor de trafic, în special trafic greu, astfel încât se impune dezvoltarea unor structuri rutiere cu proprietăţi îmbunătăţite care să facă faţă cerinţelor din trafic în condiţiile climatice specifice ţării noastre. Astfel, în cadrul etapelor de proiectare a mixturilor asfaltice este necesară evaluarea calitativă a proprietăţilor mixturilor asfaltice pentru o durată de serviciu maximă. Proprietăţile fundamentale ale mixturilor asfaltice sunt reprezentate prin modulul de rigiditate, rezistenţa la oboseală, fluajul dinamic şi rezistenţa la formarea făgaşelor. Deformaţiile permanente sau ornierajul în structurile rutiere asfaltice sunt rezultatul câtorva factori, incluzând: a) deformaţia în interiorul straturilor stabilizate; b) deformaţia în straturile nestabilizate; c) uzura suprafeţei datorată în primul rând pneurilor cu nituri şi/sau cauciucurilor cu lanţuri. Deformaţiile permanente în materialul rutier se dezvoltă treptat, cu creşterea aplicărilor încărcării şi apar de obicei sub forma unei depresiuni longitudinale în calea roţii cu o mică rotunjire pe părţi.

O altă formă generalizată folosită pentru a ilustra stadiile fluajului este reprezentată în figura 1. Deformaţia la fluaj, pentru un nivel dat de tensiune (considerat constant in timpul încercării) este reprezentată în funcţie de timp şi este împărţită în trei stadii.

12





deformaţia rupere specifică, ε C B A I II III timpul, t

σ = const.

Figura 1. Stadiile fluajului Cele trei stadii ale fluajului sunt: I - fluajul nestabilizat; II - fluajul stabilizat; III - cedarea. În primul stadiu, viteza de deformaţie creşte rapid cu creşterea numărului de cicluri de încărcare, în al doilea stadiu, viteza de deformaţie este constantă (panta dreptei reprezintă viteza de deformaţie), iar a treia regiune prezintă stadiul de rupere, în care deformaţia creşte din nou rapid cu creşterea numărului de aplicări ale încărcării. 2. SCOPUL LUCRÃRII; MATERIALE FOLOSITE Prezentul articol îşi propune să pună în evidenţă determinarea în laborator a caracteristicilor rezultate din fluajul dinamic al mixturilor asfaltice în condiţii diferite de încercare. Studiul a fost efectuat în Laboratorul de Drumuri al Facultăţii de Căi Ferate, Drumuri şi Poduri pe o mixtură proiectată cu modul ridicat (MAMR 16). Materialele folosite la prepararea mixturii precum şi proporţiile lor sunt date în tabelul 1.

Tabelul 1: Reţeta mixturii asfaltice MAMR 16 Agregate Cariera

% 8/16 4/8 0/4 Filer Tip bitum

Cariera Revărsarea Holcim OMV 25/55-65 PMB

% 35 29 25 11 4.12

13



Modulul de rigiditate al acestei mixturi a fost determinat în laborator ţinând seama de prescripţiile normei europene SR EN 13108-1 si SR EN 12697-26 prin trei încercări, obţinându-se rezultatele din tabelul 2:

Tabelul 2: Valorile modulului de rigiditate, funcţie de tipul de încercare

Nr. crt. Tipul încercării

Condiţii de încercare conform

EN 13108-20

Modul de rigiditate,

MPa

1 Încercarea de întindere indirecta IT-CY

T = 15 ºC; timp de încărcare

124 ms 7144

2 Încercarea de încovoiere în patru

puncte pe probe prismatice 4PB-PR

T = 20 ºC; 8 Hz 12430

3 Încercarea de încovoiere în două

puncte pe probe trapezoidale 2PB-TR

T = 15 ºC; 10 Hz 6819

3. PRINCIPIUL ÎNCERCÃRII

În încercarea de fluaj dinamic în laborator, o probă cilindrică este supusă unei încărcări axiale în acelaşi timp cu o presiune de fretare (conform SR EN 12697-25).

Încărcarea axială poate fi de două tipuri: - de tip “haversine” (figura 2):

))2sin(1()( tft Va ⋅⋅⋅+⋅= πσσ (1) unde: )(taσ - compresiunea ciclică axială, funcţie de timp; Vσ - amplitudinea; f – frecvenţa; t – timpul.

14



Figura 2. Încărcare de tip haversine

- de tip “bloc” (figura 3), )(taσ cu înălţimea Bσ , în timpul perioadei de încărcare T1 şi egală cu zero, în timpul de relaxare T0;

Figura 3. Încărcare de tip bloc

Deformaţia permanentă la ciclul “n” se calculează cu relaţia :

)(1000

0

hhh n

n

−=ε (2)

unde: εn = deformaţia permanentă la ciclul n; h0 = înălţimea medie după perioada de preîncărcare; hn = înălţimea medie la ciclul n;

15



În figura 4 este reprezentat, schematic, modul de lucru al aparatului, iar în figura 5 este reprezentată înregistrarea deformaţiei axiale în timpul încercării.

1. Piston de încărcare; 2. Proba asfaltica 3. Inel de cauciuc 4. Membrană 5. Pompa de vid

Figura 4. Schema aparatului pentru determinarea fluajului dinamic

Figura 5. Înregistrarea deformaţiei axială funcţie de numărul de cicluri

16



4. CONDITII IMPUSE PENTRU INCERCARE

Pentru determinarea comportării la fluaj a mixturilor asfaltice, s-au confecţionat în laborator probe cilindrice la girocompactor la 56 de giraţii cu un volum de goluri mediu de aprox. 3,5 – 4,0 %, cu diametrul de 100 mm şi cu înălţimea de aprox. 60 mm.

Probele au fost încercate cu echipamentul NU 14 pentru diferite rapoarte de încărcare (încărcare axială – efort vertical de compresiune / presiune de fretare) după cum reiese din planul de încercări dat in tabelul 3.

Tabelul 3: Planul de încercări

Condiţii de încercare Tip

încercare

Forma probei

Tempe- ratura

(ºC)

Nivelul încărcării axiale, σ1

(kPa)

Fre-tarea, σ3

(kPa)

Condiţii de încercare

conform EN 13108-20

cilindrică 50 100 0,50 T = 50 ºC; Încărcare = 300 kPa Fretare = 150 kPa





Compre-siune ciclică


17



5. REZULTATE OBŢINUTE În urma încercărilor la temperatura de 50ºC, s-au obţinut rezultatele din

figura 6.

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000

Numar de cicluri

defo

rmat

ia s

peci

fica

axia

la

160Kpa; 0.8 barr 200Kpa; 0 barr 100Kpa; 0.5barr 300Kpa; 0 barr 300Kpa; 0.5 barr 300Kpa; 0.8barr Figura 6. Curbele de fluaj funcţie de nivelul de încărcare

La acelaşi nivel de încărcare se poate observa influenţa fretării asupra

comportării mixturii la fluaj (figura 7).

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000

Numar de cicluri

defo

rmat

ia s

peci

fica

axia

la

300Kpa; 0 barr 300Kpa; 0.5 barr 300Kpa; 0.8barr

Figura 7. Influenţa fretării asupra deformaţiei axiale

18



Fără fretare, influenţa efortului vertical de compresiune se poate observa

în figura 8.

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000

Numar de cicluri

defo

rmat

ia s

peci

fica

axia

la

200Kpa; 0 barr 300Kpa; 0 barr

Figura 8. Influenţa efortului vertical asupra deformaţiei axiale Influenţa efortului vertical de compresiune la acelaşi nivel de fretare (0.5

barr si 0.8 barr) se poate observa în graficele din figurile 9 si 10.

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000

Numar de cicluri

defo

rmat

ia s

peci

fica

axia

la

100kpa; 0.5barr 300kpa; 0.5 barr

Figura 9. Influenţa efortului vertical asupra deformaţiei axiale

19



0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000

Numar de cicluri

defo

rmat

ia s

peci

fica

axia

la

160Kpa; 0.8 barr 300Kpa; 0.8barr

Figura 10. Influenţa efortului vertical asupra deformaţiei axiale În figura 11 se poate observa variaţia modulului de fluaj (raportul dintre încărcarea aplicata – efortul vertical de compresiune şi deformaţia rezultata) în timpul încercării.

0.00

500.00

1000.00

1500.00

2000.00

2500.00

3000.00

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000

Numar de cicluri

Mod

ul d

e flu

aj, k

Pa

300kPa;0 barr 300kPa;0,5 barr 300kPa;0,8 barr 100kPa;0,5 barr 200kPa;0 barr 160kPa;0,8 barr

Figura 11. Curbele modulului de fluaj funcţie de nivelul de încărcare În urma analizării curbelor de fluaj pe diverse stadii se pot calcula diverşi parametri: viteza de fluaj şi deformaţiile permanente calculate la 1000 şi 10000 de cicluri conform SR EN 12697-25, valori centralizate în tabelele 4 si 5.

20



Tabelul 4 Valorile vitezei de fluaj, funcţie de intervalul de calcul

Nr. crt.

Condiţii de

încercare

Viteza de fluaj (panta) (εn1-εn2)/ (n1-n2)

Intervalul de calcul al

pantei (zona liniară

a curbei): n2 - n1

Viteza de fluaj


Intervalul de calcul al

pantei (zona liniară

a curbei): n2 - n1

1 300kPa; 0 barr 0.275

5000…10000 cicluri 1.116

1000…1800 cicluri

2 300kPa; 0,5 barr 0.033

5000…10000 cicluri 0.455

1000…1800 cicluri

3 300kPa; 0,8 barr 0.040

5000…10000 cicluri 0.239

1000…1800 cicluri

4 100kPa; 0,5 barr 0.031

5000…10000 cicluri 0.191

1000…1800 cicluri

5 200kPa; 0 barr 0.042

5000…10000 cicluri 0.230

1000…1800 cicluri

6 160kPa; 0,8 barr 0.019

5000…10000 cicluri 0.086

1000…1800 cicluri

Tabelul 5 Valorile deformaţiei permanente calculată, funcţie de metoda de

calcul Parametrii

ecuaţiei dreptei pe stadiul II

liniar metoda I

(εn=A1+B1n)

Parametrii ecuaţiei dreptei pe stadiul

II liniar metoda II

(logεn=logA+Blogn)

Nr. crt.

Condiţii de

încercare

A1 B1

Viteza de

fluaj fc=B1

A B


calculată ε1000:

ε1000=A1000B


calculată ε10000:

ε10000=A10000B

1 300kPa; 0 barr 8171 0.2705 0.2705 1429.22 0.1952 5504 8628

2 300kPa; 0,5 barr 5895.1 0.0333 0.0333 4314.20 0.0397 5675 6219

3 300kPa; 0,8 barr 2946.3 0.041 0.041 1791.84 0.0924 3392 4197

4 100kPa; 0,5 barr 2674.7 0.0306 0.0306 1457.81 0.0774 2488 2974

5 200kPa; 0 barr 2780.2 0.0428 0.0428 1256.90 0.1014 2532 3198

6 160kPa; 0,8 barr 1369.4 0.018 0.018 691.83 0.0872 1264 1545

21



6. CONCLUZII

În condiţiile prevăzute de SR EN 13108-20 şi SR EN 12697-25 precum şi

funcţie de SR 174 – 1/2009, unde se impune ca deformaţia axială specifică să se determine la 1800 de cicluri, faţă de 3600 cât impune SR EN 12697-25 metoda A, se constată următoarele:

valoarea deformaţiei axiale specifice creşte cu creşterea nivelului încărcării, indiferent de nivelul de fretare;

pentru acelaşi nivel de încărcare, creşterea fretării face ca deformaţia axială să scadă. Astfel, pentru o fretare de 0,5 kPa deformaţia axială este de două ori mai mare decât deformaţia axială la o fretare de 0,8 kPa atât la 1800 de cicluri cât şi la 3600 de cicluri;

în cazul fretării σ3= 0, tendinţa de creştere a vitezei de fluaj devine mai pronunţată pentru nivele mai ridicate ale încărcării;

pentru o creştere a nivelului de încărcare de la 200 kPa la 300 kPa se observă o creştere foarte pronunţată a deformaţiei specifice axiale la 3600 de cicluri, unde este de 3 ori mai mare la 300 kPa decât cea la 200 kPa. La 1800 de cicluri diferenţa este mai mică, deformaţia axială la 300 kPa fiind de 2,3 ori mai mare decât la 250 kPa.

în condiţiile de încercare impuse de norma europeană SR EN 13108-20 se poate observa, din studiul tuturor probelor încercate că deformaţia axială la 3600 cicluri este în medie cu 20 – 25 % mai mare faţă de cea de la 1800 de cicluri, însă faţă de valorile prevăzute ca limită în SR 174 – 1/2009 ele rămân în continuare relativ mici. Corelând rezultatele obţinute în Laboratorul de Drumuri de-a lungul timpului pe mai multe tipuri de mixturi, în acelaşi timp şi cu alte încercări efectuate de laboratoare din străinătate, se poate observa că valorile impuse ca limită maximă de standardul romanesc cu greu pot fi atinse. Propunerea noastră ar fi de creştere a nivelului încărcării aplicate de la 250 kPa la 500 – 600 kPa, situaţie care ar simula mai bine încărcările din trafic.

Din punct de vedere la rezistenţei la deformaţii permanente al mixturii studiate, prin interpretarea rezultatelor obţinute pentru: viteza de fluaj (fc), modulul de fluaj (En) şi deformaţiei permanente calculate după 1000 şi 10000 de cicluri (ε1000 calc, ε10000 calc) se pot trage următoarele concluzii:

din punct de vedere al vitezei de fluaj, se poate observa că, pentru zona liniară a curbei (intervalul 5000 – 10000 de cicluri) viteza

22



23

creşte mai puţin sensibil cu creşterea efortului vertical; în schimb pe porţiunea dintre 1000 şi 1800 de cicluri se constată o influenţă puternică atât a efortului vertical cât şi a efortului radial de fretare, care prin creşterea lor conduc la creşterea vitezei de fluaj;

funcţie de metoda de aproximare aleasă, se constată diferenţe între valorile vitezei de fluaj. Prima metodă este mai simplă, dar are dezavantajul unei slabe reprezentări ale curbei de fluaj, deoarece, în realitate nu avem nici o porţiune a curbei cu panta constantă. Cea de a doua metodă, deşi pare mai complexă, are avantajul că prin această reprezentare se poate observa mai uşor o porţiune liniară a curbei;

modulul de fluaj este influenţat de fretarea laterală, astfel că în condiţiile în care creşte fretarea laterală, cresc şi valorile modulului de fluaj (En);

deformaţiile permanente calculate la 1000 de cicluri cât şi la 10000 de cicluri cresc atât cu creşterea efortului vertical cât şi cu creşterea efortului de fretare laterală.

BIBLIOGRAFIE [1]. A. Burlacu, “Tipuri de încercări pe mixturi asfaltice: elemente determinante si

posibilităţi de corelare intre ele” Referat de doctorat, 2009 [2]. P.Hyzl, D. Stehlik, M. Varaus & P. Zdralek: “Experience with triaxial loading

systems for testing of road construction materials”, 7th international Rilem Syposium ATCBM09 on Advanced testing and characterization of bituminous materials, Rhodes, Greece, 27-29 may 2009

[3] XXX, SR 174 – 2009 - Îmbrăcăminţi bituminoase cilindrate executate la cald [4] XXX, EN 12697-25, Bituminous mixtures — Test methods for hot mix asphalt —

Part 25: Cyclic compression test. [5] XXX, EN 13108-20, Bituminous mixtures -Material specifications -Part 20: Type

Testing.



ADITIVI PENTRU ÎMBUNĂTĂŢIREA LUCRABILITĂŢII MIXTURILOR ASFALTICE

Vasilica BEICA, CESTRIN Bucuresti, Laborator Drumuri, e-mail: [email protected] Georgeta GRISIC, CESTRIN Bucuresti, Laborator Drumuri

Elisabeta SELAGEA, CESTRIN Bucuresti, Laborator Drumuri

Rezumat

În ultimul deceniu, pe plan mondial, s-au intensificat eforturile pentru reducerea emisiilor de CO2 in vederea protejării mediului. Cum producerea mixturilor asfaltice contribuie, prin emisia de noxe la poluarea mediului, SUA si unele tari din Europa s-au preocupat pentru găsirea unor produse/metode de preparare a mixturilor asfaltice la temperaturi mai scăzute. In acest sens, utilizarea aditivilor organici si minerali pentru reducerea vâscozităţii şi creşterea lucrabilităţii mixturilor constituie o metoda viabila prin care mixturile se pot prepara si compacta la temperaturi mai scăzute decât cele clasice, fără a diminua calitatea acestora. Lucrarea de fata prezintă rezultatele obţinute in laborator pe mixturi asfaltice preparate cu aditivi organici si minerali si efectele acestora asupra caracteristicilor tehnice ale mixturii. Probele aditivate au fost analizate comparativ cu probe neaditivate, prepararea si compactarea realizându-se cu aceleaşi echipamente (presa Marshall si presa Giratorie). Cuvinte cheie: aditivi, mixturi asfaltice, lucrabilitate 1. INTRODUCERE

În timpul procesului de preparare şi aşternere a mixturii asfaltice, datorită

temperaturii ridicate, au loc emisii de noxe care conduc la poluarea mediului. Întrucât în zilele noastre, în întreaga lume se depun eforturi pentru protecţia mediului înconjurător, luându-se masuri pentru reducerea emisiilor de CO2 in vederea reducerii efectului de sera , si in domeniul construcţiilor de drumuri au existat preocupări pentru dezvoltarea unor metode/procedee de obţinere a mixturilor asfaltice la temperaturi mai scăzute, fără a fi diminuate lucrabilitatea şi performanţele acesteia [1, 2]. Una dintre aceste metode, este reducerea vâscozităţii prin adăugarea de aditivi organici sau minerali [3] care , conduce la îmbunătăţirea lucrabilităţii mixturii asfaltice.

24




1.1 Aditivi minerali de modificare a vâscozităţii [1, 2, 3]

Zeoliţii – alumino silicaţi de sodiu care conţin intre 6...12% apa (zeoliţi naturali) sau cca. 25% apa (zeoliţi sintetici). Prezintă o structura tridimensionala, poroasa, ce le permite sa absoarbă molecule străine in structura lor si sa le elibereze apoi, fără a-şi schimba forma şi mărimea. Nu reacţionează cu alte suprafeţe deoarece toţi centrii săi activi sunt localizaţi in interiorul porilor si golurilor. Reacţionează numai cu apa, absorbţia si eliminarea acesteia fiind reversibile si neavând impact asupra structurii. In lucrările de drumuri se utilizează doar zeoliţii cu mărimea porilor cuprinsa intre 2 x10Ǻ ...5 x10Ǻ. Atunci când produsul intra in contact cu agregatul si bitumul cald, apa din compoziţia sa se eliberează in mod lent si continuu, creând mici bule de aer care, dispersându-se in conglomerat, provoacă diminuarea vâscozităţii. In fapt, zeoliţii acţionează in cadrul amestecului bituminos in principal asupra bitumului, dezvoltarea micro-golurilor creând un amestec compus din vapori de apa si bitum, cu o densitate mai scăzuta decât cea a bitumului, oferind o rezistenta la curgere mai mica. Efectul este o vâscozitate optima a liantului in fazele de malaxare, aşternere si compactare ale mixturii asfaltice, acestea fiind obţinute la temperaturi mai scăzute cu cca. 300C fata de cele tradiţionale. Zeoliţii se adăuga in mixtura intr-un conţinut de 0,1...2% din masa acesteia, odată cu filerul sau după ce filerul a fost adăugat si se amesteca cel puţin 5 secunde înainte de a adăuga bitumul (simplu, aditivat, modificat). Cantitatea de zeolit introdusa in amestec se considera ca filer. 1.2 Aditivi organici de modificare a vâscozităţii [3, 4]

Amidele acizilor graşi – hidrocarburi alifatice cu lanţ lung de atomi de carbon

Cerurile Fischer-Tropsch (FT) – hidrocarburi saturate cu lanţ lung de atomi de carbon obţinute prin procedeul Fischer-Tropsch (gazeificarea cărbunelui, la presiune înalta si in prezenta de catalizator)

Aditivii organici au lungimea lanţului molecular diferita de cea a parafinelor din bitum, si in consecinţa proprietăţi fizico-mecanice care nu se pot compara cu ale acestora. In fapt, aditivii organici sunt complet solubili in bitum (la cca. 1400C amidele acizilor graşi si 1150C ceara Fischer-Tropsch) si când sunt amestecaţi cu acesta formează o soluţie omogena, producând o scădere a vâscozităţii bitumului [3]. Scăderea vâscozităţii permite totodată ca temperaturile de utilizare sa fie scăzute cu 20-300C. Modul in care ceara Fischer-

25



Tropsch afectează temperaturile de malaxare si compactare la încălzire si răcire este prezentat in figura 1 [4].

In timpul răcirii, aditivii organici cristalizează si formează cristalite in bitum, care cresc stabilitatea asfaltului si rezistenta la deformaţii . Structura cristalina rezultata este de dimensiuni mai mici, ceea ce conduce la o comportare mai puţin casanta la temperatura scăzuta comparativ cu cerurile parafinoase din bitum.

Se pot adăuga direct in bitum sau in mixtura asfaltica, in combinaţie cu fibrele de celuloza (amestec granulat fibră- aditiv organic) caz in care se respecta modul de lucru al mixturilor asfaltice stabilizate cu fibra. In acest ultim caz, se tine seama la stabilirea dozajului de cantitatea de fibra si aditiv necesara, funcţie de compoziţia granulatului (min. 0,3% fibra activa raportat la mixtura si max. 4% aditiv raportat la liant). In oricare mod de adăugare, este necesara respectarea modului de lucru recomandat de către producător sau specificat in documentaţiile tehnice (standard de produs, agrement tehnic, etc.). Cantitatea de aditiv adăugata face parte componenta din cantitatea optima de liant stabilita la proiectarea reţetei.

■ - liant ▲- liant cu ceara Fischer-Tropsch

Figura 1.

Temperatura de malaxare si compactare pentru liant CP: 64-22 2. PARTE EXPERIMENTALA

Laboratorul de drumuri CESTRIN a iniţiat un studiu privind prepararea mixturilor asfaltice cu adaos de aditivi pentru scăderea vâscozităţii /creşterea

26



lucrabilităţii, ca aditivi utilizându-se un aluminosilicat de sodiu (de sinteza) si o ceara Fisher –Tropsch. 2.1 Mixtura asfaltica cu adaos de aluminosilicat de sodiu

A fost proiectata o mixtura asfaltica tip BA16 cu agregate Revărsarea, filer Lafarge (9%) si bitum indigen (Arpechim D 60/80) – din import (Mol 50/70) (6,1%), a cărei curba granulometrica s-a înscris in jumătatea inferioara a domeniului impus in SR 174. Mixtura martor s-a preparat respectându-se temperaturile recomandate in normele tehnice reglementate pentru tipul de mixtura BA16. Mixtura asfaltica cu adaos de aluminosilicat de sodiu (0,3%) a fost preparata in condiţiile recomandate de producător (agregate încălzite la 1000C, filer si aluminosilicat, bitum încălzit la 1650C, amestecare) si in condiţii similare cu mixtura martor (agregate 1750C, filer si aluminosilicat, bitum încălzit la 1650C, amestecare). Temperaturile rezultate la amestecare si compactare sunt prezentate in tabelul 1 si 2 împreuna cu caracteristicile fizico-mecanice determinate pe fiecare tip de mixtura. Se menţionează ca probele supuse încercării au fost compactate atât prin metoda Marshall cat si prin metoda giratorie, numărul de lovituri/giraţii fiind acelaşi pentru toate mixturile preparate.

Tabel 1. Mixtura asfaltica tip BA16 cu si fără aluminosilicat (zeolit). Metoda Marshall. Temperaturi de lucru si caracteristici fizico-mecanice.

Nr.crt.

Temperatura/ Caracteristica

U.M. Mixtura BA16 (bitum indigen)

Mixtura BA16 (bitum import)

martor cu zeolit martor cu zeolit 1. Temperatura agregate 0C 175 100 175 175

2. Temperatura bitum 0C 165 165 165 165 3. Temperatura de compactare

- iniţial - final

0C

140 125

120 104

150

-

120

- 4. Densitate aparenta kg/m3 2541 2523 2488 2495 5. Densitate maxima kg/m3 2610 2592 2516 2539 Volum de goluri % 2,6 2,6 1,1 1,7 5. Absorbţie de apa % 0,4 0,6 0.4 0,3 6. Stabilitate kN 7,8 6,5 9,8 8,8 7. Fluaj mm 5,8 6,4 4,4 4,5

27



Tabel 2. Mixtura asfaltica tip BA16

cu si fără aluminosilicat (zeolit)/bitum import Metoda compactării giratorii. Temperaturi de lucru si caracteristici

fizico-mecanice. Nr.crt. Temperatura/Caracteristica U.M BA16 BA16 cu

zeolit 1. Temperatura agregate 0C 175 100 2. Temperatura bitum 0C 165 165 3. Temperatura de compactare

- iniţial - final

0C 140 121

120 105

4. Densitate maxima kg/m3 2531 2531 5. Densitate aparenta kg/m3 2506 2509 6. Absorbţie de apa % 0,1 0,2 7. Volum goluri calculat % 1,0 0,9 8. Volum de goluri

- la 80 giraţii %

2,7

1,5 9. Modul de rigiditate MPa 3700…4300 2400…2900 10. Fluaj dinamic mm 0,3-0,5 0,69…0,84

Discuţii

Adăugarea aditivului mineral tip zeolit in mixturile asfaltice in cele doua moduri descrise mai sus a condus la scăderea temperaturii de preparare si compactare a mixturilor asfaltice, atât in cazul compactării Marshall cat si in cazul compactării giratorii.

Modul de lucru in care s-a utilizat agregatul încălzit la temperatura de 1000C a condus la obţinerea unor caracteristici fizico-mecanice mai slabe comparativ cu cele ale mixturii fără adaos de zeolit, mai ales in cazul compactării giratorii.

In cazul adăugării zeolitului peste agregatul încălzit la 1750C, caracteristicile fizico-mecanice obţinute sunt comparabile cu cele ale mixturii fără adaos de aditiv. 2.2 Mixtura asfaltica cu adaos de ceara Fischer-Tropsch

In cadrul realizării studiului, laboratorul a dispus de ceara Fischer-Tropsh intr-un amestec granulat cu fibra de celuloza (40/60). Din acest motiv, pentru aprecierea acţiunii acestui aditiv organic asupra lucrabilităţii mixturii asfaltice, s-a preparat in laborator mixtura asfaltica tip MASF16, ţinând cont ca procentul

28



de granulat adăugat sa asigure atât cantitatea de fibra activa minima recomandata cat si cantitatea de ceara. S-au utilizat agregate Turcoaia, filer Lafarge si bitum Mol 50/70 (6,2%), conţinutul de fibra pentru mixtura martor fiind de 0,45%. Modul de lucru a fost cel recomandat in norma tehnica reglementata pentru mixtura asfaltica stabilizata cu fibra, pentru mixtura asfaltica cu adaos de fibra si ceara Fischer-Tropsch, dozajul de bitum fiind aplicat in doua variante si anume: - ceara din fibra, adăugata suplimentar la cantitatea de bitum stabilita (tabel 3, col 3); - ceara din fibra, conform recomandării producătorului, ca si componenta a cantităţii de bitum stabilita (tabel 3, col 4).

Cum in timpul răcirii, ceara cristalizează si formează cristalite in asfalt, care sporesc stabilitatea asfaltului si rezistenta acestuia la deformare permanenta aceste efecte au fost urmărite in laborator atât prin determinarea caracteristicilor volumetrice cat si a încercărilor la deformaţii permanente, definitorii pentru tipul de mixtura MASF (tabelul 3).

Tabel 3. MASF16 cu amestec granulat fibra de celuloza/ceara Fischer-Tropsch.

Caracteristici fizico-mecanice. Mixtura asfaltica MASF16 Caracteristica

Martor cu ceara FT suplimentar

la bitum

cu ceara FT conţinuta in

bitum

cu ceara FT*

Densitate aparenta , Kg/m3 2330 2322 2344 2302 Volum de goluri, % 3,2 3,1 3,4 3,9 Test Schellenberg, % 0,18 0,18 0,08 0,19 Rigiditate (150C), MPa 5870 6100 9075 6075 Fluaj dinamic (500C, 1800 impulsuri, 300Kpa) -deformaţia, μm/m

23000

18200

14780

22600 Deformaţia la oboseala (150C, 3600 impulsuri), mm

0,412 0,275

0,100 0,335

Rezistenta la ornieraj -viteză de deformaţie, mm/1000cicluri -adâncimea făgăşului, mm

0,52

6,9

0,13

4,2

0,08

3,8

0,16

4,3

* temperatura mixturii la preparare : 1300-1350C;

După cum se observa, mixturile asfaltice preparate cu amestec granular fibra/ceara FT răspund cerinţelor de performanta, prezentând avantajul unei

29



bune lucrabilităţi, odată cu obţinerea unor caracteristici tehnice la nivelul impus in normele tehnice reglementate. 3. CONCLUZII

Lucrările din faza iniţiala ale studiului privind acţiunea aditivilor de scădere a vâscozităţii liantului asupra prelucrabilităţii mixturilor asfaltice, au constat din proiectarea si încercarea mixturilor tip BA16 si MASF16 cu aditiv mineral tip aluminosilicat de sodiu, respectiv aditiv organic tip ceara Fischer-Tropsch. S-a urmărit atât efectul aditivilor asupra temperaturilor de preparare si compactare ale mixturii cat si asupra caracteristicilor fizico-mecanice. In cazul ambilor aditivi, modul de adăugare in mixtura a fost cel recomandat de producător. Funcţie de observaţiile din timpul preparării, s-au utilizat si alte moduri/condiţii de/la adăugare.

Din rezultatele obţinute, in ceea ce priveşte utilizarea aluminosilicatului de sodiu, se observa ca adăugarea acestuia in mixtura a condus la obţinerea unor rezultate comparabile cu cele ale mixturii martor doar in cazul utilizării temperaturilor clasice de încălzire a agregatelor si bitumului si doar in cazul probelor compactate cu ciocanul Marshall. In cazul probelor compactate cu presa giratorie, rezultatele au fost mai slabe fata de cele obţinute pe mixtura martor, mai ales pentru modulul de rigiditate si fluajul dinamic. Amestecurile rezultate prin adăugarea aluminosilicatului, s-au obţinut la o temperatura cu cca. 200-300C mai scăzuta decât cea a mixturii de baza.

In cazul utilizării cerii Fisher-Tropsh, granulata cu fibra de celuloza, s-a respectat modul de lucru recomandat de producător si anume utilizarea temperaturilor de preparare si compactare specifice mixturii stabilizate cu fibra si conţinut de ceara parte componenta a conţinutului de bitum. Având in vedere natura chimica complexa a bitumului, s-a considerat oportuna insa si varianta adăugării conţinutului de ceara suplimentar la conţinutul de bitum; deasemeni, s-a mers si pe varianta compactării amestecului la temperatura ieşirii din malaxorul de preparare. După încercarea probelor, rezultatele obţinute conduc la următoarele concluzii:

- recomandările de punere in opera ale producătorului pentru amestecul granulat ceara FT-fibra de celuloza au condus la obţinerea unor caracteristici de curgere si deformare mult îmbunătăţite comparativ cu mixtura martor;

- prin utilizarea granulatului in modul si condiţiile de adăugare alese de laborator, s-au obţinut deasemeni caracteristici îmbunătăţite;

30



31

- indiferent de modul de adăugare a granulatului ceara FT –fibra in amestec si de temperatura de preparare/compactare, rezistenta la deformaţii permanente (ornieraj) si a rezistentei la oboseala a mixturilor preparate cu acest aditiv este mai buna comparativ cu a mixturilor neaditivate.

Compactibilitatea mixturilor asfaltice preparate cu aditivi minerali sau organici pentru scăderea vâscozităţii liantului, se îmbunătăţeşte atunci când aceste mixturi se utilizează la temperaturi normale sau moderate de punere in opera. BIBLIOGRAFIE [1]. W. BARTHEL, J.P. MARCHAND, M.VON DEVIVERE, Warm asphalt mixes by

adding a synthetic zeolite. [2]. G. HURLEY, B. PROWELL, Evaluation of Aspha-Min zeolite for use in warm mix

asphalt, NCAT Report 05-04, 2005. [3]. Warm mix asphalts- Asphalt Guidelines, German Asphalt Paving Association, 2009. [4]. G. HURLEY, B. PROWELL, Evaluation of sasobit for use in warm mix asphalt,

NCAT Report 05-06, 2005.



STUDIUL UNEI REŢETE DE MIXTURĂ ASFALTICĂ PENTRU AEROPORTURI

Romanescu Constantin, profesor, UTCB, e-mail: [email protected] Răcănel Carmen, conferentiar, UTCB, e-mail: [email protected] Surlea Claudia, asistent, UTCB, e-mail: [email protected] Rezumat

Mixtura asfaltică (bituminoasă) este un amestec de agregate, filer, bitum şi eventuale adaosuri în proporţii bine stabilite astfel încât să rezulte un material stabil şi durabil. Ca şi în cazul structurilor rutiere flexibile pentru drumuri, structurile pentru aeroporturi necesită în ceea ce priveşte straturile asfaltice o reţetă de mixtură asfaltică alcătuită bine şi o compactare corespunzătoare.

Chiar dacă mixtura asfaltică proiectată a fost bine alcătuită, fără o compactare corespunzătoare in situ, stratul asfaltic nu va coduce la o comportare corespunzătoare în timp.

O compactare corespunzătoare poate îmbunătăţi calitatea mixturii asfaltice aeroportuare cu o reţetă slab concepută, dar nu suficient, astfel încât să nu intereseze metoda de proiectare a mixturii asfaltice.

Scopul acestui articol este de a proiecta o reţetă de mixtură asfaltică aeroportuară (BBA 16) atât prin Metoda Marshall, cât şi prin Metoda Superpave având în vedere Norma Franceză NF P 98-131, French Design Manual LCPC – 2007 şi Norma Europeană SR EN 13108-1 şi de a o încadra în SR 174-1 :2009. Cuvinte cheie: mixtură asfaltică, proiectare reţetă, aeroporturi 1. INTRODUCERE

Mixtura asfaltică este un material complex, alcătuit din trei elemente: elementul solid (agregatele şi eventualii aditivi minerali sau fibra), elementul vâsco – elasto – plastic (liantul bituminos) şi elementul gazos (golurile de aer) (figura 1).

32






Figura 1. Alcătuirea mixturii asfaltice

Proiectarea unei reţete optime de mixtură asfaltică presupune alegerea

unui amestec optim de agregate, filer şi bitum pentru a obţine o durabilitate şi o stabilitate cât mai mare a mixturii asfaltice.

De-a lungul timpului mulţi cercetători s-au preocupat de găsirea unei metode de proiectare a mixturilor asfaltice.. Două dintre metodele dezvoltate în timp au fost: metoda Marshall şi metoda Superpave.

Metoda Marshall a început să fie folosită încă din anii 1938, îmbunătăţindu-se de-a lungul timpului.

Metoda Marshall presupune realizarea unei mixture asfaltice durabile, având în vedere analiza stabilitate/ fluaj şi densitate/ volum de goluri funcţie de procentul de liant.

Dezavantajul acestei metode este dat de faptul că nu simulează compactarea din realitate, în urma compactării ajungându-se la o spargere a agregatului, iar valorile stabilităţii şi fluajului sunt limitate şi empirice în ceea ce priveşte capacitatea lor de predicţie.

Odată cu creşterea traficului şi a încărcării pe osie s-a dezvoltat o altă metodă pentru a îmbunătăţii proiectarea mixturilor asfaltice şi a simula mai bine compactarea in situ.

Tot cam în aceeasi perioadă (1930), în Texas s-a dezvoltat o altă metodă de proiectare ce avea la bază compactarea giratorie. Această metodă a avut în vedere trei obiective:

evaluarea performanţelor mixturii asfaltice; încercarea materialelor componente; folosirea compactării giratorii;

Chiar dacă a apărut această metodă nouă de proiectare a mixturilor asfaltice, metoda Marshall este foarte folosită încă datorită simplităţii sale.

33



O comportare bună a mixturii asfaltice în exploatare presupune o reţetă

bine proiectată a mixturii asfaltice şi o compactare corespunzătoare în situ. O bună compactare poate îmbunătăţii calitatea mixturii asfaltice cu o

reţetă slab concepută, dar nu suficient cât să nu intereseze metoda de proiectare a mixturii asfaltice.

Mixtura asfaltică folosită pe zona aeroportului, în special pe suprafaţa de trafic şi pe calea de rulare trebuie să satisfacă pe lângă cerinţele legate de comportarea bună la oboseală şi deformaţii permanente şi cerinţele legate de rezistenţa la carburanţi şi la agenţi de degivrare conform normelor europene.

Obiectivul acestei cercetări este acela de a stabili o reţetă de mixtură asfaltică cu bitum modificat pentru aplicaţii în domeniul structurilor rutiere aeroportuare. 2. MATERIALE UTILIZATE

Reteta proiectată este a unei mixturi asfaltice folosită în stratul de uzură al structurilor aeroportuare, mixtură ce are dimensiunea maximă a granulei de 16 mm.

Bitumul folosit este un bitum OMV modificat, special pentru aeroporturi, cu caracteristicile din tabelul 1.

Tabelul 1. Caracteristicile bitumului folosit

Caracteristici Rezultate Inel şi bilă (oC) 90 Penetraţie la 25oC (0.1mm) 48.6 Ductilitate (cm) 91.5

Agregatele folosite (sorturi 8/16, 4/8 si 0/4) au fost din cariera

REVĂRSAREA, filerul a fost un filer de calcar de HOLCIM. 3. PROIECTAREA RETETEI DE MIXTURA ASFALTICA

Întrucât normele româneşti nu prevăd cerinţe în ceea ce priveşte proiectarea reţetei de mixtură asfaltică pentru aeroporturi în vederea stabilirii amestecului de agregate s-a propus o curbă granulometrică ce a urmărit Norma Franceză (NF P 98-131) şi French Design Manual LCPC 2007. Procentul iniţial de bitum s-a determinat pe baza metodei franceze propusă de Duriez.

Restricţiile impuse de Norma Franceza şi French Design Manuel LCPC privind curba granulometrica şi bitumul sunt:

34



agregatele cu dimensiunea sub 16 mm trebuie să fie cuprinse între 90 şi 100%; agregatele cu dimensiunea sub 6.3 mm trebuie să fie cuprinse între 65 şi 80%; curba granulometrică poate să fie atât continuă, cât şi discontinuă; agregatele cu dimensiunea sub 2 mm trebuie să fie cuprinse între 35 şi 45%; bitumul utilizat poate fi pur sau modificat; procentul de bitum trebuie să fie peste 5.2%.

Având în vedere toate acestea şi încercând să se respecte atât standardul european SR EN 13108-1, cât şi standardul naţional, SR 174-1:2009, s-a proiectat o mixtură asfaltică cu bitum special de aeroporturi (modificat cu polimeri), având dimensiunea maximă a agregatului de 16 mm.

Proiectarea reţetei mixturii asfaltice aeroportuare s-a realizat atât prin metoda MARSHALL, cât şi prin metoda SUPERPAVE.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.01 0.1 1 10 100

sita, mm

trec

eri,

%

min BA 16 (SR 174-1:2009) max BA 16 (SR 174-1:2009) BBA 14 (NF P 98-131) BBA 16 (proiectata) Figura 2. Curba granulometrică a mixturii asfaltice

În figura 2 şi tabelul 2 sunt prezentate limitele impuse pentru o mixtură

asfaltică pentru aeroporturi conform NF P98-131 (BBA 16) şi pentru o mixtură asfaltică BA 16 conform SR 174-1:2009, precum şi amestecul de agregate proiectat.

Tabelul 2. Curba granulometrică optimă

Materiale Curba granulometrică optimă Criblura 8/16, % 29 Criblura 4/8, % 23

Nisip de concasaj 0/4, % 37 Filer, % 11

35



Ţinând seama de Standardul Naţional, SR 174-2009, Norma Franceză NF

P 98-131, French Design Manual LCPC – 2007, NF P 98 – 130, NF P 98 – 141, s-au comparat următoarele tipuri de mixturi asfaltice: BA 16 (beton asfaltic cu dimensiunea maximă a granulei de 16 mm, folosit ca strat de uzură pentru drumuri), BBA 0/14 (beton asfaltic pentru aeroporturi cu dimensiunea maximă a granulei de 14 mm), BBSG 0/14 (beton asfaltic cu dimensiunea maximă a granulei de 14 mm, caracterizat printr-un conţinut ridicat de cribluri), BBME0/14 (beton asfaltic de modul ridicat cu dimensiunea maximă a granulei de 14 mm) şi BAR 16 (beton asfaltic rugos cu dimensiunea maximă a granulei de 16 mm, folosit ca strat de uzură pentru drumuri) pentru a pune în evidenţă caracteristicile mixturii aeroportuare (figura 3) încadrate în SR EN 13108-1 ca beton asfaltic folosit în îmbrăcăminte.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.01 0.1 1 10 100

sita, mm

trec

eri,

%

min BA 16 (SR 174-1:2009) max BA 16 (SR 174-1:2009) BBSG 14 (NF P 98-130) BBA 16 (proiectat) min BBME 14 (NF P 98-141)max BBME 14 (NF P 98-141) min AC 16 (SR EN 13108-1) max AC 16 (SR EN 13108-1) min BAR 16 (SR 174-1:2009) max BAR 16 (SR 174-1:2009)

Figura 3. Comparaţie curbe granulometrice

3.1. Metoda de proiectare Marshall

S-au confecţionat probe cilindrice de mixtură asfaltică cu procentul de bitum estimat şi cu procentul de bitum estimat - 0.5% şi + 0.5%. Compactarea s-a făcut prin impact, cu ajutorul ciocanului Marshall, aplicând câte 50 de lovituri pe ambele feţe ale probei.

Probele au fost încercate la aparatul Marshall, la o temperatură de 60oC, iar parametrii rezultaţi au dat informaţii despre stabilitatea şi fluajul Marshall, conform tabelului 3 şi figurilor 4, 5,6.

36



Tabelul 3. Caracteristicile mixturii asfaltice Bitum (%)

Densitate aparentă (kg/m3)

Stabilitate Marshall

(kgf)

Fluaj Marshall

(mm) 5.0 2575 1363 2.25 5.2 2555 1380 1.90 5.5 2579 1390 2.30

5.75 2556 1288 2.55

1100

1150

1200

1250

1300

1350

1400

1450

1500

4 4.25 4.5 4.75 5 5.25 5.5 5.75 6 6.25 6.5 6.75 7

bitum, %

stab

ilita

te M

arsh

all,

kgf

Figura 4. Stabilitatea Marshall în funcţie de procentul de bitum

1.6

1.8

2

2.2

2.4

2.6

2.8

4.5 4.75 5 5.25 5.5 5.75 6 6.25 6.5 6.75 7

bitum, %

fluaj

Mar

shal

l, m

m

Figura 5. Fluajul Marshall în funcţie de procentul de bitum

37



2.3

2.4

2.5

2.6

2.7

2.8

4 4.25 4.5 4.75 5 5.25 5.5 5.75 6 6.25 6.5 6.75 7

bitum, %

dens

itate

apa

rent

a, g

/cm

3

Figura 6. Densitatea aparenta în funcţie de procentul de bitum

Din cele prezentate mai sus rezultă că procentul optim de bitum este

5.3%, iar caracteristicile mixturii asfaltice sunt date în tabelul 4.

Tabelul 4. Caracteristicile mixturii asfaltice Caracteristica Valori

obţinute Stabilitate Marshall, KN 14

Fluaj Marshall, mm 2.2 Densitate aparenta, kg/m3 2565

Valorile greutăţii specifice maxime teoretice, Gmm, a greutăţii specifice

aparente a mixturii asfaltice compactate, Gmb, a greutăţii specifice a bitumului Gb, a greutăţii specifice efective a agregatelor, Gse şi a greutăţii specifice volumice a agregatelor Gsb, utilizate în calculul volumului de goluri din mixtura compactată (Va), volumului de goluri în amestecul de agregate (VMA) şi volumului de goluri umplute cu bitum (VFA) sunt prezentate în tabelul 5.

Tabelul 5. Valorile greutăţilor specifice ale mixturii asfaltice Gmb (kg/m3) Gb (kg/m3) Gsb (kg/m3) Gse (kg/m3) Gmm (kg/m3)

2565 1030 2790 2950 2685 Valorile obţinute pentru calculul volumului de goluri din mixtura

compactată (Va), volumului de goluri în amestecul de agregate (VMA) şi volumului de goluri umplute cu bitum (VFA) sunt prezentate în tabelul 6.

38



Tabelul 6. Valorile Va, VMA si VFA pentru mixtura asfaltică BBA 16 Proprietăţi volumetrice

ale mixturii asfaltice Valori

obţinute Va (%) 4.5

VMA (%) 12.94 VFA (%) 65.22

3.2. Metoda de proiectare Superpave

Pentru proiectarea reţetei prin metoda Superpave (alegerea procentului optim de liant) s-a considerat granulometria impusă în studiul Marshall şi s-au propus trei procente de bitum (4.8%; 5.3%; 5.8%).

Specificaţiile considerate privind nivelele de proiectare Nin (număr iniţial de giraţii), Npr (număr proiectat de giraţii) şi Nmax (număr maxim de giraţii) sunt conform STSP 401-015, funcţie de încărcarea de calcul pentru aeroporturi: Nin = 8 giraţii, Npr = 100 giraţii şi Nmax = 160 giraţii. Probele cilindrice s-au confecţionat la număr maxim de giraţii.

Valorile greutăţii specifice maxime teoretice, Gmm, a greutăţii specifice aparente a mixturii asfaltice compactate, Gmb, a greutăţii specifice a bitumului Gb, a greutăţii specifice efective a agregatelor, Gse şi a greutăţii specifice volumice a agregatelor Gsb, utilizate în calculul volumului de goluri din mixtura compactată (Va), volumului de goluri în amestecul de agregate (VMA) şi volumului de goluri umplute cu bitum (VFA) sunt prezentate în tabelul 7.

Tabelul 7. Valorile greutăţilor specifice ale mixturii asfaltice

Procent de bitum

Gmb (kg/m3)

Gb (kg/m3)

Gsb (kg/m3)

Gse (kg/m3)

Gmm (kg/m3)

4.8% 2592 1030 2790 2953 2710 5.3% 2609 1030 2790 2950 2685 5.8% 2620 1030 2790 2960 2670

Rezultatele obţinute în urma prelucrării datelor furnizate la compactare

sunt prezentate în figurile 7, 8, 9, şi 10.

39



0

5

10

15

20

25

1 10 100 1000

Numar giratii

Volu

m d

e go

luri

in m

ixtu

ra c

ompa

ctat

a, V

a,

%

4.80%5.30%5.80%

Figura 7. Volumul de goluri în mixtura compactată funcţie de numărul de giraţii

7

12

17

22

27

32

1 10 100 1000

Numar giratii

Volu

m d

e go

luri

in a

mes

tecu

l de

agre

gate

, VM

A, % 4.80%

5.30%5.80%

Figura 8. Volumul de goluri în amestecul de agregate funcţie de numărul de giraţii

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1 10 100 1000

Numar giratii

Vol

um d

e go

luri

um

plut

e cu

bitu

m, V

FA, %

4.80%5.30%5.80%

Figura 9. Volumul de goluri umplute cu bitum funcţie de numărul de giraţii

40



2

2.1

2.2

2.3

2.4

2.5

2.6

2.7

1 10 100 1000

Numar giratii

Dens

itate

a ap

aren

ta a

mix

turii

com

pact

ate,

g/

cm3 4.80%

5.30%5.80%

Figura 10. Densitatea aparentă a mixturii asfaltice funcţie de numărul de giraţii Rezultatele obţinute în vederea alegerii procentului de bitum, pentru cele

trei procente de liant folosite, sunt prezentate în tabelul 8.

Tabelul 8. Rezultate pe probe

Din studierea rezultatelor din tabelul 8 rezultă că procentul optim de

bitum este 5.33%, comparativ cu procentul de 5.3% rezultat din proiectarea Marshall. Valorile obţinute pentru volumul de goluri din mixtura compactată (Va), volumul de goluri în amestecul de agregate (VMA) şi volumul de goluri umplute cu bitum (VFA) pentru procentul de 5.33 rezultat din proiectarea Superpave sunt prezentate în tabelul 9.

41



Tabelul 9. Valorile volumelor Va, VMA si VFA ale mixturii asfaltice Proprietăţi volumetrice

ale mixturii asfaltice Valori obţinute

Va (%) 4.07 VMA (%) 12.57 VFA (%) 67.64

În concluzie reţeta proiectată va avea procentul de bitum de 5.3%.

3.3. Caracteristici fizico – mecanice ale mixturii asfaltice proiectate

În vederea încadrării mixturii asfaltice proiectate în SR 174-1:2009 s-au

determinat caracteristicile fizico-mecanice şi s-au comparat cu cele pentru mixtura asfaltică BA 16.

În conformitate cu prevederile SR EN 13108-1 s-a efectuat şi încercarea ce pune în valoare rezistenţa mixturilor asfaltice pentru aeroporturi la carburanţi, cu condiţiile de încercare conform SR EN 12697-43.

Rezistenţa la carburanţi s-a efectuat pe probe Marshall, confecţionate la 75 de lovituri şi menţinute 24 h şi 72 h în kerosen.

S-a calculat pierderea de masă specificată în tabelul 11.

Tabelul 10. Caracteristicile mixturii asfaltice proiectate

Caracteristica Valori obţinute

in laborator pentru BBA 16

Valori obţinute conform

SR 174-1:2009 pentru BA 16

Volum de goluri la 80 giraţii, % maxim 4.75 5.00

Rezistenţa la deformaţii permanente (fluaj dinamic):

- deformaţia la 50oC, 300kPa şi 1800 impulsuri, μm/m/ciclu, maxim - viteza de deformaţie la 50oC, 300kPa şi 1800 impulsuri, μm/m, maxim

4628

0.59

25000 2.50

Modul de rigiditate la 15oC, intindere indirecta cu timp de incarcare

de 124 μs, MPa, minim 5418 4500

42



Tabelul 11. Caracteristicile mixturii asfaltice proiectate

Caracteristica Valori obţinute in laborator după

Valori obţinute conform SR EN 12697-43

24 h 72 h Rezistenţa la carburanţi – pierderea de masă,% 2.30 4.65 ≤ 5%

4. CONCLUZII

Din această cercetare se trag următoarele concluzii : • curba granulometrică a mixturii asfaltice proiectate după norma

franceză NF P 98-131 se încadrează în limitele granulometrice pentru un beton asfaltic BA 16 şi un beton asfaltic AC 16 ;

• procentul de bitum obţinut prin cele două metode de proiectare este aproximativ egal ;

• valorile considerate pentru Nin, Npr şi Nmax la girocompactor corespund încărcării de calcul pentru aeroporturi (peste 300 KN) se încadrează pentru un volum de trafic între 3 x 106 şi 30 x 106 ESALs (osii 80KN) şi între 2.1 x 106 şi 21 x 106 osii 1150KN (trafic foarte greu - excepţional);

• din rezultatele obţinute privind rezistenţa la carburanţi se constată că mixtura asfaltică BBA 16 prezintă o bună rezistenţă datorită bitumului modificat cu polimeri;

• caracteristicile mixturii asfaltice proiectate se încadrează în limitele de SR 174-1:2009 pentru mixtura asfaltică BA 16.

BIBLIOGRAFIE

[1]. NF P 98-130 “Enrobé hydrocarbonés.Couches de roulement et couches de liaison:

bétons bitumineux semi – grenus. Definition. Classification. Caracteristiques. Mise en oeuvre”.

[2]. NF P 98-131“Enrobé hydrocarbonés. Betons bitumineux pour chaussees

aeronautiques. Definition. Classification. Caracteristiques. Mise en oeuvre”. [3]. NF P 98-141 “Enrobé hydrocarbonés.Couches de roulement et couches de liaison:

bétons bitumineux à module élevé”. [4]. SR EN 13108/1 “Mixturi asfaltice. Specificaţii pentru materiale. Partea 1: Betoane

asfaltice”, 2006.

43

http://www.magazin.asro.ro/index.php?pag=3&lg=1&cls0=1&cls1=0&cls2=0&cls3=0&cls4=0&id_p=3035380




44

[5]. SR 174-1 “Lucrări de drumuri. Îmbrăcăminţi bituminoase cilindrate executate la

cald. Partea 1: Condiţii tehnice pentru mixturi asfaltice”, 2009. [6]. LABORATOIRE CENTRAL DES PONTS ET CHAUSSEES, Reseau Scientifique et

Technique de l’Equipement:“LCPC Bituminous Mixtures Design Guide”, 2007. [7]. C. RĂCĂNEL: “Proiectarea modernă a reţetei mixturii asfaltice”, MATRIX ROM ,

Bucureşti, 2004, ISBN: 973-685-817-0.





APLICATII ALE LIANTILOR HIDRAULICI SPECIALI HOLCIM

Elena Ricu, Consultant Tehnic Holcim (Romania) S.A., e-mail: [email protected] Apostol, Manager Regional Vanzari Holcim (Romania) S.A., e-mail: [email protected] Rezumat

Holcim (Romania) SA, producator de ciment , betoane, agregate si lianti speciali vine in sprijinul constructorilor de drumuri cu doua game de produse speciale, Dorosol® si Doroport® TB, materiale pulverulente cu proprietati hidraulice ce imbunatatesc accentuat proprietatile fízico - mecanice ale pamanturilor coezive si necoezive, utilizate la executia straturilor rutiere, pentru a asigura portanta, stabilitatea si durabilitatea necesara unor lucrari de calitate. Cuvinte cheie: lianţi hidraulici, drumuri, materiale pulverulente 1. INTRODUCERE

Holcim (Romania) SA produce lianti hidraulici speciali / rutieri inca din anul 2003, fiind utilizati cu succes la lucrari importante precum executia de autostrazi si piste aeroportuare, executia si reabilitarea de drumuri nationale, judetene si comunale, reabilitari de cai ferate, drumuri tehnologice, drumuri de acces si platforme, parcaje la parcuri logistice si complexe comerciale, etc …

Liantii hidraulici speciali de tip Dorosol® sunt combinatii complexe obtinute din clincher de ciment Portland, compusi latent hidraulici si varuri calcice, in conformitate cu standardele in vigoare (SR EN 197-1/2002, SR ENV 459-1/2003).

Acestea sunt produse cu performante deosebite in lucrarile geotehnice speciale, avand ca aplicatii imbunatatirea terenurilor cu rezistente mecanice reduse (pamanturi sensibile la umezire, compresibile, mlastinoase).

Liantii hidraulici speciali Dorosol® pot fi utilizati la toate lucrarile de drumuri, indiferent de clasa tehnica a acestora, pentru imbunatatirea si/sau stabilizarea pamanturilor coezive (argila, argila prafoasa, argila nisipoasa, praf argilos, praf nisipos, nisip prafos, nisip argilos) existente in terenul natural si/sau in gropile de imprumut, care sunt utilizate la realizarea straturilor de

45





umplutura in ramblee si a straturilor de forma in vederea indeplinirii urmatoarelor functiuni:

- cresterea superioara a capacitatii portante a stratului gata executat fata de liantii clasici;

- impiedicarea contaminarii cu argila prin ascensiune capilara a stratului de fundatie din balast sau agregate naturale;

- cresterea rezistentei la actiunea de inghet-dezghet a structurii rutiere; Beneficiile economice ale utilizarii liantului Dorosol® sunt prezente la

fiecare proiect prin faptul ca: - punerea in opera a liantului se realizeaza relativ usor; - se poate utiliza in amestec cu majoritatea pamanturilor coezive; - se elimina costurile legate de transport si depozitare; - perioada de executie a lucrarii se reduce substantial;

Liantii hidraulici rutieri de tip Doroport® TB sunt lianti rutieri, constituiti ca o combinatie de compusi hidraulici, clincher de ciment Portland si alti constituenti minori, in conformitate cu standardul de produs SR ENV 13282/2002 (Lianti Hidraulici Rutieri).

Sunt produse utilizate la tratarea si stabilizarea pamanturilor necoezive (balast, balast optimal, amestec de agregate naturale si /sau concasate, nisipuri, pietrisuri, impietruiri existente, beton concasat si reciclat) in vederea realizarii straturilor de fundatie si a straturilor de baza din alcatuirea sistemelor rutiere nerigide si rigide.

Sunt recomandate intr-o larga categorie de lucrari ca: autostrazi, porturi si aeroporturi, drumuri de toate clasele tehnice, platforme, etc. iar punerea in opera se poate realiza prin dozare directa in centralele de betoane, prin tehnologia de stabilizare in-situ sau prin tehnologia de reciclare la rece a imbracamintilor rutiere. 2. STUDIU DE CAZ: UTILIZAREA LIANTILOR HIDRAULICI LA EXECUTIA DRUMURILOR DE ACCES SI PLATFORMELOR DE DEPOZITARE LA “FABRICA DE INDUSTRIALIZARE A LEMNULUI RADAUTI (SV)” Situatie existenta:

- capacitate portanta scazuta, neuniforma la nivelul terasamentelor; - nivelul superior al terasamentelor este reprezentat de un pamant coeziv

neomogen (de la loessuri pana la argile grase), cu caracteristici fizico-mecanice diferite, in functie de natura pamantului;

46



- studiile realizate au aratat, de asemenea, o umiditate excesiva a

pamantului, W nat. >W opt. +10% (vezi fig.1); - datorita nivelului ridicat al panzei freatice exista un risc mare de

infestare a fundatie din balast cu particule fine (argila, praf).

Figura 1. Aspect terasamente in timpul lucrarilor

Solutie initiala, proiectata:

Traficul greu cat si incarcarile statice mari date de depozitarea in stive a masei lemnoase, au condus la „alegerea” unui sistem rutier rigid, format din fundatie din balast, strat de baza din balast stabilizat si imbracaminte din beton rutier BcR 4,5 (vezi fig.2.1):

Fig. 2.1 Fig. 2.2

Figura 2. Structura rutiera proiectata

47



Pentru a indeplini conditiile de calitate impuse la nivelul superior al

terasamentelor, trebuiau executate umpluturi de balast de aproximativ 50-55cm (vezi fig.2.2). Obiective:

Cresterea capacitatii portante la nivelul superior al terasamentelor si crearea unei bariere impotriva ascensiunii prin capilaritatea apei din panza freatica (situata la adancimi intre 60 – 100cm fata de nivelul superior al terasamentelor):

Figura 3. Nivel panza freatica

Tinand cont de conditiile locale defavorabile, de destinatia finala a lucrarilor (durabilitate), executarea la un nivel calitativ ridicat a tuturor straturilor ce alcatuiesc complexul rutier a devenit prioritara. Propunere Holcim: 2.1. Tratarea si stabilizarea pamanului coeziv natural cu Dorosol® C30 si realizarea stratului de forma in grosime de 30cm; 2.2. Tratarea si stabilizarea in-situ cu Doroport® TB25 si realizarea stratului de baza din balast stabilizat in grosime de 25cm; 2.1. Strat de forma din pamant stabilizat cu Dorosol® C30, in grosime de 30cm:

Rezultatele studiilor de laborator, coroborate cu sectoarele experimentale realizate, au condus la stabilirea procentelor optime de liant hidraulic special tip Dorosol® C30, necesare stabilizarii pamanturilor de naturi diferite, astfel:

48



Tabel 1. Rezultate incercari laborator

Natura teren Dorosol® C30 (%)

Rc3 (MPa)

Rc7 (MPa)

Rc14 (MPa)

Pierderea rezistentei dupa Inghet-Dezghet

conform ASTM D 560 (%)

Nisip argilos 4 1.60 2.06 2,5 5,10 Argila

prafoasa 5 1.22 1.51 1.94 7,20

Argila si Argila grasa 6 1.35 1.65 2,1 8,12

2.2. Strat de baza din balast stabilizat cu Doroport®TB25, in grosime de 25cm:

In urma determinarilor fizico-mecanice pe agregatele naturale utilizate pentru stabilizare cat si pe amestecul de agregate naturale stabilizate cu Doroport® TB25, s-a agreat utilizarea procentului de 5%:

Tabel 2. Rezultate incercari laborator

Valori ale Rc la diferite varste

(MPa)

Conditii tehnice conform Agrement

Tehnic 004-07/1103-2009

Tipul

materialului

Tipul liantului

Pro-cent liant (%) Rc 7 Rc 14 Rc 28 Rc 7 Rc 28

4 1,5 2,1 2,5 5 1,9 2,6 3,8

Agregate naturale 0 - 31mm

Doroport® TB 25 6 2,3 3,2 4,5

1,2 – 2,2

2,2 – 5,0

In plus, proprietatile speciale ale liantului hidraulic rutier: caldura de

hidratare si contractii reduse, lucrabilitate optima in amestec si comportare buna in medii agresive, au condus la adoptarea pentru executie a solutiei propuse Holcim.

49



Solutie executata:

Figura 4. Structura rutiera proiectata vs. Structura rutiera executata

Punerea in opera:

Pentru executia atat a stratului de forma din pamant stabilizat cat si a stratului de baza din balast stabilizat, s-a folosit un singur esalon de echipamente, format dintr-un reciclator tractat Gutzwiller GM 250, repartizator de liant RW1000, cisterna 30t cu apa, autogreder si un compactor 20t liss.

Figura 5. Executie lucrari de stabilizare in-situ

Au fost realizate peste 160,000 mp strat de forma si peste 300,000 mp strat de baza.

50



3. BENEFICII TEHNICO – ECONOMICE 3.1. Siguranta in exploatare: 3.1.1. Imbunatatirea caracteristicilor fizice si de compactare a pamantului natural: - umiditatea naturala a fost redusa cu aprox. 9%, obtinandu-se o valoare foarte apropiata de umiditatea optima de compactare; - reducerea indicelui de plasticitate si a umflarii libere; 3.1.2. Realizarea conditiilor de calitate si a functiunilor avute in vedere la executia stratului de forma;

- obtinerea capacitatii portante si a uniformitatii acesteia (coeficientul de variatie) la nivelul stratului de forma;

- impiedicarea contaminarii fundatiei de balast cu particule fine de argila ; 3.2. Calitate superioara a lucrarii

- prin imbunatatirea caracteristicilor mecanice atat ale pamantului natural cat si ale agregatelor naturale (a rezistentelor la compresiune), precum si a modulului de deformatie liniara a straturilor gata executate:

Tabel 3. Rezultate incercari laborator Natura teren

Dorosol®C30 (%)

Rc3 (MPa)

Rc14 (MPa)

Ev2 (MPa) Strat de forma

Argila prafoasa 5 1.22 1.94 90 - 135

3.3. Reducerea timpului de executie

- datorita actiunii rapide a produsului Dorosol® C30, timpul de executie al structurii rutiere s-a redus substantial; 3.4. Avantaje financiare substantiale

- datorita faptului ca produsul Dorosol® C30 s-a utilizat prin tehnologia de stabilizare “in-situ” in amestec cu materiale locale, s-au eliminat astfel costurile cu materialele de aport, tehnologice, de transport si depozitare, rezultand economii de peste 300.000 Euro.

51



4. CONCLUZII

Calitatea superioara a lucrarilor de infrastructura in care au fost utilizati liantii hidraulici speciali produsi de Holcim (Romania) SA, au facut ca acesti lianti sa fie agreati de Compania Nationala de Autostrazi si Drumuri Nationale din Romania pentru a fi folosit in mari proiecte de infrastructura din Romania (Autostrada Bucuresti – Constanta Tr.4 Drajna-Fetesti, Reabilitare By Pass Ploiesti, Reabilitare By Pass Bucuresti, Reabilitare DN66 Filiasi - Rovinari, Reabilitare DN Caransebes - Hateg, By Pass Sibiu, Reabilitare DN 17 Dej - Lim. Jud. Bistrita, Reabilitare DN 1A Brasov - Sibiu, Reabilitare DN 1C Cluj - Livada, Reabilitare DN 6 Caransebes – Lugoj, etc)

Deasemenea, au fost utilizati cu succes si la imbunatatirea si stabilizarea pamanturilor coezive si necoezive la executia drumurilor de acces si a platformelor urmatoarelor investitii majore: Complexul Rutier al pistei de aterizare/decolare a Aeroportului International Sibiu, Centrul Comercial Baneasa (Carrefour, Bricostore, Mobexpert, Ikea, Mall Baneasa), Combinatul de Industrializare a Lemnului Radauti, Centrul Comercial Pitesti (Auchan, Baumax), Centrul Comercial Carrefour Suceava, Centrele Comerciale Auchan si Carrefour Pitesti, Platforme Logistice in Bucuresti West Parc, Retail Parc Braila, Retail Parc Bacau etc. BIBLIOGRAFIE [1]. www.holcim.ro, sectiunea produse si servicii.

52

http://www.holcim.ro/



METODA DE DIMENSIONARE ANALITICO-EMPIRICĂ (A-E) A STRUCTURILOR RUTIERE SUPLE,

SEMIRIGIDE ŞI A RANFORSĂRILOR Stelian Dorobanţu, prof.univ. consultant dr.ing., UTCB Rezumat

Prezenta lucrare îşi propune să prezinte evoluţia conceptuală în domeniul dimensionării structurilor rutiere suple şi semirigide noi şi ranforsate, care a condus în final la punerea bazelor metodei de calcul Analitico-Empirică ce se foloseşte cu succes în prezent în mai multe ţări din lume. Cuvinte cheie: dimensionare analitico-empirică, structuri rutiere suple şi semirigide

Cea de a doua jumătate a secolului XX aduce în tehnica rutieră o suită de

idei, studii, cercetări şi experimente analitice şi experimentale, empirice, care încearcă să explice comportamentul structurilor şi straturilor corpului şoselelor, în funcţie de calitatea materialelor utilizate, de influenţa factorilor climatici şi de presiunea de contact roată-cale.

Primul care s-a ocupat şi a formulat teoria elasticităţii materialelor a fost Robert Hooke (Anglia 1635 – 1703), contemporan cu alt titan al fizicii, Isaac Newton (Anglia 1642 – 1727) cel care la 1687 a enunţat cele trei proprietăţi fundamentale ale mişcării şi care stau la baza mecanicii dinamice a comportării materialelor.

Este de asemenea de menţionat fizicianul James Clarck Maxwell (1831 – 1878), creatorul teoriei electromagnetice a luminii.

I-am menţionat pe aceşti trei fizicieni şi matematicieni (şi nu numai ei) pentru că fiecare poartă numele unui model de răspuns analitic mecanicist al straturilor rutiere sub solicitarea din trafic.

Până astăzi sunt concepute peste 60 modele de răspuns - modele reologice - ale structurilor rutiere în raport cu încărcările – programe de calcul al eforturilor şi deformaţiilor, dar niciunul nu corespunde deplin cerinţelor reale constatate pe drumuri.

Cele mai cunoscute programe de calcul până în anul 2010 sunt: JULEA – autor Uzan J. – (Technion 1988 – şi programul cu Elemente Finite – 3.D) al cercetătorilor Chan F., Backsdale R.D. si Brown S.F – SUA, 1989.

53



Programul JULEA este bazat pe teoria structurilor deformabile linear

elastic a lui Burmister (SUA 1945). O structură de cinci straturi a fost divizată în 20, astfel încât analizarea stării de eforturi şi deformaţii în straturi ca urmare a variaţiei gradienţilor de temperatură şi umiditate şi încărcare, să fie făcută la fiecare 1-5 cm adâncime şi să se poată preciza locul de unde, când şi în ce fel de degradări pot începe şi deci să se modifice structura utilizată în calcul.

Pentru straturile de asfalt – care se pot comporta în anumite situaţii, funcţie de temperaturi, vâsco-elastic precum şi pentru straturile granulare nelegate şi de pământ care se pot comporta neelastic ci plastic în anumite condiţii de umiditate, sunt luate în considerare sub programe încorporate programului general şi care iau în considerare astfel de comportări.

Programul Elemente Finite – 3D ia de asemeni în considerare o deformaţie linear elastică arătând o bună concordanţă cu realitatea, în special atunci când mixtura asfaltică este considerată un material vâsco-elastic iar straturile din material balastos nelegat sau pământurile au o comportare elastic neliniară.

Ambele programe de calcul sunt cel mai apropiate de un model Maxwell multiplu – serie de unităţi paralele legate în serie.

De asemenea ambele programe necesită pentru o analiza completă un calculator puternic ce funcţionează 45-60 minute timp în care se fac aproape 600000 rulări.

Unul din primele programe de cercetări empirice a fost început în SUA de către Westergard în 1927 pentru studiul comportării îmbrăcăminţilor din beton de ciment, stabilind relaţii de calcul empirice pentru dimensionare şi pe care le-a îmbunătăţit până în 1948.

Ultima ediţie a metodologiei de calcul -2008- aduce ca noutăţi introducerea calculului cu elemente finite şi pentru îmbrăcăminţile din beton de ciment clasice dar şi pentru betonul cu armare continuuă precum şi calculul concomitent din încărcarea cu vehicule şi din variaţiile de temperatură şi umiditate.

Structurile rutiere suple, dar şi cele rigide şi semirigide, au avut cel mai complet, complex şi monitorizat în AASHTO Road Test (testul de încercări rutier al AASHTO). Experimentul s-a efectuat în Ottawa-Illinois-SUA din 1958 până în 1960.

Experimentul s-a efectuat pe 6 bucle de drum de câte 6km lungime, de forma unei potcoave, fiecare având 4 benzi de circulaţie, fiecare extremitate a potcoavei având o intersecţie giratorie care asigură deplasarea traficului pe diverse benzi pentru a obţine încărcări diferite de vehicule pe fiecare bandă şi

54



buclă. Una dintre bucle a fost păstrată ca reper. În timpul celor doi ani de experiment, pentru peste 14 tipuri de sisteme rutiere şi grinzi de probă din beton armat, s-au efectuat diverse măsurători privind apariţia şi evoluţia degradărilor, din prelucrarea cărora, în 1962, a rezultat primul Ghid de Proiectare a Structurilor Rutiere.

Acest ghid a fost reeditat de mai multe ori – ultima dată în 1993-completându-se cu alte tipuri de experimente, alte pământuri, alte materiale, alte tipuri de vehicule grele etc.

Este de menţionat că în SUA, în 1988, a început un studiu de laborator pentru mixturi asfaltice – Strategic Highway Research Program (Programul Strategic de Cercetări de Drumuri) care s-a finalizat în 1993 şi a costat 1,5 milioane $.

Realitatea este că au fost trase unele concluzii în special în ceea ce priveşte lianţii bituminoşi, dar experimentările pe piste circulare nu au dat satisfacţie.

Ca atare, programul a continuat până în anul 2003 şi a constat mai ales în a stabili legăturile dintre calităţile bitumului şi ale mixturilor, intrându-se mai adânc în domeniul Reologiei, al comportării elasto-vâsco-plastice a materialelor.

Totodată, toate statele ce compun SUA ca şi ţările interesate, dintre care şi Romania, au fost solicitate sa execute sectoare experimentale in diverse conditii de climă, material de construcţie şi toate foarte bine echipate cu instrumente ale tehnicii de măsură ale eforturilor şi deformaţiilor, a gradientului de temperatură şi umiditate etc. astfel încât la 5, 10 sau 15 ani de observaţii şi să poată trage concluzii utile.

Aceste concluzii se referă la introducerea în modelele şi programele de calcul analitice a unor date, a unor caracteristici ale materialelor verificate în mod real şi nu numai în laborator.

Este de menţionat totodată că în mai toate programele de calcul şi în special în cele două mai sus menţionate, sunt luate în calcul subprograme empirice rezultate din datele culese şi calculate pe drumurile din zona respectivă privind modul de apariţie şi dezvoltare a diverselor tipuri de degradări (fisuri, făgaşe, faianţări etc). De aici s-a născut metoda de calcul Analitico-Empirică.

Tot în 1993 Uniunea Naţională de Cooperare pentru Cercetarea Structurilor Rutiere şi Academia de Ştiinţe din SUA au pus la îndemâna celor din departamentele de transporturi şi statelor ce compun SUA, un îndrumar de peste 700 de pagini pentru efectuarea studiilor.

Primele rezultate au început să apară în perioada 2000 – 2007 şi subliniază bunele rezultate obţinute prin metoda A-E.

55



56

Metoda a fost preluată şi în alte ţări - Canada, Franţa, Anglia, Olanda, Australia, Polonia, Germania etc. cu observaţii pertinente (ca şi în SUA) faţă de unele propuneri din cele 700 pagini ale ghidului menţionat.

În figura 1 este prezentată Schema Logică de Calcul în cadrul programului A-E.

Date de intrare

Trafic Condiţii de mediu Materiale

Spectrul de încărcări Vehicul etalon (V.E.)

Temperatură (T) Umiditate (w)

Straturi (E* - modul complex) Teren de fundare (MR - modul rezilient)

Alegerea modelelor

de calcul

Modele analitice de răspuns - răspuns la condiţiile climatice ( wT , ) - răspuns analitic ( εσ , )

Modele empirice de performanţă

- cedare (exp. fisurare din oboseală) - degradări (exp. făgaşe) - planeitate (IRI)

Gradul de încredere

Criterii de performanţă

- fisurare (diferite tipuri) - făgaşe - gropi şi alte defecte de suprafaţă - planeitate

Îndeplineşte criteriile?

DA Soluţia optimă finală

care este analizată dpdv al eficienţei tehnico-economice

Iteraţii

de

calc

ul

NU

Figura 1. Schema logică de calcul pentru proiectarea analitico-empirică



MODEL DISCRET BIDIMENSIONAL AXIALSIMETRIC PENTRU ANALIZA STRUCTURILOR RUTIERE SUPLE ŞI

SEMIRIGIDE Dósa Adam, Ş.l. dr. ing., Universitatea Transilvania din Braşov, Facultatea de Construcţii, e-mail: [email protected] Ungureanu Valentin-Vasile, Ş.l. dr. ing., Universitatea Transilvania din Braşov, Facultatea de Construcţii, e-mail: [email protected] Andrei Bogdan, Ş.l. dr. ing., Universitatea Transilvania din Braşov, Facultatea de Construcţii, e-mail: [email protected] Rezumat

Lucrarea prezintă un model discret bidimensional axialsimetric, ce poate fi folosit la analiza structurilor rutiere suple şi semirigide.

Modelul utilizează elemente finite triunghiulare axialsimetrice cu şase noduri şi este implementat printr-un program de calcul dezvoltat în mediul Matlab, program numit SRM (Sisteme Rutiere Multistrat), dezvoltat la Facultatea de Construcţii din cadrul Universităţii Transilvania din Braşov.

Modelul a fost validat prin intermediul unei analize comparative cu rezultate furnizate de programele CALDEROM 2000 şi ALIZÉ. Cuvinte cheie: structuri rutiere suple, structuri rutiere semirigide, metoda elementelor finite 1. INTRODUCERE

Dezvoltarea tot mai accelerată a sistemului de transport rutier, caracterizată printr-o creştere explozivă a volumului traficului, dar şi prin tendinţa de creştere a sarcinilor pe osie ale vehiculelor, precum şi noile provocări generate de accentuarea poluării şi reducerea resurselor la nivel mondial, obligă la optimizarea structurilor rutiere pentru asigurarea unei dezvoltări durabile a acestui sistem de transport.

Metodele clasice de optimizare a structurilor rutiere implică un număr mare de încercări in situ şi în laboratoare, cu costuri foarte mari şi un consum mare de timp. O alternativă tot mai folosită pentru eliminarea acestor dezavantaje o reprezintă modelarea şi simularea comportamentului structurilor

57






rutiere folosind programe de calcul specializate, ale căror rezultate sunt verificate experimental, în vederea calibrării modelelor sau a validării acestora.

Creşterea vertiginoasă a vitezei şi memoriei sistemelor de calcul automat, a permis într-o foarte mare măsură eliminarea impedimentelor metodelor numerice de calcul care necesitau resurse de calcul mari pentru a asigura o acurateţe satisfăcătoare a rezultatelor.

Metoda elementelor finite (MEF) este una dintre cele mai eficiente metode de calcul numeric, permiţând modelarea fenomenelor fizice prin discretizarea structurilor complexe în elemente simple (finite) şi impunerea unor algoritmi de asamblare a acestora pentru reconstituirea întregului astfel încât comportamentul modelului să aproximeze cât mai bine comportamentul real al structurii [4].

Pe plan mondial se fac eforturi considerabile privind dezvoltarea unor modele numerice care să simuleze comportamentul structurilor rutiere, modele bazate, în principal, fie pe rezolvări analitice ale structurilor multistrat, fie pe modelarea cu elemente finite a acestor structuri.

În acest context, la Facultate de Construcţii din cadrul Universităţii Transilvania din Braşov, a fost dezvoltat un program de analiză a structurilor rutiere flexibile şi semirigide.

În cele ce urmează sunt prezentate principalele caracteristici ale programului SRM şi un exemplu comparativ al rezultatelor furnizate de acest program, de programul românesc CALDEROM 2000 [1] şi de programul franţuzesc ALIZÉ [5]. 2. MODELUL SRM Având în vedere faptul că în reglementările româneşti pentru dimensionarea structurilor rutiere flexibile şi semirigide [1] se înlocuiesc cele două zone de contact dintre pneuri şi carosabil ale semiosiei standard cu roţi gemene printr-o suprafaţă circulară echivalentă suprafeţei de contact pneu-drum pe care acţionează o încărcare uniform distribuită, problema distribuţiei stării de tensiuni şi deformaţii în structura rutieră este una axialsimetrică. Din acest motiv SRM este un model cu elemente finite axialsimetrice. Tot datorită simetriei analiza tridimensională poate fi redusă la una bidimensională. Modelarea solidului axialsimetric în SRM se realizează prin intermediul unor elemente finite triunghiulare axiale cu şase noduri (fig. 1).

58



Figura 1. Elementul triunghiular axial cu 6 noduri

Discretizarea straturilor structurii rutiere cu elemente finite triunghiulare, precum şi condiţiile de rezemare pe contur ale modelului se realizează ca în figura 2.

Figura 2. Discretizarea structurii şi rezemările pe contur

59



Pentru a asigura o precizie acceptabilă a rezultatelor se recomandă ca discretizarea să fie realizată mai fin în zonele de lângă axa de simetrie şi de pe contur ale încărcării şi în zona interfeţelor dintre straturile structurii rutiere. Dimensiunile modelului trebuie stabilite de utilizatorul programului SRM având în vedere reducerea tensiunilor şi deformaţiilor la o distanţă suficient de mare pe orizontală şi pe verticală de zona de aplicare a solicitării din semiosia standard. Modelul SRM permite considerarea oricărei combinaţii între raza suprafeţei de contact şi sarcina pe roţile gemene ale semiosiei. Ipotezele de calcul în modelul SRM sunt similare cu cele din modelul Burmister. Prin urmare, la fel ca şi în cazul programului CALDEROM 2000 [1] interfeţele dintre straturi sunt considerate perfect aderente.

Caracteristicile structurii rutiere cerute de modelul SRM sunt similare cu cele ale programelor CALDEROM 2000 [1] şi ALIZÉ [5], adică grosimea straturilor rutiere, modulul de elasticitate dinamic al materialului din care este alcătuit fiecare strat şi coeficientul lui Poisson pentru materialul din care este alcătuit fiecare strat. Se consideră că materialele din care este alcătuită structura rutieră au un comportament perfect linear elastic sub acţiunea sarcinii semiosiei standard.

Rezultatele furnizate de program sunt tensiunile şi deformaţiile specifice. Programul furnizează atât rezultate numerice cât şi reprezentări grafice ale

stărilor de tensiune şi de deformaţie. 3. COMPARAREA REZULTATELOR MODELULUI SRM CU CELE FURNIZATE DE PROGRAMELE CALDEROM 2000 ŞI ALIZÉ

Programul CALDEROM 2000 face parte integrantă din “Normativul pentru dimensionarea sistemelor rutiere suple şi semirigide” [1] fiind utilizat curent la proiectarea şi verificarea structurilor rutiere suple şi semirigide.

Programul ALIZÉ este programul de referinţă utilizat în “Metoda franceză de dimensionare a structurilor rutiere” (LCPC, 1994) [5].

Ambele programe se bazează pe rezolvarea analitică a stării de tensiune şi de deformaţie sub sarcină a structurilor rutiere multistrat, cu ajutorul modelului multistrat elastic Burmister [3].

Spre deosebire de programul CALDEROM 2000, programul ALIZÉ permite utilizatorului sa aleagă dacă interfeţele dintre straturi sunt considerate perfect aderente sau fără aderenţă, iar solicitarea structurii rutiere se poate realiza atât cu încărcări de la osie simplă cât şi cu încărcări multiple [4].

60



Pentru o analiză comparativă a rezultatelor modelului SRM cu cele ale

programului românesc CALDEROM 2000 şi ale programului franţuzesc ALIZÉ, s-a considerat structura rutieră din [3] (prezentată în tabelul 1).

Tabelul 1. Caracteristicile structurii rutiere [3]

Material în strat structură rutieră

h [cm]

Modul de elasticitate dinamic E [MPa]

Coeficientul lui Poisson ν

Beton asfaltic BAR 16 4 3600 0,35 Binder BAD 25 5 3000 0,35

Anrobat bituminos AB 2 8 5000 0,35 Balast 15 300 0,27

Teren de fundare tip P5 ∞ 70 0,42 Caracteristicile încărcării cu osia standard de 115 kN sunt următoarele [3]:

- sarcina pe roţile gemene: 57,5 kN; - presiunea de contact: 0,625 MPa; - raza suprafeţei de contact: 17,1 cm.

Conform prevederilor din reglementările în vigoare [1], s-a urmărit estimarea răspunsului structurii rutiere în punctele sale critice:

rε = deformaţia specifică orizontală la partea inferioară a straturilor asfaltice; yε = deformaţia specifică verticală la superioară a terenului de fundare.

Rezultatele analizei structurii rutiere în stadiul de comportare linear elastică cu cele trei programe de calcul sunt prezentate în tabelul 2.

Tabelul 2. Compararea rezultatelor SRM, CALDEROM 2000 şi ALIZÉ

Nume program

Metoda folosită în modelul

de tip răspuns

Deformaţia specifică orizontală de întindere la baza

straturilor bituminoase,

rε , microdef.

Deformaţia specifică verticală de compresiune

la nivelul patului drumului, yε , microdef.

SRM EF Axial-simetrice 193,867 684,737

CALDEROM 2000 Multistrat 194,00 687,00

ALIZÉ Multistrat 193,10 683,60

61



În figurile 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 şi 11 sunt prezentate rezultate grafice

furnizate de programul SRM pentru cazul analizat în vederea comparării rezultatelor. Exceptând figura 3, în toate celelalte în abscisă este distanţa pe orizontală faţă de axa încărcării simetrice, iar în ordonată este adâncimea faţă de suprafaţa starturilor structurii rutiere.

Figura 3. Deformata structurii rutiere şi discretizarea acesteia

Figura 4. Starea de eforturi normale radiale

62



Figura 5. Starea de eforturi normale verticale

Figura 6. Starea de eforturi normale circumferenţiale

63



Figura 7. Starea de eforturi tangenţiale

Figura 8. Starea de deformaţii specifice radiale

64



Figura 9. Starea de deformaţii specifice verticale

Figura 10. Starea de deformaţii specifice circumferenţiale

65



Figura 11. Starea de deformaţii specifice de forfecare

4. CONCLUZII

Din analiza comparaţiei rezultatelor sus-menţionate se observă că modelul SRM furnizează rezultate foarte apropiate de cele obţinute prin folosirea programelor CALDEROM 2000 şi ALIZÉ, aceste rezultate situându-se între rezultatele furnizate de cele două programe.

Studii parametrice mai extinse, ce nu sunt prezentate în lucrarea de faţă au evidenţiat faptul că atât în cazul structurilor rutiere suple cât şi în cazul structurilor rutiere semirigide programul SRM furnizează rezultate ce sunt foarte apropiate de cele obţinute cu programele sus-menţionate. Având în vedere acest lucru, rezultă că modelul cu elemente finite bidimensionale axialsimetrice SRM constituie un instrument util de analiză a structurilor rutiere suple şi semirigide.

66



67

Trebuie menţionat că, spre deosebire de programul CALDEROM 2000, programul SRM permite analiza structurilor rutiere multistrat şi pentru alte valori ale sarcinilor pe osie şi dimensiunilor cercului echivalent de contact decât cele caracteristice osiei standard. În plus, permite estimarea eforturilor şi deformaţiilor structurii rutiere în orice punct al acesteia, fapt care îl face deosebit de util în efectuarea de experimente numerice pentru verificarea şi dimensionarea structurilor rutiere suple şi semirigide. BIBLIOGRAFIE [1]. ***, “Normativ pentru dimensionarea sistemelor rutiere suple şi semirigide. (Metoda

analitică)”, ind. PD 177-2001 [2]. LCPC, Conception et dimensionnement des structures de chaussées, Guide

Technique, LCPC-SETRA, 1994. [3]. ROMANESCU, C., LAZĂR, Ş.M., “Model cu elemente finite 2D axialsimetrice

pentru analiza structurilor rutiere suple”, Lucrările celei de a IV-a Sesiune Ştiinţifică Construcţii – Instalaţii “CIB 2008”, Volumul 2, organizată de Universitatea Transilvania din Braşov şi CANAM STEEL România, Braşov, 21-22 noiembrie 2008, ISSN 1843-6617

[4]. COOK, R.D., MALKUS, D.S., PLESHA, M.E., Witt, R.J. “Concepts and

applications of finite element analysis”, John Wiley & Sons Inc., U.S.A., 2002 [5]. Laboratoire Central des Ponts et Chaussees L.C.P.C., Alizé, Logiciel de calcul des

contraintes et deformations dans un milieu multi-couches elastique lineaire applique aux structures de chaussees, Hugues Odéon, novembre 1991.



MODALITĂŢI NOI DE ABORDARE A DIMENSIONĂRII STRUCTURILOR RUTIERE FLEXIBILE PRIN

ROSY DESIGN VERSUS CALDEROM George Cătălin Marin – Director Direcţia Sucursale Dezvoltare – Doctor Inginer, SC IPTANA SA, e-mail: [email protected] Veronica Pădure – Inginer, SC IPTANA SA, e-mail: [email protected] Ivona Talpig – Inginer, SC IPTANA SA, e-mail: [email protected]

Rezumat

Prezentul articol expune un studiu comparativ între dimensionarea unei structuri rutiere cunoscute, de tip flexibil, prin metoda analitică, pe baza normativului PD 177-2001, cu programul de calcul Calderom şi analiza plecând de la deflexiunile măsurate in-situ cu echipamentul PRIMAX 2500, interpretate cu programul RoSy Design – modulul pentru drumuri.

Cele două metode de dimensionare pleacă de la premise diferite, însă rezultatul final, referitor la capacitatea portantă şi implicit grosimea de ranforsare rezultate din calculul de dimensionare efectuat, trebuie să fie comparabil în ambele metode.

Cele două variante de calcul structural s-au analizat separat. Prima variantă cu programul Calderom - pleacă de la trafic, mod de alcătuire şi

caracteristici de deformabilitate cunoscute şi se calculează deformaţiile specifice şi tensiunile în punctele critice ale structurii rutiere, iar a doua, cu RoSyDesign, pleacă de la deflexiuni cunoscute (înregistrate prin măsurători dinamice în teren) şi calculează modulul de elasticitate dinamic, grosimea de ranforsare şi durata de viaţă reziduală pentru un trafic cunoscut şi modul de alcătuire al structurii rutiere.

Verificarea criteriilor de admisibilitate în CALDEROM s-a efectuat pentru perioada de perspectivă de 15 ani, pentru care sunt îndeplinite simultan condiţiile de admisibilitate, in ipoteza de trafic uşor şi greu.

Valoarea medie a duratei de viaţă reziduală pe sectorul investigat cu deflectometrul cu sarcină dinamică PRIMAX 2500 este de 14 ani în condiţiile unui trafic uşor, respectiv 8 ani pentru clasa de trafic greu, iar grosimea de ranforsare propusă are variaţii între 0 şi 65 mm, cu media pe sector de 13 mm corespunzătoare traficului uşor, respectiv între 0 şi 130 mm, cu media pe sector de 38 mm corespunzătoare traficului greu.

Susţinem că abordarea metodei de calcul invers, plecând de la deflexiunile măsurate, deţine argumente favorabile în raport cu metoda analitică.

Cuvinte cheie: deflexiuni, portanţă, dimensionare, Calderom, RoSy

68






1. INTRODUCERE

Noi, inginerii de drumuri, am căutat permanent concepte cât mai simple,

dar în acelaşi timp moderne şi realiste, pentru dimensionarea structurilor rutiere, în pas cu traficul care evoluează continuu spre volume cât mai mari, dar şi sarcini cât mai consistente. Astfel, mulţi ani metoda Ivanov a fost singura metodă pentru dimensionarea structurilor rutiere, bazându-se pe determinarea unei grosimi a stratului de fundaţie, prin iteraţii, pornind de la un modul de deformaţie echivalent la suprafaţa straturilor şi care ţine seama de trafic, dar şi de condiţiile de teren. Ca instrument pentru determinarea modulului de deformaţie la nivelul terenului de fundare se folosea pârghia Benkelmann sau deflectograful Lacroix. În fond, această metodă are la bază modelul multistrat dezvoltat de Burmister. Apoi nevoia de a caracteriza mixturile asfaltice cât mai aproape de comportamentul lor în cale, sub sarcini repetate, a impus utilizarea metodei „deflexiunilor admisibile” care foloseşte module de elasticitate pentru straturile din complexul rutier. Aceste module sunt cu mult mai mari decât modulele de deformaţie. De menţionat că şi traficul era exprimat în osia de maximum 8 t.

Între timp, traficul a evoluat, şi astăzi, în ţară, folosim osia de 11,5 t, iar straturile din complexul rutier sunt caracterizate prin module de elasticitate dinamice. Aceste module exprimă comportarea reală a straturilor sub sarcini repetate exprimate în m.o.s. (milioane de osii standard pe perioada de perspectivă sau durata de serviciu). Metodele de dimensionare au evoluat, dar s-au şi simplificat, şi au la bază metoda elementului finit. În normele de dimensionare romaneşti, determinarea tensiunilor şi a deformaţiilor la baza straturilor bituminoase şi la nivelul terenului de fundare se face cu programe de calcul de tipul CALDEROM sau ALIZE, CHEVRON şi alte softuri specializate, iar verificarea comportării sub trafic a structurii rutiere se face prin rata degradării la oboseală şi prin verificarea presiunii pe terenul de fundare.

Utilizarea unor instrumente moderne de investigare a structurilor rutiere care simulează acţiunea repetată a sarcinilor actuale şi de perspectivă de tipul deflectografelor cu sarcină dinamică FWD şi softurile aferente de calcul bazat pe element finit, probabil vor fi opţiunea imediată şi viitoare de dimensionare a structurilor rutiere.

Mai jos se prezintă calculul unei structuri rutiere flexibile şi verificarea prin ROSY (program de calcul aferent deflectografului PRIMAX 2500) cu ajutorul căruia se determină durata reziduală şi grosimea de ranforsare. Metoda

69



are la bază măsurarea deflexiunilor sub sarcină dinamică şi verificarea la acţiunea traficului. 2. STUDIU DE CAZ PRIVIND DIMENSIONAREA UNEI STRUCTURII RUTIERE CUNOSCUTE

Sectorul de drum dimensionat în varianta Calderom şi RoSy Design, se află în comuna Jilava, având o lungime de 1800 m, o singură bandă de circulaţie şi o structură flexibilă, după cum se prezintă în tabelul 1.

Tabel 1. Mod alcătuire structură

Sector [m] Grosime [cm] Strat

4 Strat de uzură BA16 6 Strat de legatură BAD 25

15 Fundaţie piatră spartă amestec optimal 20 Fundaţie balast

Drum comunal cu o singură bandă de circulaţie şi cu o lungime de 1800 m

15 Strat de formă din materiale granulare

Alte date cunoscute ale sectorului de drum analizat: - tip climatic I - regim hidrologic 2b - pământ de fundare P5. Studiul de caz îşi propune să evidenţieze asemănările/diferenţele dintre

cele două metode de calcul structural, respectiv Calderom şi RoSy Design. Este cunoscut faptul că cele două metode de calcul structural pleacă de la

premise diferite, după cum vor fi descrise ulterior, însa rezultatul final, referitor la capacitatea portantă şi implicit a grosimii de ranforsare necesare rezultate din calculul de dimensionare efectuat, trebuie să fie comparabil în ambele metode. Pentru aceasta, cele două variante de calcul structural s-au analizat separat.

Premisele celor două variante de calcul structural Calderom/RoSy: Metoda de calcul structural Calderom pleacă de la trafic, mod de alcătuire

şi caracteristici de deformabilitate cunoscute şi calculează deformaţiile specifice şi tensiunile în punctele critice ale structurii rutiere, iar RoSy Design pleacă de la deflexiuni cunoscute (înregistrate prin măsurători dinamice în teren) şi calculează modulul de elasticitate dinamic, grosimea de ranforsare şi durata de viaţă reziduală pentru un trafic şi o structură rutieră cunoscută.

70



2.1. Varianta Calderom

În tabelul 2 se prezintă tipurile şi grosimile straturilor introduse în Calderom

pentru calculul deformaţiei specifice de întindere la baza straturilor bituminoase şi a deformaţiei de compresiune la nivelul terenului de fundare, precum şi caracteristicile de deformabilitate ale straturilor (E şi μ).

Tabel 2. Structura Calderom

Strat Grosime [cm]

E [MPa] Coeficientul Poisson

Strat de uzură BA16 4Strat de legatură BAD 25 6

Em=3231 0.35

Fundaţie piatră spartă amestec optimal 15 500 0.25Fundaţie balast 20 Eb= 152 0.27Teren de fundare Eech = 90* 0.27*Valoarea modulului de elasticitate dinamică echivalent stabilită pentru sistemul bistrat (strat de formă+materiale din terasamente) conform PD 177-2001.

CALCUL CALDEROM DRUM: Drum acces Jilava Sector omogen: 0+000-1+800 Sarcina 57.50 kN Presiunea pneului 0.625 MPa Raza cercului 17.11 cm

Stratul 1: Modulul 3231. MPa, Coeficientul Poisson .350, Grosimea 10.00 cm Stratul 2: Modulul 500. MPa, Coeficientul Poisson .250, Grosimea 15.00 cm Stratul 3: Modulul 152. MPa, Coeficientul Poisson .270, Grosimea 20.00 cm Stratul 4: Modulul 90. MPa, Coeficientul Poisson .270 si e semifinit

R E Z U L T A T E: R Z sigma r epsilon r epsilon z cm cm MPa microdef microdef .0 -10.00 .832E+00 .206E+03 -.289E+03 .0 10.00 .195E-01 .206E+03 -.725E+03 .0 -10.00 .832E+00 .206E+03 -.289E+03 .0 10.00 .195E-01 .206E+03 -.725E+03 .0 -45.00 .262E-01 .216E+03 -.427E+03 .0 45.00 .789E-02 .216E+03 -.611E+03

71



Valorile deformaţiei specifice de întindere la baza straturilor bituminoase

(εr) şi deformaţiei de compresiune la nivelul patului drumului (εz) calculate, s-au comparat cu valorile admisibile pentru clasele de trafic uşor, greu şi foarte greu.

Tabelul 3. Verificarea condiţiilor de admisibilitate Verificări Trafic uşor

Nc = 0.096 m.o.s

Trafic greu Nc = 0.516

m.o.s

Trafic foarte greu

Nc = 1.17 m.o.s RDO ≤ RDO adm RDO = Nc/Nadm - drum cu Nc > 1 m.o.s.

...1027,4 97,38 somrNadm −××= ε - drum cu Nc ≤ 1 m.o.s.

. ..105,24 97,38 somrNadm −××= ε

0,06 ≤ 1 Se verifică


4,21 ≤ 1 Nu se verifică

εz ≤ εzadm - drum cu Nc > 1 m.o.s.

27,0329 −×= Nczadmε - drum cu Nc ≤ 1 m.o.s.

28,0600 −×= Nczadmε

611 ≤1155 Se verifică

611 ≤ 722 Se verifică

611 ≤ 315

Nu se verifică

RDO adm autostrăzi şi drumuri expres max. 0,8 drumuri europene max. 0,85 drumuri principale şi străzi max. 0,9 drumuri secundare max. 0,95 judetene, comunale, vicinale max. 1

Drumul comunal analizat este un drum nou, finalizat în anul 2009.

Verificarea condiţiilor de admisibilitate s-a realizat pentru o perioadă de perspectivă de 15 ani (2009 -2024).

Analizând datele înscrise în tabelul 3 se pot extrage următoarele concluzii: - pentru perioada de perspectivă de 15 ani adoptată în calculul traficului de calcul Nc, sectorul de drum suportă trafic uşor (0.03...0.1 m.o.s) până la greu (0.3....1.0 m.o.s). Deformaţiile specifice apărute în punctele critice ale structurii nu depăşesc valorile admisibile.

72



- pentru clasa de trafic foarte greu (1.0....3.0 m.o.s) nu sunt îndeplinite condiţiile de admisibilitate şi, în consecinţa, sectorul de drum nu poate prelua solicitările unui astfel de trafic. 2.2. Varianta RoSy Design

Această variantă porneşte de la deflexiunile înregistrate în structura

rutieră (vezi tabel 4) şi, pe baza traficului şi a structurii rutiere declarate, stabileşte modulele de elasticitate dinamică existente în straturi, durata de viaţă reziduală şi grosimea de ranforsare necesară.

Tabel 4. Deflexiuni înregistrate în cei 9 geofoni

Chainage D(1) D(2) D(3) D(4) D(5) D(6) D(7) D(8) D(9)0/R 1333.6 1002.8 835.9 457.3 281.7 182.6 133.2 102.3 93.6 50/R 1133.0 762.0 575.6 232.0 128.7 93.7 82.2 63.5 59.2 100/R 1025.9 663.7 500.8 195.9 109.6 80.8 73.5 59.0 54.9 151/R 624.9 447.6 362.9 178.5 106.8 77.3 67.9 51.9 47.8 200/R 610.7 441.5 360.2 177.5 105.5 76.4 67.0 52.1 47.2 250/R 624.8 450.1 366.1 180.4 107.7 77.5 68.5 52.7 48.4 350/R 663.0 460.5 371.0 171.8 94.2 67.8 63.7 49.7 45.8 400/R 710.1 523.3 439.5 245.8 157.5 110.9 93.8 71.7 65.3 449/R 766.1 555.9 463.7 249.5 149.9 102.0 85.7 67.9 62.6 500/R 797.2 569.3 459.0 230.1 148.6 107.8 91.5 71.7 64.1 550/R 846.7 663.7 573.8 317.8 182.1 115.7 93.8 72.5 63.2 599/R 772.8 567.5 476.7 260.8 155.7 104.1 88.4 66.9 61.9 650/R 848.8 581.1 457.2 228.4 144.2 106.2 90.3 71.3 64.7 700/R 874.0 641.0 537.4 281.3 157.2 102.7 86.7 66.9 61.0 752/R 966.5 673.2 533.1 262.4 165.1 120.5 101.7 79.3 71.8

În programul de calculul RoSy Design s-au folosit aceleaşi date de intrare,

cu cele utilizate în analiza Calderom, şi anume: mod de alcătuire structură rutieră, trafic şi perioadă de perspectivă. Valorile modulelor de elasticitate dinamică din straturi, durata de viaţă reziduală şi grosimile de ranforsare, rezultate pentru fiecare clasă de trafic, sunt prezentate în tabelele 5, 6 şi 7.

73



Tabel 5. Rezultate RoSy pentru clasa de trafic uşor Drum acces E1 E2 E3 E4 Crit. H1 H2 H3 Width Traffic Res.

Life Reinf.

Chainage (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) (mm) (mm) (mm) (m) ESA/day (mm) 0/R 1.679 83 345 62 2 100 150 200 5,0 17,6 1 50 50/R 1.684 187 61 125 3 100 150 200 5,0 17,6 3 45 100/R 1.693 209 65 148 3 100 150 200 5,0 17,6 4 40 151/R 1.760 129 39 187 3 100 150 200 5,0 17,6 1 75 200/R 3.967 494 140 188 3 100 150 200 5,0 17,6 20 0 250/R 4.019 500 149 177 3 100 150 200 5,0 17,6 20 0 350/R 3.189 428 124 172 3 100 150 200 5,0 17,6 20 0 400/R 3.231 489 162 120 3 100 150 200 5,0 17,6 20 0 449/R 3.231 500 152 113 3 100 150 200 5,0 17,6 20 0 500/R 2.633 355 110 133 3 100 150 200 5,0 17,6 20 0 550/R 3.278 485 189 86 3 100 150 200 5,0 17,6 20 0 599/R 3.179 494 162 106 3 100 150 200 5,0 17,6 20 0 650/R 2.322 336 113 135 3 100 150 200 5,0 17,6 20 0 700/R 2.444 125 448 94 2 100 150 200 5,0 17,6 6 25 752/R 2.243 309 97 127 3 100 150 200 5,0 17,6 15 5 Medii pe sector 2.703 341 157 132 14 16

Figura 1. Grosime de ranforsare necesară pentru clasa de trafic uşor

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

@Reinforcement@Measurement

Section From Ch. To Ch. Overlay ESA

1 0 175 55 18 2 175 675 0 18 3 675 778 15 18

74



Tabel 6. Rezultate RoSy pentru clasa de trafic greu Drum acces E1 E2 E3 E4 Crit. H1 H2 H3 Width Traffic Res.

Life Reinf.

Chainage (MPa) (MPa) (MPa) (MP) (mm) (mm) (mm) (m) ESA/day (mm) 0/R 1.679 83 345 62 2 100 150 200 5,0 94,0 0 95 50/R 1.684 187 61 125 3 100 150 200 5,0 94,0 1 105 100/R 1.693 209 65 148 3 100 150 200 5,0 94,0 1 95 151/R 1.760 129 39 187 3 100 150 200 5,0 94,0 0 140 200/R 3.967 494 140 188 3 100 150 200 5,0 94,0 14 5 250/R 4.019 500 149 177 3 100 150 200 5,0 94,0 17 0 350/R 3.189 428 124 172 3 100 150 200 5,0 94,0 8 25 400/R 3.231 489 162 120 3 100 150 200 5,0 94,0 16 0 449/R 3.231 500 152 113 3 100 150 200 5,0 94,0 14 5 500/R 2.633 355 110 133 3 100 150 200 5,0 94,0 5 40 550/R 3.278 485 189 86 3 100 150 200 5,0 94,0 20 0 599/R 3.179 494 162 106 3 100 150 200 5,0 94,0 16 0 650/R 2.322 336 113 135 3 100 150 200 5,0 94,0 4 45 700/R 2.444 125 448 94 2 100 150 200 5,0 94,0 1 65 752/R 2.243 309 97 127 3 100 150 200 5,0 94,0 3 55 Medii pe sector 2.703 341 157 132 8 45

Figura 2. Grosime de ranforsare necesară pentru clasa de trafic greu

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180



1 0 225 90 94 2 225 675 15 94 3 675 778 60 94

75



Tabel 7. Rezultate RoSy pentru clasa de trafic foarte greu Drum acces E1 E2 E3 E4 Crit. H1 H2 H3 Width Traffic Res.

Life Reinf.

Chainage (MPa) (MPa) (MPa) (MP) (mm) (mm) (mm) (m) ESA/day (mm) 0/R 1.679 83 345 62 2 100 150 200 5,0 214,1 0 120 50/R 1.684 187 61 125 3 100 150 200 5,0 214,1 0 135 100/R 1.693 209 65 148 3 100 150 200 5,0 214,1 0 130 151/R 1.760 129 39 187 3 100 150 200 5,0 214,1 0 175 200/R 3.967 494 140 188 3 100 150 200 5,0 214,1 6 35 250/R 4.019 500 149 177 3 100 150 200 5,0 214,1 7 30 350/R 3.189 428 124 172 3 100 150 200 5,0 214,1 4 55 400/R 3.231 489 162 120 3 100 150 200 5,0 214,1 7 30 449/R 3.231 500 152 113 3 100 150 200 5,0 214,1 6 35 500/R 2.633 355 110 133 3 100 150 200 5,0 214,1 2 70 550/R 3.278 485 189 86 3 100 150 200 5,0 214,1 9 20 599/R 3.179 494 162 106 3 100 150 200 5,0 214,1 7 30 650/R 2.322 336 113 135 3 100 150 200 5,0 214,1 2 75 700/R 2.444 125 448 94 2 100 150 200 5,0 214,1 0 90 752/R 2.243 309 97 127 3 100 150 200 5,0 214,1 1 85 Medii pe sector 2.703 341 157 132 3 74

Figura 3. Grosime de ranforsare necesară pentru clasa de trafic foarte greu

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200



1 0 225 120 214 2 225 624 40 214 3 624 778 85 214

76



Analizând valorile rezultate din RoSy Design, prezentate în tabelele 5,6 şi

7, se pot extrage următoarele concluzii: - modulii de elasticitate dinamici caracteristici straturilor din alcătuirea structurii rutiere analizate au valori mai mici (cu aproape 1000 MPa) decât valorile prescrise de norme pentru calculul de dimensionare, cu programul Calderom. Se poate trage concluzia unor straturi puse în operă deficitar, compactate necorespunzător sau aplicate la temperaturi necorespunzătoare. Valorile subliniate cu galben sunt mai realiste, însă reprezintă 50% dintre valorile măsurate şi nu ridică media mai sus de 2700 MPa. - durata de viaţă caracteristică sectorului de drum este cuprinsă între 3 şi 14 ani pentru clasele de trafic foarte greu, greu şi uşor. - grosimile de ranforsare rezultate pentru fiecare clasă de trafic sunt necesare pentru asigurarea unei durate de viaţă de 15 ani. - pentru o abordare mai realistă, şi pentru a putea efectua un calcul statistic corect numărul de puncte de măsurare trebuie sa fie cât mai mare. 3. CONCLUZII FINALE

Modulele de elasticitate dinamică rezultate din RoSy, pentru sectorul de

drum analizat, sunt mai scăzute decât cele prescrise de norme şi utilizate în Calderom. Din analiza Calderom rezultă o structură rutieră ce suportă un trafic de la uşor la greu pentru o perioadă de perspectivă de 15 ani, în timp ce, durata de viaţă maximă, rezultată din RoSy Design este de 14 ani pentru un trafic uşor şi scade la 8 ani pentru un trafic greu. Pentru ranforsare, în schimb, este un instrument foarte util. Echipamentul verifică capacitatea portanta actuală, iar prin RoSy se propune grosimea de ranforsare pentru perioada de perspectivă impusă. Valorile modulilor de elasticitate dinamică ale straturilor asfaltice pot fi luate în considerare în conformitate cu performanţele mixturilor asfaltice actuale.

Notă:

După determinarea cu RoSy Design a modulelor de elasticitate dinamică şi a duratei de viaţă reziduale, în Calderom s-a refăcut calculul deformaţiilor specifice, pentru aceleaşi clase de trafic (uşor, greu şi foarte greu) şi aceeaşi structură rutieră (conform tabel 2), folosindu-se de această dată modulele de elasticitate dinamică medii pe sector rezultate din RoSyDesign.

77



Verificările efectuate în Calderom, cu noile module de elasticitate

dinamică, indică faptul că structura rutieră poate prelua încărcările unui trafic uşor până la greu, pe o perioadă de perspectivă de 15 ani.

În concluzie, se poate spune că, deşi valorile modulelor de elasticitate dinamică folosite în Calderom sunt mai scăzute, condiţiile de admisibilitate sunt verificate, iar perioada de perspectivă pentru care s-a dimensionat structura rutieră, respectiv 15 ani, nu se modifică.

Rezultatele verificărilor efectuate în Calderom cu modulele de elasticitate

dinamică rezultate din RoSy sunt prezentate în tabelul 8. DRUM: Drum acces Jilava (module RoSy) Sector omogen: 0+000-1+800 Sarcina 57.50 kN Presiunea pneului 0.625 MPa Raza cercului 17.11 cm Stratul 1: Modulul 2703. MPa, Coeficientul Poisson .350, Grosimea 10.00 cm Stratul 2: Modulul 341. MPa, Coeficientul Poisson .250, Grosimea 15.00 cm Stratul 3: Modulul 157. MPa, Coeficientul Poisson .270, Grosimea 20.00 cm Stratul 4: Modulul 132. MPa, Coeficientul Poisson .270 şi e semifinit R E Z U L T A T E: R Z sigma r epsilon r epsilon z cm cm MPa microdef microdef .0 -10.00 .934E+00 .270E+03 -.371E+03 .0 10.00 .641E-02 .270E+03 -.103E+04 .0 -10.00 .934E+00 .270E+03 -.371E+03 .0 10.00 .641E-02 .270E+03 -.103E+04 .0 -45.00 .137E-01 .174E+03 -.457E+03 .0 45.00 .774E-02 .174E+03 -.519E+03

78



79

Tabelul 8. Verificarea condiţiilor de admisibilitate (module RoSy)

Verificări Trafic uşor Nc = 0.096

m.o.s

Trafic greu Nc = 0.516

m.o.s

Trafic foarte greu, Nc = 1.17

m.o.s RDO ≤ RDO adm RDO = Nc/Nadm - drumuri cu Nc > 1 mos

97.381027.4 −××= radmN ε m.o.s. - drumuri cu Nc ≤ 1 mos

97.38105.24 −××= radmN ε m.o.s.


0,94≤ 1 Se verifică

12,33≤ 1 Nu se verifică

εz ≤ εzadm - drumuri cu Nc > 1 m.o.s.

27.0329 −×= cadmz Nε - drumuri cu Nc ≤ 1 m.o.s.

28.0600 −×= cadmz Nε

519 ≤1155 Se verifică

519 ≤ 722 Se verifică

519 ≤ 315

Nu se verifică



MODELAREA NUMERICĂ A STRUCTURILOR RUTIERE SUPLE RANFORSATE CU GEOSINTETICE

Constantin Romanescu, Prof.dr.ing., Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti, Catedra de Drumuri şi Căi Ferate, e-mail: [email protected] Elena Diaconu, Prof.dr.ing., Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti, Catedra de Drumuri şi Căi Ferate, e-mail: [email protected] Ştefan Marian Lazăr, Ş.l.ing., Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti, Catedra de Drumuri şi Căi Ferate, e-mail: [email protected] Rezumat

Tehnicile de modelare numerică reprezintă o oportunitate în înţelegerea mecanicii structurilor rutiere suple ranforsate cu geosintetice.

Lucrarea prezintă rezultatele obţinute prin modelare cu elemente finite, privind analiza stării de tensiuni şi deformaţii specifice a unei structuri rutiere suple ranforsate cu geosintetice în diferite variante de amplasare a acestora.

Studiul pune în evidenţă funcţia de armare a materialului geosintetic şi stabileşte dispunerea optimă a geosinteticului în cadrul straturilor asfaltice de ranforsare.

Rezultă că utilizarea materialului geosintetic la ranforsarea straturilor asfaltice ale structurilor rutiere suple are un efect benefic asupra capacităţii portante a acestora, conducând la creşterea volumului traficului de calcul pe care îl poate suporta un drum. Cuvinte cheie: modelare numerică, structuri rutiere suple, geosintetice 1. INTRODUCERE

Studiile experimentale efectuate de-a lungul ultimilor ani au demonstrat beneficiile utilizării geosinteticelor ca materiale de ranforsare a structurilor rutiere suple (Diaconu şi Burlacu, 2004 [1]; Diaconu şi Răcănel, 2005 [2]; [3]; Diaconu, Lazăr şi alţii, 2007 [4]; Romanescu, Lazăr şi alţii, 2009 [5]).

Soluţiile existente de proiectare, în majoritatea cazurilor empirice, sunt incapabile de a lua în considerare multe din variabilele care influenţează avantajele rezultate în urma ranforsării cu geosintetice.

Tehnicile de modelare numerică avansate reprezintă o oportunitate în înţelegerea mecanicii acestor sisteme şi pot furniza formulări numerice simplificate care încorporează facilităţi esenţiale, necesare pentru a estima comportarea structurilor rutiere suple ranforsate cu geosintetice.

80






1.1. Modelarea numerică a structurilor rutiere suple

Odată cu evoluţia generală a metodei elementelor finite s-a dezvoltat şi modelarea numerică a structurilor rutiere flexibile prin metoda elementelor finite. Primele programe folosite în practica curentă constau frecvent în modele bi-dimensionale axialsimetrice cu proprietăţi linear sau nelinear elastice ale materialelor din alcătuirea straturilor structurii rutiere. Programe ca MICH-PAVE şi AXYDIN au fost dezvoltate pe acest tipar [6]. 1.2. Modelarea cu elemente finite axialsimetrice 2D

Lucrarea utilizează un model cu elemente finite 2D axialsimetrice destinat

analizei stării de tensiuni şi deformaţii a structurilor rutiere suple, care a fost dezvoltat utilizând un program de calcul bazat pe Metoda Elementelor Finite (MEF) (Romanescu şi Lazăr, 2008 [7, 8]; Romanescu şi Lazăr, 2009 [9]).

În analiza prin metoda elementelor finite a sistemelor rutiere flexibile, zona de interes (structura rutieră şi terenul de fundare) este discretizată într-un număr de elemente finite cu încărcarea vehiculului la partea de sus a modelului.

Straturile structurii rutiere au fost modelate cu elemente finite 2D de tip solid axialsimetric, în formă de patrulater, cu 8 noduri în formulare izoparametrică, disponibile în biblioteca programului de calcul automat LUSAS [10]. 2. IPOTEZE DE CALCUL 2.1. Variante de dispunere a materialului geosintetic

În prezentul studiu au fost supuse analizei diferite variante de poziţionare a geosinteticului în cadrul structurii rutiere suple ranforsate (Tabelul 1) pentru a vedea influenţa acestui aspect asupra stării de tensiuni şi deformaţii specifice. Variantele analizate sunt următoarele:

- Varianta I: ranforsare clasică a structurii rutiere existente, fără geosintetic;

- Varianta II: ranforsare cu dispunerea geosinteticului între structura rutieră existentă şi straturile noi de ranforsare;

- Varianta III: ranforsare cu dispunerea geosinteticului între îmbrăcămintea nouă şi stratul de bază nou, deci între binder şi anrobatul bituminos.

81



Tabelul 1. Amplasarea geosinteticului Grosimi straturi, cm Material în strat

structură rutieră Varianta I Varianta II Varianta III Beton asfaltic, BAR 16 4 4 4

Binder, BAD 25 5 5 5 Geosintetic - - 0,5

Anrobat bituminos, AB 2 6 6 6 Geosintetic - 0,5 -

Straturi bituminoase existente 18 18 18 Material granular, Balast 25 25 25 Teren de fundare tip P5 ∞ ∞ ∞

2.2. Caracteristicile de deformabilitate ale materialelor

Caracteristicile materialelor ce intră în alcătuirea straturilor structurii rutiere sunt prezentate în tabelul 2.

Tabelul 2. Caracteristicile materialelor structurii rutiere

Material în strat structură rutieră

Grosime, h, cm

Modul de elasticitate dinamic, E, MPa

Coeficientul lui Poisson, μ

Beton asfaltic, BAR 16 4 3600 0,35 Binder, BAD 25 5 3000 0,35

Anrobat bituminos, AB 2 6 5000 0,35 Geosintetic 0,5 20000 0,35

Straturi bituminoase existente 18 3000 0,35 Material granular, Balast 25 168 0,27 Teren de fundare tip P5 ∞ 70 0,42

2.3. Tipul de analiză

Cele trei variante de structuri rutiere suple ranforsate sunt supuse unei analize de tip axialsimetric. S-au făcut următoarele ipoteze:

- unităţi de măsură: N, m, kg, s, ºC; - discretizarea s-a realizat cu elemente finite izoparametrice axialsimetrice; - toate straturile sistemului rutier lucrează în domeniul elastic; - straturile conlucrează perfect la interfaţă; - solicitarea osiei standard de 115 kN este aplicată pe amprenta pneului; - starea de tensiune este una axialsimetrică; - rezemarea modelului este de asemenea axialsimetrică.

82



3. REZULTATELE ANALIZEI CU ELEMENTE FINITE

În urma efectuării analizei celor trei variante de structuri a rezultat starea de tensiuni şi deformaţii specifice în stadiul de comportare linear elastică.

S-a urmărit estimarea răspunsului fiecărei structuri rutiere în punctele sale critice corespunzătoare criteriilor de dimensionare din normele în vigoare:

rε ( ) = deformaţia specifică orizontală la partea de jos a straturilor asfaltice; xEzε ( ) = deformaţia specifică verticală la partea de sus a terenului de fundare; yE

precum şi, ca un element de noutate, la marginea amprentei pneului rzτ ( ) = tensiunea de forfecare la baza îmbrăcăminţii asfaltice. xyS

În figurile 1, 2 şi 3 sunt prezentate comparativ variaţiile în axa de încărcare, pe adâncimea structurilor rutiere, a celor trei parametri de dimensionare prezentaţi anterior, corespunzători fiecărei variante de dispunere a geosinteticului.

Deformatia specifica orizontala

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

-200,000 -150,000 -100,000 -50,000 0,000 50,000 100,000 150,000 200,000

Ex, microdef.

h, m

Ex Var. I Ex Var. II Ex Var. III Geosint. Var. II Geosint. Var. III

Asfalt nou Asfalt existent Balast Pământ

Figura 1. Variaţia deformaţiei specifice în direcţie orizontală; Convenţie de semne: (-) întindere; (+) compresiune

83



Deformatia specifica verticala

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

-100,000 -50,000 0,000 50,000 100,000 150,000 200,000 250,000 300,000

Ey, microdef.

h, m

Ey Var. I Ey Var. II Ey Var. III Geosint. Var. II Geosint. Var. III


Figura 2. Variaţia deformaţiei specifice în direcţie verticală; Convenţie de semne: (-) întindere; (+) compresiune

Tensiunea de forfecare

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

-0,300 -0,250 -0,200 -0,150 -0,100 -0,050 0,000

Sxy, MPa

h, m

Sxy Var. I Sxy Var. II Sxy Var. III Geosint. Var. II Geosint. Var. III


Figura 3. Variaţia tensiunii de forfecare

84



Pentru o imagine cât mai cuprinzătoare asupra comportării structurilor rutiere suple ranforsate cu materiale geosintetice, în continuare, s-au analizat următorii parametri:

rσ ( ) = tensiunea de întindere orizontală; xS

zσ ( ) = tensiunea de compresiune verticală; yS

precum şi, bazinul de deflexiuni, unde δ ( ) = deformaţia elastică la suprafaţa structurii rutiere (deflexiunea). yD

Rezultatele sunt prezentate grafic în următoarele figuri (4, 5 şi 6).

Tensiunea orizontala

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

-0,800 -0,600 -0,400 -0,200 0,000 0,200 0,400 0,600 0,800 1,000 1,200

Sx, MPa

h, m

Sx Var. I Sx Var. II Sx Var. III Geosint. Var. II Geosint. Var. III


Figura 4. Variaţia tensiunii orizontale Din Figura 4 se observă faptul că la baza straturilor asfaltice armate cu un material geosintetic se manifestă tensiuni cu valori maxime. Aceste concentrări de tensiuni pun în evidenţă o creştere a rigidităţii straturilor asfaltice armate. Acest aspect indică efectul benefic al geosinteticului de armare a straturilor asfaltice.

85



Tensiunea verticala

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

-0,800 -0,600 -0,400 -0,200 0,000 0,200 0,400 0,600 0,800 1,000 1,200

Sy, MPa

h, m

Sy Var. I Sy Var. II Sy Var. III Geosint. Var. II Geosint. Var. III


Figura 5. Variaţia tensiunii verticale de compresiune

Bazinul de deflexiuni

0,000

5,000

10,000

15,000

20,000

25,000

30,000

0 0,5 1 1,5 2 2,5

l, m

Dy,

0,0

1 m

m

Dy Var. IDy Var. IIDy Var. III

Figura 6. Bazinul de deflexiuni

86



4. PERFORMANTA STRUCTURILOR RUTIERE ANALIZATE

Verificarea variantelor de structuri rutiere suple ranforsate s-a realizat în

conformitate cu prevederile “Normativ pentru dimensionarea straturilor bituminoase de ranforsare a sistemelor rutiere suple şi semirigide. (Metoda analitică), ind. AND 550-99”. În urma calculului au rezultat valorile cuprinse în tabelul 3. Valorile admisibile sunt date în tabelul 4.

Tabelul 3. Valorile deformaţiilor specifice

Varianta de amplasare a materialului geosintetic

Deformaţia specifică orizontală de întindere la baza straturilor

bituminoase, εr, microdef.

Deformaţia specifică verticală de compresiune la nivelul

patului drumului, εz, microdef.

Varianta I -106,50 185,02 Varianta II - 103,18 180,11 Varianta III - 103,50 178,21

Tabelul 4. Valorile admisibile corespunzătoare criteriilor de dimensionare

Varianta de amplasare a materialului geosintetic

Traficul de calcul admisibil Nc,adm, m.o.s. de 115 kN

Deformaţia specifică verticală admisibilă de compresiune la

nivelul patului drumului, εz,adm, microdef.

Varianta I 3,82 213,05 Varianta II 4,33 213,05 Varianta III 4,28 213,05

Apreciind comportarea sub trafic a structurilor rutiere suple ranforsate, rezultă că acestea pot prelua un volum de trafic, în osii standard de 115 kN, corespunzător clasei de trafic T1 – Foarte greu, conform CD 155 – 2002.

Metodele actuale de dimensionare şi de ranforsare a structurilor rutiere suple iau în considerare numai comportarea mixturilor asfaltice la oboseală şi neglijează comportarea acestora la celălalt fenomen important la care sunt supuse în exploatare şi anume la fluaj.

Tensiunile de forfecare, ce influenţează fenomenul de fluaj, constituie principala cauză de producere a degradărilor de tip văluriri. Din acest motiv s-a urmărit şi evaluarea acestui parametru.

În urma studiului s-a constatat faptul că tensiunile de forfecare se manifestă cu precădere la marginea suprafeţei de contact roată - carosabil şi la interfaţa dintre îmbrăcămintea asfaltică şi stratul de bază.

87



În continuare sunt prezentate valorile obţinute pentru tensiunile de

forfecare şi pentru tensiunile de întindere manifestate în straturile asfaltice.

Tabelul 5. Valorile tensiunii de forfecare şi ale tensiunii de întindere Varianta de amplasare a materialului geosintetic

Tensiunea de forfecare la baza îmbrăcăminţii asfaltice,

τrz, MPa

Tensiunea de întindere la baza straturilor asfaltice,

σr, MPa

Varianta I - 0,225 - 0,239 Varianta II - 0,224 - 0,232 Varianta III - 0,234 - 0,232

5. CONCLUZII

Studiile privind stabilirea locului optim de dispunere a geosinteticului au scos în evidenţă faptul că amplasarea acestuia direct pe structura rutieră existentă (Varianta II) este mai potrivită conducând la reducerea stării de tensiuni şi deformaţii specifice şi la o creştere a traficului de calcul admisibil de cca. 13%.

Rezultă că utilizarea materialului geosintetic la ranforsarea straturilor asfaltice ale structurilor rutiere suple are un efect benefic asupra capacităţii portante a acestora, aspect pus în evidenţă şi de bazinul de deflexiuni (Figura 6).

Deoarece geosinteticele lucrează bine la solicitări de întindere, în cadrul prezentului studiu s-a analizat şi influenţa prezenţei acestora în alcătuirea structurilor rutiere asupra tensiunilor de forfecare ce se manifestă în mixturile asfaltice.

S-a constatat că şi valorile tensiunilor de forfecare indică ca optimă tot Varianta II de amplasare a geosinteticului.

Modul de amplasare a materialului geosintetic pe grosimea straturilor asfaltice poate să genereze rezultate optime în preluarea solicitărilor repetate din trafic.

88



89

BIBLIOGRAFIE [1]. E. DIACONU, A. BURLACU, “Locul şi rolul geocompozitelor în structurile

rutiere”, Simpozionul “Tehnologie şi siguranţă”, UT Cluj-Napoca, Cluj-Napoca, 4-5 noiembrie 2004.

[2]. E. DIACONU, C. RĂCĂNEL, “The Study of Geocomposite Influence on Wearing

Course Asphalt Mixture Behavior at Permanent Deformation”, Computational Civil Engineering, International Symposium, Iaşi, Ed. Societăţii Academice Matei-Teiu Botez, July 2005.

[3]. “Normativ privind utilizarea geocompozitelor la ranforsarea structurilor rutiere”,

Contract nr. UTCB: 155, (Beneficiar CNADNR S.A. – Compania Naţională de Autostrăzi şi Drumuri Naţionale din România S.A.), 2005.

[4]. E. DIACONU, C. ROMANESCU, C. RĂCĂNEL, Ş.M. LAZĂR, A. BURLACU,

“Ranforsarea straturilor asfaltice cu materiale geocompozite”, Lucrările celei de a III-a Sesiuni Ştiinţifice Construcţii–Instalaţii “CIB 2007”, Universitatea Transilvania din Braşov şi CANAM STEEL România, Braşov, 15-16 noiembrie 2007.

[5]. C. ROMANESCU, E. DIACONU, C. RĂCĂNEL, Ş.M. LAZĂR, A. BURLACU,

“Cercetare privind utilizarea geocompozitului BISTEX în structurile rutiere”, Simpozionul Ştiinţific Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2009”, UTCB, Bucureşti, 10 iulie 2009.

[6]. AMADEUS, Advanced Models for Analytical Design of European Pavement

Structures, European Commission under the Transport RTD Programme, Final report of the 4th Framework Programme, march 29th, 2000.

[7]. C. ROMANESCU, Ş.M. LAZĂR, “Model de analiză cu elemente finite a structurilor

rutiere flexibile”, Buletinul Ştiinţific al U.T.C.B., Nr. 4, Bucureşti, 2008. [8]. C. ROMANESCU, Ş.M. LAZĂR, “Model cu elemente finite 2D axialsimetrice

pentru analiza structurilor rutiere suple”, Lucrările celei de a IV-a Sesiune Ştiinţifică Construcţii–Instalaţii “CIB 2008”, Volumul 2, organizată de Universitatea Transilvania din Braşov şi CANAM STEEL România, Braşov, 21-22 noiembrie 2008.

[9]. C. ROMANESCU, Ş.M. LAZĂR, “Modelarea cu elemente finite a structurilor

rutiere flexibile”, Simpozionul Ştiinţific Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2009”, UTCB, Bucureşti, 10 iulie 2009.

[10]. ***, Lusas Theory Manual, FEA Ltd., Forge House, Kingston Upon Thames, United

Kingdom, 1999.



REABILITAREA DRUMURILOR JUDEŢENE PRIN APLICAREA UNOR TEHNOLOGII EFICIENTE

Stelea Liliana, inginer proiectant, doctorand, D.R.D.P. Timişoara, e-mail: [email protected] Stelea Laurenţiu, director tehnic, dr.ing, S.C. POLITEH'S CONSULT S.R.L Timişoara, e-mail: [email protected] Rezumat În lucrare se prezintă unele aspecte legate de starea tehnică necorespunzătoare a două drumuri judeţene, din judeţul Gorj, iar pe baza unei expertize tehnice s-a întocmit proiectul tehnic urmat apoi de obţinerea fondurilor necesare de la Uniunea Europeană şi Guvernul României. În contextul reabilitării acestor două drumuri, s-au utilizat materiale noi pentru creşterea performanţei îmbrăcăminţilor bituminoase. Sectoarele de drum experimentale s-au realizat pe DJ 665 şi DJ 661, din judeţul Gorj. Cuvinte cheie: fibre Fermit, aditiv Winterpav, antiîngheţ 1. DATE GENERALE Infrastructura transporturilor trebuie să asigure permanent fluxul de persoane, bunuri şi servicii între localităţile unui judeţ, prin drumuri comunale, judeţene şi naţionale. Nivelul de performanţă a infrastructurii trebuie să fie suficient de ridicat pentru a asigura calitatea călătoriei şi transporturilor. Perturbarea traficului cauzată de degradarea, blocarea, accidente, etc. produce disconfort, costuri suplimentare şi pierdere de timp. Din cauze multiple, reţeaua rutieră, indiferent de nivel, a rămas cu fonduri insuficiente pentru a acoperi nevoile reale. Chiar administratorii, care au făcut faţă celor mai multe cerinţe, au întâmpinat uneori lipsuri financiare importante. Fondurile limitate trebuie administrate în cel mai înţelept mod posibil. Conştientizarea existenţei unor limite în nivelul resurselor disponibile pentru construcţia, întreţinerea, repararea şi reabilitarea infrastructurii rutiere, a condus la necesitatea apariţiei unor sisteme de gestiune a lucrărilor pentru drumuri. Guvernul României, cu sprijinul Băncii Mondiale, a iniţiat un Proiect de Dezvoltare Rurală. Acest proiect reprezintă o sursă de finanţare pentru reabilitarea drumurilor locale, judeţene şi comunale.

90



În acest context, prezentăm, în lucrare, unele aspecte tehnice mai deosebite utilizate la reabilitarea drumurilor judeţene DJ 665 şi DJ 661, din judeţul Gorj. 2. STAREA TEHNICĂ A DRUMURILOR JUDEŢENE EXISTENTE INVESTIGATE Drumurile judeţene DJ 665 şi DJ 661 sunt amplasate în judeţul Gorj, regiunea de sud-est a Olteniei. Drumul judeţean DJ 665 are o lungime de 53,411 km şi porneşte din DN 66, traversează localităţile Curtişoara - Crasna - Novaci - Baia de Fier - Polovragi - limită judeţ Vâlcea (Figura 1).

Figura 1. DJ 665

Drumul judeţean DJ 661 are o lungime de 69,040 km, porneşte din DN 66 şi traversează localităţile Ţânţăreni - Tg. Cărbuneşti - Săcelu - Crasna (Figura 2). Pe cele două drumuri judeţene s-a efectuat o expertiză tehnică care a stat la baza realizării proiectului tehnic. Din această expertiză a rezultat că starea de degradare are calificativul REA. Degradările se prezintă sub formă de faianţări, fisuri, cedări corp drum, burduşiri şi acostamente neamenajate. Câteva aspecte cu aceste degradări se prezintă pe DJ 665, în fotografiile din figura 3, 4 şi 5, iar pe DJ 661 în figura 6, 7 şi 8.

91



Figura 2. DJ 661

Figura 3. DJ 665 km 4+400 Figura 4. DJ 665 km 18+700



92



Expertiza tehnică a fost extinsă şi pentru determinarea planeităţii, capacităţii portante şi rugozităţii suprafeţei de rulare. Toate aceste caracteristici tehnice au demonstrat necesitatea reabilitării acestor drumuri judeţene. Pentru drumul judeţean DJ 665 s-au obţinut fonduri pentru reabilitare de la Comunitatea Europeană, iar pentru DJ 661, fonduri de la Guvernul Român. 3. SOLUŢII TEHNICE APLICATE 3.1. Elementele geometrice şi structura rutieră Pentru cele două drumuri judeţene s-au proiectat următoarele elemente geometrice: - lăţime platformă: 8,0 m; - lăţime carosabil: 6,0 m; - acostamente: 2 x 0,75 m; - bandă încadrare: 2 x 0,25 m; - pantă transversală: 2,5 % pentru carosabil şi 4 % acostamente. Structura rutieră pentru DJ 665 constă în :

4,0 cm strat uzură din beton asfaltic tip B.A. 16; 5,0 cm strat de legătură din beton asfaltic deschis tip B.A.D. 25; 5,0 cm strat de bază din anrobat bituminos tip A.B. 1.

Structura rutieră pentru DJ 661 constă în : 4,0 cm strat uzură din beton asfaltic tip B.A. 16; 6,0 cm strat de legătură din beton asfaltic deschis tip B.A.D. 25; 6,0 cm strat de bază din anrobat bituminos tip A.B. 2.

3.2. Îmbrăcăminţi bituminoase experimentale La sugestia consultantului, constructorii celor două drumuri, S.C. SECOL ROMÂNIA S.R.L pentru DJ 665 şi S.C.T. Bucureşti pentru DJ 661, au acceptat efectuarea unor sectoare experimentale cu folosirea unor materiale noi, care să îmbunătăţească performanţele îmbrăcăminţilor bituminoase ca strat de rulare[3]. 3.2.1. Sectoare experimentale realizate cu fibre Fermit Ţinând cont de rezultatele obţinute în laborator, în lunile august - septembrie am realizat sectoare experimentale, unde în stratul de uzură s-au folosit mixturi asfaltice speciale, cu caracteristici tehnice superioare, mixturi asfaltice studiate în laborator cu adaos de fibre Fermit [1; 3].

93



Fibra celulozică tip FERMIT G (Figura 9) de culoare verzui-albastru provine din deşeurile active de la fabricarea garniturilor, prin măcinarea foarte fină a acestora la dimensiuni de 0,5...2 mm. Aceste deşeuri conţin în structura lor pe lângă fibre naturale şi sintetice (50...55 %) şi alte componente cum ar fi bioxidul de siliciu şi pigmenţi minerali, care conferă acestora o structură elastică, dar şi cu o mare rezistenţă mecanică. Compoziţia chimică a acestor fibre este: Cauciuc nitrilic K 3433: 15 %; Fibră celulozică: 40...45 %; Fibră aramidică: 8 %; Materiale anorganice: restul, până la 100 %, (caolin mică, ZnO, talc, barită, magnezită, fibră bazaltică). Deşeurile active de la ştanţare sunt măcinate în mori cu cuţite, la dimensiuni de 0,5...2 mm. Aceste garnituri au o compoziţie foarte complexă, în structura lor existând atât polimeri naturali ca celuloza, polimeri sintetici: elastomeri – cauciuc nitrilic şi fibre poliamidice, precum şi fibre minerale bazaltice. Compoziţia complexă a acestor fibre, ce includ atât elastomeri, dar şi polimeri termoplastici le conferă acestora proprietăţi deosebite, care se vor regăsi şi în mixturile asfaltice preparate cu ajutorul lor. Fibra FERMIT F (Figura 10), de culoare gri închis - negru, provenită de la prelucrarea ferodourilor este foarte fin măcinată şi are o rezistenţă crescută la frecare (abraziune). Compoziţia chimică a acestor fibre este: Cauciuc nitrilic K 3433: 15 %; Răşină sintetică de liere: 8...10 %; Fibră minerală (bazaltică): 25...30 %; Fibră aramidică: 8 %; Materiale anorganice: restul, până la 100 %, (caolin mică, ZnO, talc, barită, magnezită, oxizi de aluminiu Al2O3, oxizi de fier (Fe2O3).

Figura 9. FERMIT G Figura 10. FERMIT F

94



Au fost realizate 2 sectoare experimentale: - unul cu bitum D 50/70, neaditivat, cu adaos de fibră Fermit G, pe DJ 661, km 15+642...15+766 dr.; - unul cu bitum D 50/70, aditivat cu Iterlene IN 400 R, cu adaos de fibră Fermit G pe DJ 665 km 32+488...32+598 stg. Fermitul s-a adăugat în malaxorul staţiei de preparare a mixturii asfaltice, odată cu agregatele încălzite, în procent de 0,5 % raportat la mixtura asfaltică şi apoi s-a adăugat bitumul încălzit. Fermitul G a fost pus în saci în cantitatea necesară pentru o şarjă, conţinutul sacilor fiind introdus în malaxor (Figura 11).

Figura 11. Faze de lucru

Au fost prelevate probe de la punerea în operă. Caracteristicile fizico-mecanice sunt prezentate în tabelul 1, iar aspecte de la punerea în operă în figura 12.

Figura 12. Aspecte de la locul de punere în operă

Caracteristicile fizico-mecanice obţinute se încadrează în condiţiile tehnice de calitate prevăzute de SR 174/1-2009 [4].

95



Tabelul 1. Caracteristicile fizico-mecanice

Caracteristica

Dozajul cu bitum clasic cu 0,5 %

Fermit G DJ 661

km 15+642...15+766

dr.

Dozajul cu bitum aditivat şi 0,5 %

Fermit G DJ 665

km 32+488...32+598

stg.

Condiţii SR 174/1-

2009

Densitate aparentă, kg/m3 2 380 2 373 min. 2300

Absorbţie de apă, % 2,9 2,8 1,5...5,0 Stabilitate Marshall la 60 oC, kN 12,8 13,2 min. 8

Indice de curgere, mm 2,9 4,1 1,5...4,0

Raport S/I, kN/mm 4,4 3,2 2,1...5,6 Modul de rigiditate 15 oC, MPa, min. - 9 374 4 500

Rezistenţa la oboseală la 15 oC, 3600 pulsuri, mm

- 0,49 1

Rezistenţa la deformaţii permanente la 50 oC, 300 kPa şi 1800 impulsuri, µm/m max.

- 9 315 30 000

Rezistenţa la deformaţii permanente la 60 oC la 10000 cicluri; - rata la făgăşuire.

-

2,97 0,10

-

Testul Shellenberg, % max. 0,18 0,04 0,2

96



3.2.2. Sector experimental realizat pe DJ 665 cu mixturi asfaltice antiîngheţ Autorii acestei lucrări şi-au propus realizarea unei mixturi asfaltice pentru stratul de rulare, care să împiedice formarea cristalelor de gheaţă şi îmbunătăţirea aderenţei anvelopelor autovehiculelor, cauza multor accidente de circulaţie. Pentru realizarea unei mixturi asfaltice, care să combată formarea poleiului pe suprafaţa de rulare, s-a apelat la un aditiv cu denumirea WINTERPAV - ECO - S, care rezolvă problema formării poleiului şi gheţii la suprafaţa de rulare în perioada de iarnă [2]. Efectul acestui aditiv este de a reduce temperatura de îngheţ a apei de pe suprafaţa drumului . Pelicula de gheaţă, dacă se formează la temperatură mai scăzută de -7 °C...-8 °C, nu aderă la suprafaţa îmbrăcămintei bituminoase, ea fiind îndepărtată cu uşurinţă de lama utilajelor. În perioada 29...31 octombrie 2009, când temperatura mediului ambiant a fost de 8...12 °C, s-a realizat sectorul experimental pe DJ 665, Tg. Jiu (Curtişoara) - Novaci - Baia de Fier - Polovragi, judeţul Gorj, km 15+700...15+762 dreapta. Prepararea mixturii asfaltice s-a efectuat într-o instalaţie cu flux discontinuu cu o capacitate de producţie de 180 t/oră. Şantierul, unde s-a preparat mixtura asfaltică, este situat la circa 20 km distanţă de sectorul experimental. Prepararea mixturii asfaltice s-a realizat la o temperatură de 140...155 °C . Bitumul utilizat a fost un bitum D 50/70 aditivat cu Iterlene IN 400 R, în procent de 0,2 % din bitum, la care s-a adăugat aditivul special Iterlow - T, aditiv pentru timp friguros, în procent de 0,36 % din bitum [3]. Aditivul WINTERPAV - ECO - S în procent de 4 % din masa agregatelor s-a adăugat pe banda transportoare a filerului. Temperatura mixturii asfaltice antiîngheţ, la punerea în operă, a fost de 144 °C, iar temperatura după compactare a fost de 111 °C. De la locul de punere în operă a mixturii asfaltice antiîngheţ au fost prelevate probe din mixtura asfaltică, pe care au fost efectuate încercări de laborator (Tabelul 2).

97



Tabelul 2. Caracteristicile fizico-mecanice

Nr. crt. Caracteristica U.M. Rezultate

obţinute

Conform SR 174/1-

2009 1. Tipul mixturii asfaltice B.A. 16a

2. Conţinut de bitum ( D 50/70 ) % 5,7 6,0 ... 7,3

3. Densitatea aparentă kg / m3 2 391 min. 2300

4. Absorbţia de apă (cilindri Marshall) % 0,8 1,5 … 5

5. Stabilitatea Marshall kN 11,8 min. 6,5 6. Indicele de fluaj mm 4,6 1,5 ... 4,5 7. Raport S/l kN/mm 2,5 1,4 ... 4,3

8. Modulul de rigiditate determinat prin efort indirect

MPa 7 072 min. 4 500

Rezultatele prezentate în tabelul 2 pun în evidenţă următoarele aspecte: - tipul de mixtură asfaltică realizată este B.A. 16a; - conţinutul de bitum D 50/70 obţinut este de 5,7 % faţă de 6...7,3 %, cât prevede SR 174/1-2009; - caracteristicile fizico-mecanice se încadrează în condiţiile impuse de SR 174/1-2009. 4. CONCLUZII Studiile şi cercetările efectuate au pus în evidenţă anumite aspecte, ce trebuie luate în considerare, şi anume: - referitor la mixturile asfaltice cu fibre Fermit G experimentate pe DJ 661, respectiv pe DJ 665 se constată:

• caracteristicile fizico - mecanice se încadrează în condiţiile prevăzute de SR 174/1-2009;

• stabilitatea cea mai mare la rupere o au mixturile asfaltice realizate cu bitum aditivat cu Iterlene IN 400 R cu adaos de 0,5 % Fermit G;

• de asemenea, mixturile asfaltice realizate cu Fermit G au o bună comportare atât la temperaturi scăzute cât şi la temperaturi ridicate (iarna şi vara).

98



Fermitul G şi F sunt fibre care pot fi utilizate în tehnica rutieră şi propunem a se continua cercetările şi experimentările cu finalizarea prin agrement tehnic. - referitor la mixtura asfaltică antiîngheţ:

• sectorul experimental realizat în toamna anului 2009, cu mixtură asfaltică antiîngheţ, a fost ţinut sub observaţie în perioada de iarnă 2009 - 2010;

• la prima şi următoarele straturi de zăpadă aşternute pe carosabil, s-a constatat că zăpada s-a topit, până la apariţia apei, urmată de porţiuni cu zăpadă afânată, faţă de cealaltă jumătate a carosabilului, unde zăpada a rămas cu o grosime apreciabilă (Figura 13).

Figura 13. Aspecte de pe sectorul experimental din timpul iernii

Administratorul acestui drum judeţean a apreciat rezultatele obţinute, prin faptul că, în decursul unei ierni reduce substanţial efortul de aprovizionare şi aşternere a materialului antiderapant (nisip şi sare). Aditivul utilizat furnizează, constant şi continuu în timp, particule eficace pentru acţiunea antiîngheţ. Practic, aditivul WINTERPAV-ECO-S permite o eliberare constantă a componentelor sale, care la contactul cu faza apoasă dezvoltă punţi antiîngheţ. Aditivul utilizat nu conţine produşi care să afecteze armăturile sau betonul din structura podurilor. Mixtura asfaltică antiîngheţ se prepară în instalaţiile existente şi se poate utiliza ca îmbrăcăminte pe poduri, împiedicând formarea poleiului. Realizarea de îmbrăcăminţi bituminoase din mixtură asfaltică antiîngheţ va conduce la importante economii în acţiunea de combatere a poleiului şi înzăpezirii drumurilor în perioada de iarnă, cu efecte benefice asupra mediului înconjurător şi a siguranţei circulaţiei rutiere.

99



100

BIBLIOGRAFIE [1] GEORGESCU, M. , STELEA ILEANA, ş.a., 1998. Compozite bituminoase în construcţia rutieră. Al X-lea Congres Naţional de Drumuri şi Poduri. Editura Trefla. [2] ITERCHIMICA. 2010. Produse chimice inovatoare pentru drumuri. Simpozion, 10...11.02.2010, Braşov. [3] STELEA, ILEANA, 2003. Contribuţii la studiul, diversificarea şi comportarea în exploatare a îmbrăcăminţilor rutiere bituminoase, Teză de doctorat. Universitatea Politehnica din Timişoara. [4] x x x SR 174/1-2009. Îmbrăcăminţi bituminoase cilindrate executate la cald. [5] x x x SR EN 12 591- 2009. Bitum şi lianţi bituminoşi. Specificaţii pentru bitumuri rutiere.



ADMINISTRAREA UNEI REŢELE DE DRUMURI ŞI CORELAŢII ÎNTRE MANAGAMENT, CALITATEA

LUCRĂRILOR ŞI CERCETAREA RUTIERĂ

Peticilă Marian, drd. UTCB – CFDP, e-mail: [email protected]

Rezumat Articolul prezintă o vedere de ansamblu intre conexiunile pe care o administraţie de

infrastructura rutiera moderna, bazata pe sisteme de management avansat tip PMS, trebuie sa le aibă cu activitatea de cercetarea rutiera. în acest sens, este prezentată la modul general un sistemul tip PMS, evidenţiind strânsa legătură cu utilizarea tehnologiilor moderne de investigare si necesitatea specializării de un înalt nivel a personalului ce lucrează în administraţie. Pentru a avea o imagine completa a stadiului si perspectivelor de implementare a programelor tip PMS, în tara noastră sunt prezentate succint etapele dezvoltării cercetării rutiere în corelaţie cu activităţile derulate de instituţii guvernamentale din alte tari în etapele hotărâtoare în dezvoltarea transportului rutier.

Cuvinte cheie: administrare, cercetare, PMS

1. INTRODUCERE

Întotdeauna un sistem de management al infrastructurii va prezenta

deficiente, în ciuda oricăror metode si sisteme implementate la administratorul infrastructurii. În cazul administrării unei reţele rutiere extinse, îndeosebi de nivel naţional, s-a dovedit că eficienta maximă se obţine prin cuantificarea parametrilor tehnici si economici si elaborarea unei strategi pe termen lung pentru întreţinerea si dezvoltarea sistemului rutier. Datorită multitudinilor variantelor analizate se impune asistarea deciziilor cu ajutorul unor programe informatice specializate. Sistemele de acest tip se numesc generic „Pavement Management System” - PMS.

Începând cu anii `90, atât pe plan mondial cat si la noi în tară, am avut o noua etapa în dezvoltarea tehnologiilor din domeniului rutier. Ca în orice tehnologie modernă se impune o abordarea multidisciplinară: inginerie civilă, studiul materialelor la nivel de structură (chimie, fizică), modele matematice complexe si tehnologia informaţiei.

101




În ţara noastră, referitor la principalele probleme legate de derularea unei

activităţi de administrare eficientă (întreţinerea curentă şi dezvoltarea reţelei rutiere) se pot concluziona câteva observaţii:

- Deşi s-a început implementarea unui sistem tip PMS încă din 1996, nu putem spune deciziile administratorilor se bazează pe predicţiile date de sistem, în cel mai bun caz se folosesc doar orientativ datele furnizate de aceste modele.

- Nu funcţionează eficient direcţiile si organismele tehnice pentru a promova tehnologi superioare de execuţie si materiale calitativ superioare (deşi exista la noi în tara laboratoare cu dotare deosebita, printre care menţionam laboratoarele CESTRIN ce au o dotare completă si modernă, precum si multe alte laboratoare CNADNR regionale, laboratoare independente sau laboratoarele universitarilor de profil, dotate prin programe AMTRANS, CEEX …).

- Au fost implementate standardele europene de încercări, dar încă nu sunt normative si standarde astfel încât, din punct de vedere al condiţiilor tehnice, sa se prezinte valori specifice condiţiilor de exploatare a structurii rutiere din tara noastră.

- Odată demarate lucrările, se fac frecvent schimbări privind soluţiile din proiect, chiar si derogări referitoare la calitatea sau sursele materialelor.

- Întreţinerea curentă a drumurilor este deficitara, ceea ce duce la imposibilitatea aplicării unor modele de degradare, întrucât toate modelele pornesc de la un pachet minimal de întreţinere (plombări si colmatări).

- Colaborarea cu mediul universitar se face doar punctual, neexistând o strategie privind pregătirea studenţilor pe nevoile administraţiilor, sau totala lipsă a programelor de pregătire continuă a personalului din administraţii în universităţi.

La aceste deficienţe se adăuga si cele legate de specificul instituţiilor guvernamentale româneşti pe perioada tranziţiei, iar mai recent motivaţii legate de criza economico-financiara: responsabilităţile şefilor nu sunt distribuie în structura la subalterni, nu se lucrează în echipa, schimbări frecvente de personal, ceea ce împiedica specializarea acestuia, inexistenta unei strategi privind participarea în comitetele tehnice la nivel comunitar pentru a valorifica schimbul de experienţă.

De asemenea, nu putem vorbi de un management al cercetării rutiere. Astfel, nu avem o valorificare reală a cercetării sub forma de soluţii tehnice, norme tehnice cu aplicabilitate imediată sau evaluarea beneficiilor indirecte aduse de suma activităţilor de studii tehnice si cercetare, nici măcar valorificând experienţa lucrărilor de infrastructură deja derulate. În primul rând, cercetarea

102



trebuie sa răspundă concret la necesităţile de implementare si calibrare a sistemului PMS (gestiunea bazei de date, stabilirea particularităţilor de solicitare a structurii din tara noastră), evaluarea corectă a soluţiilor tehnice privind dezvoltarea pe termen lung, participarea la programele de cercetare europene cercetare la cererea terţilor, specializare înalta a personalului si legătura cu mediul universitar prin facultăţile de profil.

2. TRANSPORTUL RUTIER ÎN ROMANIA ŞI SISTEMELE DE ADMINISTRARE A INFRASTRUCTURII RUTIERE

Începând cu 1990, odată cu reorientarea României către o economia de

piaţă, bazată pe libera iniţiativă si scăderea semnificativă a ramurii industriei grele, traficul rutier a cunoscut o creştere explozivă, îndeosebi în anii 1994-1998. În prezent ponderea transportului de mărfuri si persoane este evident ca o deţine transportul rutier.

Figura 1. Ponderea traficului rutier în România

Analizând statisticile si experienţa ultimilor ani în dezvoltarea rutieră se

constată că majoritatea traficului se desfăşoară pe reţeaua administrata de CNADNR (autostrăzi si drumuri naţionale): în 2010 avem pentru DN - 6000 MZA, DJ – 1700 MZA si DC 860 MZA. Faptul ca reţeaua de drumuri naţionale este preferată, se explică prin faptul că până în prezent a avut parte de programe de reabilitări pe aproximativ 25 % din lungimea reţelei, îndeosebi pe drumurile europene, drumuri care suporta si traficul de tranzit internaţional. Cu toate acestea, reţeaua drumurilor naţionale are în prezent în jur de 50% drumuri cu

103



durata de serviciu expirată. Cu toate acestea, din statisticile oficiale, restul de 50% din reţea se prezintă intr-o stare tehnica bună.

Tabelul 1.

Administrare km Autostrăzi 322

Drumuri europene

5.762

DN principale 4.550

CNADNR

DN secundare 5.544 Total: 16.178 Drumuri judeţene 35.064 Drumuri comunale 27.781

Analiza degradărilor unui drum indică cauzele probabile ale acestora.

Spre exemplu, degradările majore ce apar în perioada de garanţie a unui drum se datorează fie depăşirii condiţiilor din proiectului iniţial, a unui proiect prost făcut sau execuţiei de lucrări calitativ deficitare (atât pentru lucrările de execuţie cât si pentru lucrările de întreţinere). Astfel, se constată existenta unor degradări de acest tip chiar si pe drumurile reabilitate, deci trebuie sa recunoaştem ca ne aflam în fata unei probleme privind administrarea si ar trebui identificate riguros si sistematizate aceste cauze.

3. SISTEM DE MANAGEMENT ASISTAT - PMS

În cazul unei reţele rutiere, idealul este ca administratorul sa aibă un buget

suficient pentru lucrările de întreţinere si dezvoltare a reţelei iar utilizatorul drumului sa găsească întotdeauna un drum perfect si taxe pentru utilizarea drumului cat mai mici. Deşi la prima vedere pare greu de satisfăcut ambele cerinţe, dacă analizăm administrarea reţelelor rutiere din tarile puternic industrializate, constatăm că este posibil atingerea unui optim.

În cazul reţelelor de mari dimensiuni, cum este cazul reţelelor de drumuri naţionale, se poate realiza eficient o administrare printr-un proces de conducere bazat pe modele de evoluţie ce folosesc parametrii ce cuantifică starea tehnică a reţelei si impactul social si de mediu, corelat cu indicatorii economici. Astfel s-a ajuns la modelele PMS – Pavement Management System – aplicaţii a ingineriei sistemelor în domeniul rutier.

Evaluarea obiectivă si în acelaşi timp “accesibilă” performantelor unui administrator de drumuri naţionale nu este dificil de realizat dacă se elaborează

104



si se respectă o strategie pe termen lung. Elementele de bază ce trebuie sa fie luate în calcul întotdeauna sunt: evaluarea corectă a patrimoniului (baze de date complete si reale), menţinerea acestuia în condiţiile de performantă impuse (nivel de degradare acceptat în exploatare) si satisfacţia utilizatorului.

Elementele minime ale sistemului trebuie sa evalueze următorii indicatori: 1. Gradul de satisfacţie al utilizatorului, 2. Indicatorii economici, 3. Impactul asupra mediului (emisii de noxe, gestiunea resurselor

pentru materialele de masa …), 4. Impactul social şi dezvoltarea durabilă (timpii cu imobilizarea

parcului de autovehicule si imobilizarea persoanelor). Satisfacţia utilizatorului este dată de calitatea suprafeţei de rulare,

elementele de siguranţa circulaţiei si taxele directe sau indirecte care le plăteşte pentru utilizarea reţelei rutiere respective.

Factorul principal ce dă calitatea suprafeţei de rulare, indicatorul fundamental, este planeitatea. Caracterizarea planeităţii unui drum este dată de indicele IRI (International Rougness Index <m/km>).

Totalitatea elementelor ce dau siguranţa circulaţiei se regăsesc în statistica accidentelor pe sectoarele reţelei respective.

Costurile suportate de utilizator sunt atât directe, cât si indirecte. Cel mai uşor de perceput pentru utilizator este dat de preţul combustibilului si al taxelor de peaj.

Cei mai utilizaţi indicatorii economici şi impuşi pentru studiile cerute de Banca Mondiala sunt (sistemele HDM4 [1]):

- Rata internă de decontare, - Valoare prezentă, - Rata internă de revenire, - Costul anual uniform echivalent, - Cost în perpetuitate. Corelaţia intre starea tehnică si indicatorii economici se face în baza

modelelor de degradare. În principiu modelele de degradare ale unui sistem rutier si costurile unui drum sunt prezentate în figura 2 [2]. Aici este imperios necesară calibrarea sistemelor de către institute de cercetări naţionale, îndeosebi în baza urmăririi lucrărilor, corelat cu calitatea materialele autohtone si concluzii privind urmărirea de sectoare experimentale (LTPP).

105



Figura 2. Corelarea dintre modelele de degradare şi alocarea bugetară

Cunoscând caracteristicile de acest tip, pentru fiecare secţiune ce prezintă

caracteristici constructive si de exploatarea omogene din reţeaua drumurilor, un sistem informatic specific poate da toate variantele posibile si corelaţiile privind starea de degradare si proiecţiile bugetare pe termen lung.

Analize efectuate cu aceste programe conduc la predicţii privind cele date în figurile 3,4 si 5.

Figura 3. Costurile menţinerii calităţii unui sector de drum

106



Figura 4. Repartiţia optima a bugetului

Figura 5. Structura costurilor

Realizarea managementului activităţilor unei reţele de drumuri se realizează pe etape si pe tip de reţea, conform tabelului 2 si diagramei din figura 6.

La finalul analizei se validează strategiile de întreţinere si dezvoltare (cu sau fără constrângeri bugetare) ca o sumă de proiecte. Precizia estimărilor este data de acurateţea bazei de date si de calibrarea modelelor de degradare la

107



specificul reţelei. În cazul în care acestea sunt optime se poate spune ca se diferenţiază proiectele a căror valoare prezenta neta diferă cu mai mult de 10%.

În cazul în care sunt de valori apropiate se continua analiza cu raportul cost/beneficiu, rata internă de revenire sau alţi indicatori economici sau de impact. Deci, utilizarea acestor programe nu substituie o decizie, sunt programe de asistarea a deciziei si de predicţii pentru verificarea politicilor de administrare pe termen lung.

Tabelul 2. Activităţi corelate cu administrarea cu sistem tip PMS

Activitate Perioada pe care se întinde

previziunea

Personalul implicat

Reţeaua analizata

Detalii de desfăşurare

Asistarea deciziei cu

sisteme informatice

Planificare pe termen lung (strategice)

strategi guvernamentale

toata reţeaua naţionala

plan general in totalitate

Programe pe termen mediu (tactic)

nivel profesional înalt

reţea regionala


Pregătire pregătire alocaţie bugetara anuala

nivel profesional normal

planificarea lucrărilor pe secţiuni ale reţelei


Derulare contracte

pe termen foarte scurt (pe faze de execuţie)

nivel profesional normal / tehnicieni

secţiuni planificarea în detaliu a lucrărilor

analiza interactiva/ comparaţii intre decizia asistata si derularea lucrărilor

Programe de acest tip au fost dezvoltate si sunt utilizate de administraţiile de drumuri în toate tarile dezvoltate (implementate chiar până la nivelul reţelelor de străzi urbane în marele oraşe). Avantajele certe ale unui astfel de sistem au fost recunoscute si de Banca Mondiala. Astfel cel mai cunoscut sisteme de acest tip este HDM – 4, sistem dezvoltat de PIARC si Banca Mondiala si impus prin recunoaşterea analizelor efectuate cu acest sistem. Ca urmare, datorita finanţărilor externe pentru reabilitările din tara noastră, începând cu 1996 s-a început implementarea acestui sistem si la AND (CESTRIN) în cadrul unor programe de asistenta tehnica PHARE ale Comunităţii Europene, în perioada 1993-1998.

108



Figura 6. Diagrama unui management bazat pe sistem PMS

Deşi CESTRIN dispune de setul complet de echipamente pentru

investigarea reţelei (poate nu în număr suficient) si toate strategiile de guvernare declarate la fiecare schimbare de guvern, din ultimii 15 ani, declara ca susţin dezvoltarea sistemului PMS si alinierea la un sistem modern privind gestiunea si administrarea drumurilor naţionale, implementarea acestui program de către CESTRIN la nivelul CNADNR, este departe de a fi funcţional. (Etapa cea mai dificilă în implementare este crearea si menţinerea actualizării bazei de date).

4. DIRECTII DE CERCETARE. CORELATII CU CALITATEA LUCRARILOR SI DEZVOLTAREA NATIONALA DURABILA

În raportul Congresului Mondial XXII al AIPCR, desfăşurat la Durban, în

cadrul Comitetelor AIPCR C7/8 si C16, împreuna cu Comitetul naţional AIPCR din Olanda s-a concluzionat că [3]:

109



- inovaţiile majore în domeniul proiectării si exploatării infrastructurii

depind intr-o mare măsura de un cadru instituţional adecvat, printr-o colaborare a statului cu sectorul privat

- apariţia inovaţiilor majore si soluţiile tehnice deosebite apar tocmai pe fondul penuriilor de fonduri si când strategiile economice ale unei tari se schimba.

Deci, cercetarea rutieră generează soluţiile optime în cazul unor finanţării insuficiente a domeniului sau în perioade de tranziţie, cu condiţia sa existe un cadru guvernamental favorabil. Astfel, în ultimii ani, la nivel mondial, soluţiile tehnice de vârf au fost aplicate tocmai în tarile în curs de dezvoltare. Spre exemplu, Europa de Est a devenit un vast domeniu de experimentări pentru producătorii de echipamente datorită varietăţii structurilor rutiere ce se reabilitează si condiţiilor intense de exploatare.

În cazul tarii noastre trebuie se impune întrebarea: se justifică cercetarea în domeniul rutier? Daca da, care sunt priorităţile si cum se valorifică economic această activitate?

4.1 Cercetarea rutieră pe plan mondial

Un celebru studiu efectuat de „National Academy of Engineering” indică

ca reţeaua de autostrăzi ocupa locul 11 intr-un clasament de 20 poziţii al marilor realizări ale ingineriei si care au modelat dezvoltarea umanităţii în secolul XX (www.greatachievements.org). şi cum realizările în inginereşti remarcabile nu sunt posibile fără o cercetare ştiinţifică aprofundată si fără o abordare multidisciplinara, deja avem răspunsul dacă cercetarea rutiera se justifică pe deplin. Dintre domeniile ingineriei, putem afirma că domeniul rutier este cel mai mare consumator de „cantităţi de materiale”, deci cercetarea în acest domeniu este una din cele mai rentabile prin aplicabilitatea sa imediata. Acest aspect duc si la un impact major asupra ecosistemului si din perspectiva dezvoltării durabile.

În prezent, dat fiind resursele materiale imense mobilizate în întreţinerea si dezvoltarea unui sistem rutier naţional si regional, cercetarea trebuie să rezolve următoarele probleme:

- utilizarea cit mai eficienta a resurselor materiale si energetice; - predicţii si strategi de dezvoltare a reţelelor rutiere din punct de

vedere al dezvoltării durabile regionale si naţionale (dezvoltarea economica, impactul asupra mediului, impact social);

110



- dezvoltarea de noi tehnici si tehnologi alternative dat fiind evoluţia

crescătoare a preţului energiei. Prima fază în dezvoltarea tehnologiei rutiere s-a petrecut la începutul

secolului XX: 1910 – obţinerea bitumului în rafinări (Gulf Oil, Texas Refining si Sun Oil); 1913 – prima autostradă realizată cu beton cu ciment Portland (Arkansas); 1932 – începerea realizării primei reţele majore de autostrăzi (Germania). Raportat la acea perioada, structurile rutiere, tehnologiile de execuţie, metodele încercări în laborator pentru materialelor, metodologiile de proiectare dezvoltate sunt si astăzi utilizate, iar în cazul unor sisteme rutiere de categorie inferioara sunt si suficiente. Metodele de încercare dezvoltate se bazau pe teste empirice si încercări mecanice în regim static.

În anii ’70 – ’80, în tarile occidentale puternic industrializate, odată cu dezvoltarea reţelelor naţionale de transport rutier si ca urmare creşterii majore a traficului (pe fondul dezvoltării economiei mondiale si schimbării structurii acesteia), s-a constatat o puternica degradare a structurilor rutiere, indiferent de nivelul de dezvoltarea a acestora sau de sumele alocate întreţinerii lor. Ca urmare, organizaţiile guvernamentale implicate în administrarea sistemelor rutiere au demarat o serie de studii pentru a identifica cauzele degradării accentuate a sistemului rutier, a planifica pe termen lung alocaţiile bugetare si pentru a evalua noi tehnologi de execuţie si proiectare. Astfel, în Europa s-au dezvoltat spectaculos institute de cercetări aflate în subordinea administraţiilor naţionale de drumuri si autostrăzi (LCPC si SETRA – Franţa, TRL – Anglia, BAST – Germania). Ultima tara ca s-a confruntat cu aceasta problema a fost SUA, când sumele alocate de la buget pentru “Federal Highway Administration” nu mai reuşeau sa acopere întreţinerea acestora. Ca urmare, Congresul a aprobat un program cercetare derulat intre 1987-1992, unificat ca tematică, dar având o abordare multi-disciplinară - programul Strategic Highway Resarch Program – SHRP. Programul a implicat participarea a mai multor institute de cercetări si universităţi americane de prestigiu [4].

Programul SHRP a avut o finanţare de 150 milioane USD, prima fază s-a întins pe parcursul a 6 ani si s-a axat pe 4 direcţii de cercetare: betoane si structuri rutiere, performante pe termen lung pentru îmbrăcăminţile rutiere, operarea autostrăzilor si mixturi asfaltice. Dată fiind finanţarea majora a programului, stabilirea unor obiective clare, analiza datelor adunate de pe cea mai vastă si complexă reţea rutieră (SUA si Canada), rezultatele cercetării sunt de referinţa în domeniul rutier. Astfel, au apărut noi metode de proiectare si încercare a mixturilor asfaltice (proiectarea pe criterii de performanta - SUPERPAVE) si metodologi noi de laborator de încercări (renunţarea la testele

111



empirice, multe bazate pe încercări mecanice în regim static), asociate cu echipamente noi de testare ce simulează cât mai real solicitările la care este supus liantul si mixtura pusă în opera. Dezavantajul aparent al tehnologiilor de încercări si proiectări elaborate este că impune echipamente de laborator foarte costisitoare. Cu toate acestea, dovada ca programul a fost un succes este decizia Congresului SUA de a continua programul. Programul SHRP II si are ca obiective: siguranţa circulaţiei, refacerea pe termen lung a structurilor rutiere ieşite din serviciu, diminuarea blocajelor în trafic, impactul social si de mediu pentru creşterii ale traficului. Programul se întinde pe o perioada de 9 ani si o finanţare de 450 milioane USD.

Pana la începutul anilor ’90 cercetarea rutiera majora din Europa s-a efectuat oarecum pe specificul naţional. Odată cu politica Uniunii Europene de armonizare a sistemului de transport rutier si extinderii uniunii, s-a impus necesitatea unui organism care sa coordoneze cercetarea rutiera. Deşi este înfiinţat încă din 1991, Forum of European National Highway Research Laboratories - FEHRL a căpătat greu funcţionalitate ca un real coordonator al cercetării europene în domeniul rutier. E suficient sa menţionam ca 3 “scoli de drumuri” de prim rang ce au dezvoltat în paralel metodologi similare de administrare, proiectare si încercări de laborator: franceza, britanica si germana.

În prezent, FEHRL se prezintă ca o asociere a 29 de institute europene pentru a coopera în stabilirea priorităţilor de cercetare. FEHRL coordonează derularea un proiect similar SHRP - Strategic Road Research Programme - SERRP. De asemenea, forumul asista si programele cadru de cercetare dezvoltare ale Comisiei Europene (EU Framework Programme of RTD) si programele COST. Deşi România este reprezentată în acest forum prin CESTRIN, în ciuda unei dotări tehnice de excepţie, practic nu avem o implicare în programele de cercetare ale FEHRL.

112



Tabelul 3. Institute/foruri de cercetare si organismele de coordonare Organism ce derulează cercetarea rutieră

Finanţatorul / Coordonatorul

http://www.trb.org/shrpii/

http://www.fhwa.dot.gov/

http://www.lcpc.fr

Ministre des Transports, de l'Equipement, du Tourisme et de la Mer - La direction générale des routes http://www.transports.equipement.gouv.fr

The Federal Highway Research Institute http://www.bast.de

Federal Ministry of Transport, Building and Urban Affairs http://www.bmvbs.de

Transport Research Laboratory http://www.trl.co.uk

- (privatizat)

Forum of European National Highway Research Laboratories http://www.fehrl.org

http://ec.europa.eu/dgs/energy_transport

Transport and Urban Development http://www.cost.esf.org

113



114

4.2. Evaluarea materialelor pe criterii de performanta Prin evaluarea pe criterii de performantă se înţelege o multitudine de teste

de simulare în laborator a solicitărilor la care sunt supuse materialele pe perioada de serviciu a structurii rutiere, astfel încât să poată fi prezisă cât mai exact comportarea în exploatare a structura rutieră respectivă. Aceste metode, elaborate pe baze ştiinţifice încearcă sa elimine sau sa completeze metodele empirice consacrate si sunt corelate cu noi metodologi de proiectare. Totuşi, corelaţiile intre simulările de laborator si cele reale nu sunt perfecte, dar corelate cu urmărirea pe termen lung a comportării unor sectoare experimentale, permite predicţii pe termen lung privind comportarea în exploatare a infrastructurii.

Îndeosebi, în domeniul structurilor rutiere flexibile, este imperios necesară abordarea studiului bitumului si al mixturilor pornind de la proprietăţile reologice, iar mixtura sa fie proiectată în baza încercărilor dinamice de laborator.

5. CONCLUZII

În loc de concluzii, revin cu întrebarea: este necesara cercetare rutiera în

tara noastră sub coordonarea administratorilor drumurilor? Dacă da, când cineva îşi va asuma la nivel politic susţinerea unei strategi în acest sens si să asigure pe termen lung aplicarea strategiilor si a finanţării?

Dat fiind contextul crizei actuale, renunţarea la evaluarea corectă a soluţiilor tehnice implementate la lucrările de infrastructură rutieră, în corelaţie cu costurile exploatare pe termen mediu si lung, nu face decât sa escaladeze insuficienta bugetară. BIBLIOGRAFIE [1]. [2]. [3]. [4].

http://www.hdmglobal.com V. ANTON: “Analiza comportării structurilor rutiere pe baza sistemelor managerial – PMS”, Probleme actuale ale legislaţiei rutiere, Note de curs, 2001 “French PIARC Committee Annual Report 2003”, XXIInd World Road Congress în Durban, www.piarc.org/library, 2003 “Strategic Highway Research Program - Report”, National Research Council, Washington, D.C. 1994

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC

Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2010”


NECESITATEA RECLASIFICĂRII FUNCTIONALE A

DRUMURILOR ÎN ROMANIA Epuran Cornel, Sef Colectiv Trafic si Economia Transporturilor, S.C. CONSITRANS, e-mail: [email protected], [email protected] Rezumat Clasificarea drumurilor din Romania este mult ramasa in urma fata de practicile actuale americane si europene. Inconsistenta definirii categoriilor actuale nu permite identificarea si clasarea corespunzatoare a drumurilor si tipurilor de proiecte (profiluri). Pe de alta parte, nu exista unitate in definirea categoriilor, datorita administratorilor diferiti (drumurile nationale si arterele urbane). Ramanerea in urma a clasificarii functionale actuale nu permite nici abordarea clara a tipurilor noi de proiecte, cum ar fi, de exemplu, drumurile express urbane (autostrazi, distribuitoare), categorie necuprinsa in normele actuale. Caietele de sarcini recente specifica, totusi, îmbunatatiri calitative majore fata de documentele normative actuale, de exemplu, facând diferenta între: - Varianta Ocolitoare, intentionata a facilita traficul de traversare a zonei urbane adiacente, - Centura Ocolitoare, intentionata a facilita traficului local catre cartierele localitatii, fara a defini un tip de proiect (profil de drum) impus de cele doua clase functionale diferite. Considerând cele de mai sus, am schitat o clasificare functionala îmbunatatita, pornind de la specificatiile ERSO (European Road Safety Observatory), rezultat al proiectului European SafetyNet. Clasificarea cuprinde 5 (cinci) clase de artere rutiere: - artere interurbane de transfer (autostrazi, drumuri expres) - artere interurbane de distributie primare si secundare (coridoare) - artere rezidentiale (locale) de transfer - arterere rezidentiale de distributie (accese rezidentiale) Elementul major al practicii europene si americane, si ignorat în practica romaneasca, este REALIZAREA SI PASTRAREA FLUXULUI DE TRAFIC NEINTRERUPT. Cuvinte cheie: clasa functionala, drumuri, artere, flux de trafic neîntrerupt

115

mailto:[email protected],





1 CLASIFICAREA ACTUALA ADRUMURILOR DIN ROMANIA

DESTINATIA CIRCULATIA IMPORTANTA

Drum European

E

Drum European

E

Drum Principal

P

Drum European

E

Drum Principal

P

Drum Secundar

S

drumuri de interes judetean

Drum Judetean DJ DJ

Drum Comunal DC DC

Drum Vicinal DV

Arterã Urbanã Magistralã

ARTERA MAGISTR (I)

Arterã Urbanã de Legãturã

ARTERA LEGATURA (II)

Arterã Urbanã Colectoare

ARTERA COLECT (III)

Arterã Urbanã de Folosintã Localã

ARTERA LOCALA (IV)

Stradã Ruralã Principalã

PRI

Stradã Ruralã Secundarã

SEC

Clasificarea si încadrarea drumurilor

EX

INCADRARE FUNCTIONAL-ADMINISTRATIVA

drumuri de interes national (în proprietarea publicã a statului)

CATEGORIA FUNCTIONALA

DNDrum National

drumuri publice

OG 43/1997 privind regimul drumurilor; OG 79/2001 privind modificarea si completarea OG 43/1997 privind regimul drumurilor; Ordinul 43/27-ian-1998 pentru aprobarea Normelor privind încadrarea în categorii a drumurilor nationale

Preiau categoria functionalã a drumurilor de interes national, judetean sau local care traverseazã localitãtile

drumuri de interes local

drumuri deschise circulatiei publice

Drum Expres

Autostradã A_

Bretea Legãturã BRETEA

116




Caietele de Sarcini actuale specifica îmbunatatiri calitative fata de documentele normative romanesti anterioare, facând, de exemplu, diferenta între:

- Varianta Ocolitoare, intentionata a facilita traficul de traversare a zonei urbane adiacente, si

- Centura Ocolitoare, intentionata a facilita accesul traficului local catre cartierele localitatii adiacente

Caietele de Sarcini releva, de asemenea, si faptul ca: - Unul din impedimentele cheie pentru proiectarea si construirea de drumuri în

Romania este absenta unor Specificatii Tehnice Generale pentru lucrari de drumuri si poduri, acceptate în mod oficial

In acesti termeni, clasificarea functionala a drumurilor din Romania este mult ramasa în urma fata de Uniunea Europeana, conducând la discrepante majore între categoriile de drumuri si tipurile de proiecte. In aceasta problema CNADNR si-a exprimat pozitia de necesitate a conformarii proiectelor drumuri noi cu:

- legislatia în vigoare, respectiv OG 43/1997 privind regimul drumurilor; OG 79/2001 privind modificarea si completarea OG 43/1997 privind regimul drumurilor; Ordinul 43/27-ian-1998 pentru aprobarea Normelor privind încadrarea în categorii a drumurilor nationale

- prevederile Caietelor de Sarcini care se constituie în elemente calitative superioare legislatiei în vigoare

- necesitatea armonizarii standardelor romanesti cu cele internationale Considerând cele de mai sus, am schitat o clasificare functionala îmbunatatita, pornind de la specificatiile ERSO (European Road Safety Observatory), rezultat al proiectului European SafetyNet. SafetyNet a fost un Proiect Integrat, derulat în perioada 2004-2008, finantat de DG-TREN, Directoratul General pentru Energie si Transport al Comisiei Europene. Obiectivul a fost crearea cadrului pentru ESRO, Observatorul European privind Siguranta Drumurilor, care va fi principalul obiectiv în ceea ce priveste baza de date de cunostinte precum si datele de teren privind siguranta drumurilor, conform specificatiilor din Planul de Actiune pentru Siguranta Drumurilor 2003

117




Schita de clasificare Functionala a drumurilor interurbane (adaptat dupa ESRO www.esro.eu si detaliat de catre Consultant)

drumuri interurbane, a caror functie majora este distribuirea la nivel regional a traficului (deplasarea între orase)Sunt caracterizate de debite foarte mari (sezoniere sau nu), accese foarte limitate (numai in noduri de circulatie) si viteze medii ridicate

Fluxul de trafic neîntrerupt este OBLIGATORIU

Formeaza reteaua primara a unei intregi zone; traficul O/D de lunga distanta se concentreaza pe aceste drumuri.Sectoarele cu flux de trafic neîntrerupt din zonele urbane si periurbane se clasifica VARIANTE OCOLITOARE

Sunt caracterizate de debite ridicate, accese limitate si viteze medii ridicate

Fluxul de trafic neîntrerupt este o NECESITATE MAJORA (benzi directe adiacente intersectiilor giratorii, bretele denivelate pentru trafic intens)distribuie traficul intre comunitati urbane medii si mici precum si comunitati rurale importante, zone rezidentiale si/sau de agrement, zone industriale, de afaceri; formeaza componenta de legatura dintre reteaua de artere interurbane si arterele rezidentiale

conecteaza zone de agrement, fara a le traversa

Sunt caracterizate de debite ridicate, accese limitate si viteze medii moderate

Transportul public important se desfasoara pe aceste artere si trebuie prevazute facilitatile de imbarcare/debarcare a pasagerilor

Fluxul de trafic neîntrerupt este o CERINTA IMPORTANTA

Clasa 4ARTERE LOCALE DE TRANSFER

Clasa 5ACCESE REZIDENTIALE

Artere Rezidentiale

nedetaliate în proiectiul de fata

ARTERE de TRANSFER

(MAGISTRALE)

autostrazi, drumuri expres, coridoare

Clasa 2

ARTERE PRIMARE DE DISTRIBUTIE (Distribuitori

Primari)

autostrazi, dr expres, ocolitoare

periurbaneArtere

interurbane

Clasa 3

ARTERE SECUNDARE (ZONALE) DE DISTRIBUTIE (Distribuitori Secundari)

drumuri interurbane minore, centuri

ocolitoare urbane

Clasa 1

Se observa ca un element major al clasificarii este conceptul FLUX DE TRAFIC NEÎNTRERUPT. Pentru autostrazi acest concept este obligatoriu si, realizat, prin proiectare, si în Romania, fiind cuprins în normativele specifice. In ceea ce priveste drumurile de clasa functionala imediat urmatoare, arterele interurbane primare de distributie, nici un drum european, sau principal din romania, nu îndeplineste cerintele acestei clase functionale, anume:

- Accese limitate si viteze medii ridicate - Fluxul de trafic neîntrerupt ca necesitate majora (benzi directe pentru

descarcarea intersectiilor la nivel, bretele denivelate pe directiile cu trafic intens, denivelarea intersectiilor cu trafic intens).

Numarul foarte mare de accese la drumuri, se datoreaza lipsei unei prevederi normative de sine statatoare privind accesele la drumurile nationale. Acesta este, de asemenea, un document normativ major existent în practica administratiilor din tarile dezvoltate. Un exemplu graitor este drumul national DN28B, de clasa drum european, care ilustreaza, între km 0+000 (Tg Frumos) si km 71+100 (Botosani)urmatoarele:

118

http://www.esro.eu/




119

- Intersecteaza la nivel, in puncte distincte, 9 drumuri judetene - Intersecteaza la nivel, in puncte distincte, 22 de drumuri comunale - Intersecteaza, de asemenea si un numar de drumuri de pamânt

In ceea ce priveste necesitatea fluxului de trafic neîntrerupt, pentru drumurile de clasa functionala superioara (altele decât autostrazile), se constata ca, practica de proiectare actuala din Romania nu a abordat aceasta necesitate. Acest lucru conduce la proiectarea chiar si a unor drumuri care sunt evident de clasa functionala ridicata, cum ar fi Variantele Ocolitoare, cu intersectii cu fragmentarea fluxului de trafic, la fiecare drum judetean, sau prelungire de artera urbana, sau ca raspuns la solicitari ale factorilor locali. Acest lucru conduce într-un viitor apropiat la DECLASAREA drumului, prin transformarea într-o artera urbana (centura ocolitoare) pe masura expansiunii zonei locuite. Exista totusi o exceptie: Singurul sector de drum din România care corespunde clasei functionale de Artera Interurbana Primara de Distributie este DN1 între km 7+710 (Blv Aerogarii CU Ion Ionescu) si km 18+370 (Otopeni N ies DN1). Necesitatea fluxului de trafic neîntrerupt (cerinta a clasei functionale) este realizata prin denivelarea intersectiilor cu accesele spre generatorii de trafic adiacenti); cu observatia ca fluxul de trafic este întrerupt de un semafor în dreptul Aero Bucuresti-Baneasa. BIBLIOGRAFIE [1]. Europesan Road Safety Observatory (ERSO),

EUROPEAN COMMISSION – TRANSPORT – ROAD SAFETY, 2008, http://ec.europa.eu/transport/road_safety/specialist/knowledge/road/index.htm

http://ec.europa.eu/transport/road_safety/specialist/knowledge/road/index.htm



INTRODUCEREA PE PIAŢĂ A PRODUSELOR PENTRU CONSTRUCŢII IN ROMANIA

CAZ PARTICULAR - MIXTURA ASFALTICA Petre DUMITRU, Ing., Director Direcţia Calitate şi Protecţia Mediului, Compania Naţională de Autostrăzi şi Drumuri Naţionale din România Ruxandra - Nicoleta NECHITA, Ing., Direcţia Calitate si Protecţia Mediului, Compania Naţionala de Autostrăzi şi Drumuri Naţionale din România, e-mail: [email protected] Rezumat

Certificarea produselor de construcţii conform cerinţelor ghidurilor European Accreditation şi a celor din Directiva 89/106 CEE transpusă în România prin HG 622/2004. Descrierea sistemului de funcţionare în domeniul reglementat şi voluntar al laboratoarelor, organismelor de certificare şi inspecţie pentru lucrări de drumuri şi poduri. Cuvinte cheie: certificare, mixtură asfaltică, lucrări de drumuri şi poduri

1. ELEMENTE GENERALE Introducerea pe piaţă a produselor pentru construcţii este reglementată

prin legislaţia naţională, respectiv HG 622/2004 - Hotărâre privind stabilirea condiţiilor de introducere pe piaţă a produselor pentru construcţii cu modificările ulterioare şi Legea 608/2001 - Evaluarea conformităţii produselor, în conformitate cu prevederile din Directiva Europeană a produselor pentru construcţii nr. 89/106/CEE . Directiva produselor pentru Construcţii, este una din cele mai importante din „acquis-ului comunitar”, adică a ansamblului de legislaţie şi reglementări comunitare pe care Statele Membre trebuie să le transpună în legislaţia lor naţională pentru a răspunde la exigenţele Uniunii Europene. Se admite introducerea pe piaţă a produselor destinate utilizării în construcţii numai dacă sunt adecvate acelei utilizări preconizate. Pentru produse se acceptă ipoteza că sunt potrivite pentru utilizare dacă permit construcţiilor la care sunt folosite, să satisfacă cerinţele esenţiale:

- rezistenţă mecanică şi stabilitate; - securitate la incendiu; - igienă,

120




- sănătate şi mediul înconjurător; - siguranţa în exploatare; - protecţie împotriva zgomotului; - economia de energie şi izolarea termică,

atunci când produsele respective poartă marcajul CE. Aplicarea marcajului CE presupune ca producătorul să dovedească că produsele sunt conforme cu standardele romane şi/sau cu standardele naţionale ale statelor membre ale Uniunii Europene care adoptă standarde europene armonizate din domeniul produselor pentru construcţii; sau produsele sunt conforme cu un agrement tehnic european, în măsura în care nu există specificaţii tehnice armonizate, cu specificaţii tehnice recunoscute. 2. SISTEME DE ATESTARE A CONFORMITĂŢII PRODUSELOR În funcţie de repartizarea sarcinilor între producător şi organismele notificate, Sistemele de atestare a conformităţii produselor se definesc şi se codifică într-o notaţie numerică de la 1 la 4, exprimând nivelul de exigenţă în ordine descrescătoare, după cum urmează: Sistem 1+: Certificarea conformităţii produsului de către un organism de certificare notificat, pe baza de: (1) Sarcinile producătorului:

- controlul producţiei în fabrică; - încercări pe eşantioane prelevate de la locul producţiei după un plan de

încercări prestabilit; (2) Sarcinile organismelor notificate:

- încercări iniţiale de tip ale produsului; - inspecţia iniţială a locului de producţie şi a controlului producţiei în

fabrica; - supravegherea continuă, - evaluarea şi acceptarea controlului producţiei în fabrică; - încercări prin sondaj pe eşantioane prelevate de la locul producţiei, de pe

piaţă sau de pe şantiere;. Sistem 1: Certificarea conformităţii produsului de către un organism de certificare notificat, pe bază de: (1) Sarcinile producătorului:

- controlul producţiei în fabrică; - încercări pe eşantioane prelevate de la locul producţiei după un plan de

încercări prestabilit.

121



(2) Sarcinile organismelor notificate:

- încercări iniţiale de tip ale produsului; - inspecţia iniţială a locului producţiei şi a controlului producţiei în fabrică; - supravegherea continuă, - evaluarea şi acceptarea controlului producţiei în fabrică.

Sistem 2+: Declaraţia de conformitate a produsului (de primul tip) dată de producător, pe baza de: (1) Sarcinile producătorului:

- încercări iniţiale de tip ale produsului; - controlul producţiei în fabrică; - încercări pe eşantioane prelevate de la locul producţiei după un plan de

încercări prestabilit. (2) Sarcinile organismelor notificate - certificarea controlului producţiei în fabrică, pe baza:

- inspecţiei iniţiale a locului producţiei si a controlului producţiei în fabrică; - supravegherea continuă, - evaluarea si acceptarea controlului producţiei în fabrică.

Sistem 2: Declaraţia de conformitate a produsului (de primul tip) data de producător, pe baza de: (1) Sarcinile producătorului:

- încercări iniţiale de tip ale produsului; - controlul producţiei in fabrica; - încercări pe eşantioane prelevate de la locul producţiei după un plan de

încercări prestabilit. (2) Sarcinile organismelor notificate - certificarea controlului producţiei in fabrica, pe baza:

- inspecţiei iniţiale a locului de producţie si a controlului producţiei in fabrica.

Sistem 3: Declaraţia de conformitate a produsului (de al doilea tip) data de producător, pe baza de: (1) Sarcinile producătorului - controlul producţiei in fabrica; (2) Sarcinile laboratorului notificat - încercări iniţiale de tip ale produsului. Sistem 4: Declaraţia de conformitate a produsului (de al treilea tip) dată de producător, pe baza următoarelor sarcini efectuate de el însuşi:

- încercări iniţiale de tip ale produsului; - controlul producţiei in fabrică.

Pentru funcţionarea corectă a schemei de certificare, este esenţial ca producătorul să fie capabil să demonstreze că procesele satisfac cerinţe specifice

122



stabilite. De aceea, documentaţia schemei ar trebui să conţină cerinţele care asigură că producătorul are un control adecvat permanent asupra faptului că procesul realizat satisface cerinţele si că păstrează înregistrări adecvate ale acestui control. 3. SISTEMUL NATIONAL DE EVALUARE SI CERTIFICARE A CONFORMITATII PRODUSELOR SI SERVICIILOR IN ROMANIA Realizarea unui sistem naţional de evaluare si certificare a conformităţii produselor si serviciilor, racordat la concepţia europeană cu privire la certificarea conformităţii, a fost posibilă cu ajutorul a două asociaţii de interes public: Asociaţia de Acreditare din România (RENAR) si Asociaţia Română de Standardizare (ARSO). RENAR desfăşoară activităţi atât în domeniul reglementat cât si în cel voluntar, urmărind următoarele aspecte: - să confere încredere în competenţa tehnică, imparţialitatea si integritatea

organismelor si laboratoarelor care efectuează evaluarea conformităţii; - să contribuie la creşterea competitivităţii produselor si serviciilor, la

promovarea principiului liberei circulaţii a produselor si serviciilor; - să promoveze protecţia vieţii, sănătăţii si securităţii persoanelor fizice,

precum si a mediului înconjurător si apărarea intereselor beneficiarilor. Pe baza indeplinirii criteriilor cuprinse in standardele de referinţă SR EN ISO 9001 - Sisteme de management al calităţii. Cerinţe, SR EN ISO 14001 - Sisteme de management de mediu. Cerinţe cu ghid de utilizare, SR OHSAS 18001 - Sisteme de management al sănătăţii si securităţii ocupaţionale. Cerinţe, SR EN ISO/CEI 17025:2005 – Cerinţe generale pentru competenţa laboratoarelor de încercări si etalonări, pot fi acreditate:

- laboratoare de încercări, - laboratoare de etalonare, - organisme de certificare a produselor, - organisme de certificare a sistemului integral, - organisme de inspecţie.

DOMENIUL REGLEMENTAT defineşte produsele/serviciile care sunt sub incidenţa unor reglementări obligatorii: reglementări naţionale referitoare la protecţia vieţii, sănătăţii consumatorului, protecţia muncii si a mediului înconjurător, dar si sub incidenţa Directivelor europene de armonizare privind cerinţele esenţiale de sănătate si securitate ale produselor si categoriilor de produse.

123



În domeniul armonizării tehnice si al standardizării s-a ocupat numai la modul general de problema examinării sistematice (evaluarea conformităţii) si confirmării (certificării) concordanţei unui produs cu cerinţele esenţiale, respectiv cu standardele armonizate. După care s-a completat cu încercare si certificare si cuprinde punctele esenţiale referitoare la evaluarea conformităţii. Pe lângă cerinţele esenţiale în corelare cu standardele armonizate, evaluarea conformităţii constituie al doilea element cheie al directivelor. Prin intermediul unei armonizări a practicilor de evaluare a conformităţii se urmăreşte menţinerea încrederii reciproce între statele membre în ceea ce priveşte aplicarea similară a legislaţiei referitoare la directive. Procedurile de evaluare a conformităţii produselor sunt împărţite în module diferite (care pot fi combinate între ele): - etapa de dezvoltare a produsului

o proiect, o prototip, o fabricaţie,

- tipul de evaluare implicat o controlul intern al producţiei; o examinare de tip CE; o conformitate cu tipul; o asigurarea calităţii producţiei; o asigurarea calităţii produselor; o verificarea produselor; o verificarea unităţii de produs; o asigurarea completă a calităţii

- realizatorul evaluării o producător, o terţă parte.

Modulele prezintă obligaţiile care revin producătorului si organismelor abilitate în domeniul încercărilor si certificării, în procesul evaluării conformităţii produselor cu cerinţele esenţiale din Directive. Aceste module prevăd diferite proceduri de certificare în funcţie de pericolul potenţial al acelui produs asupra securităţii si sănătăţii omului. Deci, raţiunea si scopul acestor "module" este de a confirma concordanţa produsului cu Directiva corespunzătoare, începând cu declaraţia producătorului până la o monitorizare individuală sau o monitorizare exterioară continuă, folosind un sistem al calităţii certificat, ţinând-se seama de gradul de periculozitate al produselor.

124



Implementarea acestor proceduri presupune existenţa unor organisme independente de inspecţie/încercări si de certificare, care să fie agreate sau "notificate" (înregistrate la Comisia Europeană cu atribuirea unui număr de cod care va fi folosit la marcajul CE) ca organisme oficiale în cadrul statelor membre, prin supervizarea lor de către un organism naţional de acreditare, stabilindu-se de asemenea, utilizarea "marcajului CE", care atestă conformitatea cu cerinţele esenţiale . Ca o concluzie, procesul de evaluare a conformităţii, în domeniul reglementat, se bazează pe reguli clare, convenite de statele membre si au în vedere fie intervenţia producătorului, fie a organismului notificat, iar marcajul CE simbolizează faptul că produsul a fost supus procedurilor potrivite de evaluare a conformităţii. DOMENIUL VOLUNTAR (NEREGLEMENTAT) defineşte produsele/serviciile pentru care nu există reglementări obligatorii, întrucât ele nu reprezintă un pericol pentru sănătatea si securitatea oamenilor, protecţia consumatorilor si a mediului. Dacă în sfera reglementată armonizarea evaluării conformităţii s-a realizat prin încercare si certificare, soluţia pentru armonizarea evaluării conformităţii în sfera nereglementată constă în implementarea unor acorduri de recunoaştere reciprocă si a unor sisteme de mărci de conformitate comune. Procesul de evaluare a conformităţii, în domeniul voluntar, se bazează pe reguli naţionale si au în vedere fie intervenţia producătorului, fie a organismului notificat, iar marcajul CS simbolizează faptul că produsul a fost supus procedurilor potrivite de evaluare a conformităţii. 4. CAZ PARTICULAR Un exemplu din domeniul lucrărilor de drumuri şi poduri este evaluarea conformităţii calităţii mixturii asfaltice . Aceasta se realizează prin:

- efectuarea încercărilor iniţiale de tip, conform SR EN 13108/20 (Mixturi asfaltice. Specificaţii pentru materiale. Partea 20: Procedură pentru încercarea de tip)

- controlul producţiei la fabricaţie, conform SR EN 13108/21 (Mixturi asfaltice. Specificaţii pentru materiale. Partea 21: Controlul producţiei in fabrică).

125



126

Atestarea conformităţii mixturii asfaltice se realizează - în sistem 2+, conform SR EN 13108/1, 5 (Mixturi asfaltice. Specificaţii

pentru materiale. Partea 1: Betoane asfaltice si Partea 5: Beton asfaltic cu conţinut ridicat de mastic)

o inspecţia iniţială a instalaţiei de preparare asfalt si a controlului producţiei (la producător) în staţia de asfalt

o supravegherea continuă, evaluare si aprobare a controlului producţiei la instalaţia de asfalt

- voluntar, conform SR 174/1 (Lucrări de drumuri. Îmbrăcăminţi bituminoase cilindrate executate la cald. Partea 1: Condiţii tehnice pentru mixturi asfaltice).

o efectuarea încercărilor iniţiale de tip: caracteristici fizico-mecanice pe epruvete Marshall, volum de goluri (determinat pe cilindrii Marshall sau cu presa de compactare giratorie), rezistenţa la deformaţii permanente (fluaj dinamic si rezistenţa la ornieraj), modul de rigiditate, rezistenţa la oboseală

o controlul producţiei la fabricaţie. BIBLIOGRAFIE [1]. Ghid IAF pentru aplicarea Ghidului ISO/IEC 65:1996 - Cerinţe generale pentru

organismele care aplică sisteme de certificare a produselor. [2]. Legea nr.608/2001 privind evaluarea conformităţii produselor, republicată. [3]. HG nr.622/2004 privind stabilirea condiţiilor de introducere pe piaţă a produselor

pentru construcţii modificată prin H.G. 796 din 14.07.2005. [4]. “Ghidul K al Comisiei Europene” referitor la Directiva 89/106/CEE - dec 2004. [5]. Directiva Consiliului 89/106/EEC din 21 decembrie 1988 referitoare la armonizarea

legilor, reglementărilor tehnice si a prevederilor administrative ale Statelor Membre, referitoare la produsele pentru construcţii, modificată prin Directiva Consiliului 93/68/EEC din 22 iulie 1993.



NECESITATEA UTILIZĂRII CRITERIILOR DE PERFORMANŢĂ LA EVALUAREA LUCRĂRILOR DE ÎNTREŢINERE PENTRU DRUMURILE NAŢIONALE

Dicu Mihai, profesor, UTCB, e-mail: [email protected] Surlea Claudia, asistent, UTCB, e-mail: [email protected] Rezumat Întreţinerea drumurilor pe criterii de performantă, a devenit o necesitate în zilele noastre când se pune accent pe eficientizarea activităţilor economice, dintre care un suport de bază îl constituie reţeaua de infrastructură de transport rutier. În acest context, lucrarea pune în valoare o metodă de evaluare cantitativă a lucrărilor de întreţinere, pentru care performanţa este susţinută de prelucrări ale reglementărilor tehnice în vigoare pe baza de calcul parametric care ilustrează starea tehnică la nivelul carosabilului pentru un moment dat (cel al deciziei de investigare în teren) şi procedurile de remediere care se recomandă. Ea devine importantă în cazul actului decizional la nivelul finanţării lucrărilor de intervenţie în calea rutieră, pe baza unor programe de întreţinere pe criterii de performanţă, justificate de calcule efective ale situaţiei drumului analizat, ce se află în exploatare. Cuvinte cheie: întreţinere, drum, performanţă 1. CADRUL GENERAL

Stadiul evoluţiei societăţii româneşti în cadrul spaţiului Uniunii Europene a condus la necesitatea abordării soluţiei de întreţinere – reparaţii la drumurile naţionale pe criterii de performanţă. Această direcţie a fost orientată în cadrul unei reglementări tehnice specifice, care pune în valoare parametrii calităţii suprafeţei de rulare şi a anexelor sale din platforma căii de rutiere prin interpretarea celor consacraţi deja în norme ce funcţionează în domeniul infrastructurii transportului rutier. Întrucât criteriile de performanţă sunt definite de criterii de calitate ale suprafeţei de rulare, care la rândul lor influenţează condiţiile de circulaţie pe drumul naţional şi implicit nivelul de serviciu, caracterizat de viteza de circulaţie, nivelul de performanţă poate fi interpretat prin intermediul nivelului de serviciu. Aceasta însemnă că funcţie de starea tehnică la nivelul suprafeţei căii de rulare, definită de starea de degradare în exploatarea drumului naţional,

127





poate conduce în lipsa unor lucrări de întreţinere pe criterii de performanţă la reduceri ale vitezei de circulaţie. Consecinţa o reprezintă scăderea nivelului de siguranţă şi confort pentru utilizatorii drumului naţional cu repercusiuni asupra modului de apreciere a serviciilor aduse de administraţiile rutiere. Prin definiţie în STAS SR 4032-1 « Lucrări de drumuri – Terminologie » prin întreţinerea drumurilor se înţelege « ansamblul de acţiuni şi lucrări fizice de intervenţie care se întreprind pentru a conserva calitatea tehnică optimă a drumului în scopul de a asigura utilizatorilor, pe orice vreme, condiţii bune de viabilitate, securitate şi confort, precum şi permanenta curăţenie şi aspect estetic zonei pe toată durata de exploatare ».

Tot în SR 4032 – 1 sunt definite tipurile de lucrări de întreţinere, după cum urmează :

• Întreţinere curentă care cuprinde activităţi de curăţenie, estetică, reparaţii şi ajustări stabile cu ocazia reviziilor ;

• Întreţinere periodică care cuprinde activităţi rutiere programate a se realiza punctual sau pe un sector de drum la expirarea unei perioade de exploatare, în scopul ridicării nivelului tehnic sau prevenirii apariţiei defecţiunilor ;

• Întreţinerea preventivă este activitatea programată cu scopul de a menţine starea bună a drumului prin evitarea apariţiei defecţiunilor sau întârzierea lor, precum şi adaptarea structurii rutiere la evoluţia traficului. Întreţinerea pe criterii de performanţă presupune realizarea lucrărilor de

intervenţie în anumiţi parametrii calitativi impuşi prin norma specifică la drumuri naţionale.

În condiţiile în care zona supusă direct procesului de exploatare a unui drum este partea carosabilă, iar lucrările de întreţinere se referă în principal la menţinerea calităţii suprafeţei căii pe durata normală de exploatare, în prezenta lucrare se insistă asupra parametrilor care definesc criteriile de performanţă ale părţii carosabile.

O primă problemă care se pune este definirea explicită a criteriului de performanţă la drumuri naţionale prin abordarea normativelor existente în aprecierea stării tehnice a drumului. În acest sens, putem considera că o imagine a performanţei căii de rulare, starea de degradare ce apare la suprafaţa carosabilului în timpul exploatării.

128



2. MODALITATEA DE APRECIERE A ÎNTREŢINERII PE CRITERII DE PERFORMANŢĂ LA DRUMURI NAŢIONALE

Nivelul de performanţă la drumurile naţionale din România pentru partea carosabilă, din punct de vedere al stării de degradare a părţii carosabile, poate fi cuantificat în funcţie de indicele de calitate global, de tipurile de degradări şi măsuri de remediere corespunzătoare (tabelul 1).

Tabelul 1. Nivele de performanţă

Indice de calitate global

Indice de degradare,

ID

Indice global,

IG

Nivel de serviciu,

NS

Nivel de performanţă

NP Conform Normativ CD 155 - 2001 [%]

Tipuri de degradări la

drumul naţional

Măsuri de remediere

preconizate la partea

carosabilă

Foarte bun NP1 < 5

Foarte bun >95

Fără degradări Nu este cazul

Bun NP2 5 - 75 Bun 90 - 95

Degradări de

suprafaţă

Colmatări, fisuri,

badijonări, straturi

bituminoase foarte subţiri

Alertă NP3 7,5 - 13 Satisfă -cător

77 - 90

Degradări locale de structură

Reparaţii şi covoare asfaltice

Rău NP4 > 13 Nesatisfăcător IG < 77

Degradări majore de structură

Ranforsări structurale

Foarte rău NP5 ---

Nesatisfăcător IG< 77

Drum distrus

Refacere structură

rutieră drum

129



3. CERINŢE DE CALITATE PENTRU ASIGURAREA PERFORMAN-ŢEI DRUMURILOR NAŢIONALE 3.1. Parametrii calităţii suprafeţei de rulare

Calitatea suprafeţei de rulare se exprimă prin următorii parametrii : - planeitatea suprafeţei de rulare IRI (International Roughness Index) - rugozitatea suprafeţei de rulare HS (Heigh of Sand) sau SRT (Skid

Resistance Test) - impermeabilitatea suprafeţei de rulare, determinată indirect prin gradul

de fisurare al suprafeţei de rulare şi porozitatea acesteia şi evaluată prin determinări de permeabilitate în situ.

Performanţa calităţii suprafeţei de rulare în România se stabileşte funcţie de planeitatea, rugozitatea şi impermeabilitatea stratului de uzură asfaltic sau din beton de ciment rutier (tabelul 2).

Tabelul 2. Performanţa suprafeţei de rulare în funcţie de calitatea

suprafeţei de rulare Calitatea suprafeţei de rulare

Rugozitatea prin metoda

Planeitateprin IRI [m/km]

Impermeabilitate indice de

fisurare [%]

Performanţa suprafeţei de

rulare

Nivelul de performanţă,

NP

HS [mm]

SRT IFA IFBC

Foarte bună NP1 > 0.7 > 80 < 3.5 < 7 < 12 Bună NP2 0.6-0.7 70-80 3.5-4.5 7-11 12-16

Satisfăcătoare NP3 0.2-0.6 55-70 4.5-6.0 11-19 16-28 Rea NP4-NP5 <0.2 <55 > 6.0 > 19 > 28

IFA = indice de fisurare a stratului de uzură asfaltic; IFBC = indice de fisurare a stratului de beton de ciment

Planeitatea suprafeţei de rulare analizată cu echipamente specializate cu ajutorul cărora se poate calcula indicativul IRI (International Roughness Index), se exprimă în m/Km şi se cuantifică conform normativului CD 155 - 2001.

Rugozitatea suprafeţei de rulare se determină static cu metoda SRT (Skid Resistance Test) şi metoda HS (Heigh of Sand) sau din mers cu ajutorul unor echipamente specializate. Rugozitatea suprafeţei de rulare se analizează calitativ cu normativul CD 155 - 2001.

130



Impermeabilitatea suprafeţei de rulare se determină indirect prin gradul

de fisurare al suprafeţei de rulare şi porozitatea acesteia, evaluate prin investigaţii vizuale în teren conform normativului AND 540 – 2003 şi măsurate prin determinări de permeabilitate în situ.

Starea de fisurare a suprafeţei de rulare defineşte gradul de impermeabilitate a suprafeţei de rulare, ca imagine a performanţei stratului de uzură. Starea de fisurare se cuantifică printr-un indice de fisurare,IF : pentru îmbrăcăminţi asfaltice IFA (indice de fisurare îmbrăcăminte asfaltică), pentru îmbrăcăminte din beton de ciment, IFBC (indice de fisurare îmbrăcăminte din beton de ciment)

Starea de fisurare se determină prin interpretarea prevederilor normativului CD 155 – 2001 considerând că suprafaţa carosabilă prezintă numai fisuri:

Indicele de degradare T

DD S

SI =

, conform normativului CD 155 - 2001; unde: SD = suprafaţa degradării (prin fisurare SDF) ST = suprafaţa totală de referinţă (1 bandă) – 150 m sector omogen de

observaţii. Calificativul stării de fisurare asimilat, se poate determina pentru

îmbrăcăminţi asfaltice printr-un indice de fisurare 100⋅=T

DFFA S

SI (unde SDF =

suprafaţa afectată de fisurare).

Tabelul 3. Calificativ de impermeabilitate la imbracaminti asfaltice

Calificativ (Normativ CD 155 -

2001)

Suprafaţă fisurată

DF=D3+0.5D2 [mp]

Indice de fisurare

îmbrăcăminte asfaltică

IFA [%]

Calificativ impermeabilitate

Rea >98 >19 Rea Mediocră 57 – 98 11 – 19 Mediocră

Bună 38 – 57 7 – 11 Bună Foarte bună <38 <7 Foarte bună

D2 = suprafaţă afectată de faianţări multiple pe diferite direcţii D3 = lungime afectată de fisuri şi crăpături transversale şi longitudinale,

rupturi de margine

131



Performanţa la îmbrăcăminţile asfaltice depinde de calificativul la

impermeabilitate a suprafeţei de rulare. Pentru îmbrăcăminţi din beton de ciment rutier, starea de degradare se

determină conform CD 155/2001 Calificativul stării de fisurare asimilat se poate determina printr-un indice

de fisurare TFBC S

DI 3=

(indice de fisurare îmbrăcăminte din beton de ciment).

Tabelul 4. Calificativ de impermeabilitate la îmbrăcăminţi din beton de ciment


2001)

Număr dale pe

bandă, N [buc/150

m] sector

omogen

Lungime afectată de

fisuri şi crăpături

transversale şi

longitudinale, rupturi de margine,

D3 [mp]

Indice de fisurare

îmbrăcăminte din beton de

ciment, IFBC [%]


Rea >7 >168 >28 Rea

Mediocră 4 – 7

96 – 168

16 – 28 Mediocră

Bună 3 – 4

72 – 96

12 – 16 Bună

Foarte bună <3 <72 <12 Foarte bună

Performanţa la îmbrăcăminţile din beton de ciment rutier depinde şi de

calificativul la impermeabilitate a suprafeţei de rulare. Măsurile de intervenţie preconizate pentru diverse niveluri de performanţă

în vederea refacerii calităţii suprafeţei de rulare sunt: Pentru îmbrăcăminţi asfaltice se aplică funcţie de situaţia din teren şi

tehnologii de termoreprofilare sau reciclare, funcţie de soluţia aleasă la proiectarea intervenţiei [ 4 ]:

132



Tabelul 5. Masuri de remediere preconizate la îmbrăcăminţi asfaltice

Performanţa la planeitate 1 2 3 4

IRI (m/km) HS (mm) 3.5 4.5 6.0 6.0

1 0.7 --- Punerea

sub observaţie

Termo -reprofilare

Termo - reprofilare

2 0.6 --- Punerea

sub observaţie

Termo - reprofilare

Termo -reprofilare

3 0.4 Tratament Bituminos

Tratament Bituminos

Covor Asfaltic

Covor Asfaltic P

erfo

rmanţa

la

r

ugoz

itate


Tratament Bituminos

Covor Asfaltic Reciclare

Pentru îmbrăcăminţile din beton de ciment.

Tabelul 6. Masuri de remediere preconizate la îmbrăcăminţi din beton de ciment

Performanţa la planeitate 1 2 3 4

IRI (m/km) HS (mm) 3,5 4,5 6,0 6,0

1 0.7 ----- Colmatare

fisuri Reparaţii dale Covor asfaltic

Reparaţii dale

Covor asfaltic

2 0.6 ----- Colmatarea fisuri

Reparaţii dale Covor asfaltic

Frezare si colmatare

fisuri Covor asfaltic


Tratament Bituminos

Covor asfaltic

Refacere dale crăpate şi tasate Protecţie

covor asfaltic Pe

rfor

manţa

la ru

gozi

tate


Tratament Bituminos Covor asfaltic Ranforsare

133



Performanţa calităţii suprafeţei de rulare poate fi cuantificată funcţie de

rugozitatea, planeitatea şi impermeabilitatea stratului de uzură astfel:

Tabelul 7. Parametrii calităţii suprafeţei de rulare Calitatea suprafeţei de rulare

Rugozitate prin metoda

Impermeabilitate indice de fisurare

[%]

Performanţa suprafeţei de

rulare

Nivelul de performanţă

, NP HS [mm] SRT

Planeitate prin IRI

[m/km] IFA IFBC

Foarte NP1 > 0.7 > 80 < 3.5 < 7 < 12 Bună NP2 0.6-0.7 70- 80 3.5-4.5 7-11 12-16

Satisfăcătoare NP3 0.2-0.6 55-70 4.5-6.0 11-19 16-28 Rea NP4 – NP5 < 0.2 < 55 > 6.0 > 19 > 28

3.2. Parametrul capacităţii portante reziduale

O serie de degradări sub formă de fisuri sau crăpături longitudinale,

faianţări şi chiar fragmentări cum apar la suprafaţa carosabilă, se datorează defectelor structurale ale părţii carosabile.

În acest caz, capacitatea portantă reziduală acceptată conduce la decizia aplicării unor lucrări de întreţinere – reparaţii temporare, până când se decide ranforsarea structurii rutiere.

Parametrul capacităţii portante este definit de nivelul de deflexiune (NW), care este categorisit funcţie de clasa de trafic (T) şi deflexiunea caracteristică măsurată (W) (tabelele 8 şi 9).

Tabelul 8. Clasa de trafic din România

Trafic de calcul N115mos Clasa de trafic CodCD 155 Suple,

Semirigide

NP 111 Rigide

Foarte uşor T5 < 0.03 < 0.20 Uşor T4 0.03-0.10 0.20-0.70

Mediu T3 0.10-0.30 0.70-3.00 Greu T2 0.30-1.00 3.00-12.00

Foarte greu T1 1.00-3.00 12.00-36.00 Excepţional T0 3.00-10.00 > 36.00

134



Tabelul 9. Nivelul de deflexiune în funcţie de clasa de trafic

Măsurători dinamice

>200 175– 200

145– 175

130– 145

100– 130

75– 100 <75

Măsurători Pârghia Benkelman

Deflexiune caracteristică măsurată W [0,01 mm] Clasa de trafic

>150 120– 150

100– 119

80– 99

65– 79

35– 64

0– 34

T5 NW2 NW3 NW4 NW4 NW4 NW4 NW4T4 NW1 NW2 NW3 NW4 NW4 NW4 NW4T3 NW1 NW1 NW2 NW3 NW4 NW4 NW4T2 NW1 NW1 NW1 NW2 NW3 NW4 NW4T1 NW1 NW1 NW1 NW1 NW2 NW3 NW4T0 NW1 NW1 NW1 NW1 NW2 NW3 NW4

Nivelul de performanţă prin raport cu parametrul capacităţii portante

măsurate ca imagine a cerinţelor de calitate a suprafeţei de rulare, se exprimă în conformitate cu tabelul 10.

Tabelul 10. Cerinţele de calitate ale suprafeţei de rulare

Nivel de deflexiune

Nivel de fisurare Nivel de performanţă Calificativ de calitate

NW4 NF1 NP1 Foarte bun NW3 NF2 NP2 Bun NW2 NF2 NP3 Satisfăcător NW1 NF1 NP4 Rău NW1 NF1 NP5 Foarte rău

Corelarea nivelului de performanţă (NP) cu parametrul de capacitate

portantă (NW) se face prin intermediul defectelor de teren, cuantificat prin nivelul de fisurare (NF), care depinde de gradul de faianţare (FA) şi de fisurare longitudinal (FL) (tabelul 11).

135



Tabelul 11. Nivele de fisurare ale suprafeţei de rulare Nivel de fisurare la faianţare, FA Nivel de Fisurare fisuri longitudinale FL

>10% 3 – 10% <3%

>5 % >25% NF1 NF1 NF1 3 – 5 % 10 – 25% NF1 NF2 NF2 <3 % <10% NF1 NF2 NF3

Nivel de performanţă: NF1 Rău NP4 - NP5 – REA – Performanţă redusă NF2 Mediocru NP2 - NP3–Mediocră – Performanţă acceptabilă NF3 Bun NP1 – Bună – Performanţă bună

Măsurile de intervenţie preconizate pentru fiecare treaptă de performanţă la fisurare posibilă, în funcţie de clasa de trafic T, nivelul de deflexiune şi nivelul de fisurare a părţii carosabile pot fi clasificate conform tabelelor 12, 13, 14, 15.

Tabelul 12. Masuri de remediere preconizate

Clasa de trafic T5 – T4 – T3

Nivel de deflexiune


NW1 NW2 NW3 NW4

NP4 NP5 Straturi Asfaltice

Straturi Asfaltice

Tratamente Bituminoase

Punere sub observaţie

NP2 NP3 Covor Asfaltic


Punere sub observaţie -------

NP1 Studii Cauze

Punere sub observaţie ------- -------

136




Clasa de trafic T3 – T2

Nivel de deflexiune


NW1 NW2 NW3 NW4

NP4 NP5 Reciclare Regenerare

Straturi asfaltice



NP2 NP3 Straturi asfaltice

Covor asfaltic


NP1 Studii Cauze




Nivel de deflexiune


NW1 NW2 NW3 NW4

NP4 NP5 Ranforsare Straturi asfaltice




Straturi asfaltice


NP1 Studii Cauze


137





Nivel de deflexiune


NW1 NW2 NW3 NW4

NP4 NP5 Ranforsare Straturi asfaltice

Straturi asfaltice



Straturi asfaltice

Covor asfaltic


NP1 Regenerare Straturi asfaltice


4. STUDII DE CAZ PRIVIND CUANTIFICAREA INTERVENŢIILOR LA DRUMURILE NAŢIONALE PE CRITERII DE PERFORMANŢĂ

4.1. Să se stabilească nivelul de performanţă a unui drum aflat în exploatare funcţie de starea tehnică efectivă şi clasa de trafic aferentă

Pentru rezolvarea acestei probleme, se determină starea de degradare pe sectoare omogene predeterminate.

Se prelucrează datele din teren şi se determină indicii de stare conform CD 155.

Exemplu: ID = 8,6% IG = 83% Conform tabelului 1, funcţie de indicii de stare rezultă nivelul de

performanţă NP3, aferent nivelului de serviciu, NS – ALERTĂ, tipul de degradare „DEGRADĂRI LOCADE DE STRUCTURĂ” şi măsuri de remediere preconizate „REPARAŢII ŞI COVOARE ASFALTICE” de protecţie.

La nivel de ADMINISTRATOR DRUM se va lua decizia de a comanda LUCRĂRI DE ÎNTREŢINERE la categoria REPARAŢII CURENTE.

138



4.2. Să se determine nivelul de performanţă la fisurare a unui drum cu structura rutieră flexibilă, la care în etapa de investigări vizuale în teren s-a stabilit nivelul de performanţă NP3 (Tabel 1)

Prin această temă se cere practic reactualizarea nivelului de perfomanţă prin măsurători directe în teren pentru evaluarea capacităţii portante efective şi a măsurilor de remediere preconizate.

Se cunosc: Clase de trafic T2 (Tabel 8) N115 = 0.63 mos Deflexiunea caracteristica W = 88* 10-2 mm măsurat cu

FWD Fisuri longitudinale FL = 14% Faianţări FA = 8% Nivelul de performanţă la fisurare pentru structura rutieră flexibilă se

determină astfel: a) Din Tabelul 8 se cunoaşte clasa de trafic T2 întrucât N115 = 0,63 mos b) Din Tabelul 9, urmarea măsurătorilor efectuate cu FWD, W = 88*10-2

mm şi clase de trafic T2 reprezintă nivelul de deflexiune NW2. c) Din tabelul 10 se apreciază funcţie de nivelul de deflexiune NW2

nivelul de performanţă reactualizat NP3. d) Din Tabelul 11, în funcţie de suprafeţele afectate de fisuri longitudinale

FL = 14% şi faianţări FA = 8% se determină nivelul de performanţă la fisurare NF2, căruia îi corespunde un nivel de performanţă NP2 – NP3 (PERFORMANŢĂ ACCEPTABILĂ).

e) Pentru clasa de trafic T2, nivelul de deflexiune NW2 şi nivelul de performanţă NP2 – NP3, se propune în Tabelul 13 remedierea cu aşternerea unui covor asfaltic.

4.3 Să se determine nivelul de performanţă la fisurare a unui drum cu îmbrăcăminte din beton de ciment, la care în etapa de inspecţie vizuală în teren s-a stabilit nivelul de performanţă NP2 (Tabel 1)

Se cunosc: Clasa de trafic T2 (Tabel 8) N115 = 4,5 mos Deflexiunea caracteristică W = 70*10-2 mm Fisuri longitudinale FL = 6% Faianţări FA = 4%

139



Nivelul de performanţă la fisurare(NF) pentru structura rutieră rigidă se

determină astfel: a) Din Tabelul 8 în funcţie de volumul de trafic N115 = 4,5 mos b) Din Tabelul 4 în funcţie de măsurătorile cu FWD, W = 70*10-2 mm ţi

clasa de trafic T2 rezultă nivelul de deflexiune NW3. c) Din Tabelul 10 se apreciază în funcţie de nivelul de deflexiune NW3

nivelul de performanţă reactualizat NP2 d) Din Tabelul 11 în funcţie de suprafeţele afectate de fisuri longitudinale FL = 6% şi de faianţări FA = 4%, se obţine nivelul de

fisurare(MEDIOCRU) cu nivelul de performanţă NP2 – NP3 (PERFORMANŢĂ ACCEPTABILĂ).

e) Pentru clase de trafic T2, nivelul de deflexiune NW3 şi nivel de performanţă NP2 – NP3, în Tabelul 14 se presupune „punerea sub observaţie” ceea ce înseamnă că se recomandă aplicarea de lucrări de întreţinere ce constau în colmatarea fisurilor.

4.4. Să se determine lucrările de întreţinere periodice pentru un drum cu structură rutieră flexibilă cu suprafaţa carosabilă fisurată.

a)Se fac investigaţii vizuale în teren pe sectoare omogene predeterminate, se determina Indicele de Degradare ID conform CD 155/2001.

Exemplu: SD = D1+0,7D2+0,7x0,5D3+0,2D4+D5, conform normativ CD 155 -

2001 unde: D1= suprafaţă afectată de gropi şi plombe D2= suprafaţă afectată de faianţări multiple pe diferite direcţii D3= lungime afectată de fisuri şi crăpături transversale şi

longitudinale, rupturi de margine D4= suprafaţă poroasă cu ciupituri, suprafaţă încreţită, şiroită,

exudată D5= suprafaţă afectată de făgaşe.

b)Se determina indicele de fisurare (la nivelul îmbrăcăminţilor asfaltice) (tabelul 3)

Exemplu: IFA = 14% - calificativ de impermeabilitate MEDIOCRĂ c)Se fac măsurători pentru calitatea suprafeţei de rulare respectiv pentru

PLANEITATE şi RUGOZITATE. Exemplu: IRI = 3,8 m/km

HS = 0,63

140



d)Din Tabelul 2 se determină nivelul de performanţă NP în funcţie de

PLANEITATE, RUGOZITATE şi IMPERMEABILITATEA suprafeţei carosabile NP2.

e)Se revine la Tabelul 5 şi se poate identifica metoda de remediere preconizată în funcţie de performanţa la planeitate şi rugozitate.

Exemplu: pentru IRI = 3,8 m/km, HS = 0,63 se recomandă „PUNEREA SUB OBSERVAŢIE” care presupune în această etapă colmatări de fisuri.

4.5. Să se determine lucrările de întreţinere periodice pentru un drum cu îmbrăcăminţi din beton de ciment, care are suprafaţa carosabilă fisurată

a)Se fac investigaţii vizuale în teren pe sectoare omogene predeterminate, se determină starea de degradare conform Normativ CD 155/2001.

Exemplu: fisurare; IFA= indice fisurare îmbrăcăminte asfaltică).


2001)

ID (Normativ CD 155 -

2001)

DF=D3+0.5D2 [mp] IFA [%]


Rea > 13 > 98 > 19 Rea Mediocră 7,5 – 13 57 – 98 11 – 19 Mediocră

Bună 5 – 7,5 38 – 57 7 – 11 Bună Foarte bună < 5 < 38 < 7 Foarte bună

Performanţa la îmbrăcăminţile asfaltice depinde de calificativul la

impermeabilitate a suprafeţei de rulare. b)Se determină calificativul stării de fisurare asimilat dalelor fisurate şi se

identifică un indice de fisurare.

TFBC S

DI 3= (ST – suprafaţa sectorului omogen predeterminat).

Exemplu: în Tabel 3 pentru IFBC = 17% - calificativul de impermeabilitate este MEDIOCRU

c) Din tabelul 2 se determină nivelul de performanţă NP în funcţie de PLANEITATEA, RUGOZITATEA şi IMPERMEABILITATEA suprafeţei de rulare.

Exemplu: La un total de 25 dale/bandă/150m (sector omogen) daca 6 dale sunt fisurate, calificativul de impermeabilitate este MEDIOCRĂ.

Planeitate IRI = 4,6 m/km

141



142

Rugozitate HS = 0,4 Din Tabelul 7 rezultă nivelul de performanţă NP3. d)Din Tabelul 6, pentru planeitate IRI = 4,60 m/km şi rugozitate HS = 0,4

se poate recomanda un tratament bituminos şi care datorita calificativului de impermeabilitate MEDIOCRĂ a suprafeţei de rulare, se mai pune condiţia ca tratamentul bituminos să aibă şi caracteristici de etanşeitate.

5. CONCLUZII

Prezenta metodologie se referă la cuantificarea performanţei la partea

carosabilă în funcţie de măsurători directe în teren şi prelucrări statistice de date conform normelor în vigoare. Ea reprezintă un punct de sprijin pentru specialiştii din domeniu, care trebuie să întocmească documentaţii tehnice pentru finanţarea programului de întreţinere – reparaţii la infrastructura de transport rutier din raza sa de acţiune. BIBLIOGRAFIE [1]. Normativ CD 155: “Normativ privind determinarea stării tehnice a drumurilor

moderne”, 2001 [2] Normativ AND 540: ” Normativ pentru evaluarea stării de degradare a îmbrăcăminţii

bituminoase pentru drumuri cu structuri rutiere suple şi semirigide”, 2003 [3]. Normativ AND 547 “Normativ pentru prevenirea şi remedierea defecţiunilor la

îmbrăcăminţile rutiere moderne”, 1999 [4].

Ghid FRANTA ‘Lucrări de întreţinere – reparaţii la drum – masuri de remediere preconizate



SECŢIUNEA 2:

SIGURANŢA CIRCULAŢIEI

143



CONSIDERENTE ASUPRA PRACTICILOR UTILIZĂRII SISTEMELOR DE CALMARE A TRAFICULUI ÎN MEDIUL

URBAN Valentin Anton – conferenţiar universitar dr.ing. – U.T.C.B., email: [email protected] Alina Maria Radulescu – student U.A.U.I.M. Rezumat

Statisticile la nivel mondial asupra transporturilor rutiere arată că majoritatea accidentelor rutiere survin în ţări în care transportul rutier este în dezvoltare. Experţii internaţionali în siguranţa rutieră, inclusiv membrii comitetului de siguranţă rutieră A.I.P.C.R., estimează că aceasta situaţie are un preţ mare pentru mobilitatea persoanelor şi a mărfurilor. După părerea acestor specialişti, în ţările în care modul de transport rutier este în expansiune, administraţiile împreună cu specialiştii în domeniu, sunt datori să implementeze politici naţionale de sporire a siguranţei deplasărilor rutiere.

În prezenta lucrare se face o trecere în revista a unor metode de bune practici prin care se influenţează modul de desfăşurare a deplasările rutiere. În acest sens, sunt trecute în revistă o serie de soluţii constructive şi amenajări rutiere care vor impune participanţilor la trafic o anumită conduită în trafic.

Cuvinte cheie: accident rutier, siguranţa rutieră, calmarea traficului

1. CONSIDERAŢII GENERALE

Reducerea numărului de accidente rutiere şi îmbunătăţirea situaţiei în ceea

ce priveşte siguranţa rutieră au devenit preocupări comune la nivel mondial. Pe plan internaţional se constată o diferenţiere a modului în care se tratează problematica siguranţei rutiere. In acest, sens constatăm o ameliorare a condiţiilor de siguranţă rutieră în unele ţări dezvoltate din punct de vedere economic şi o degradare a acestora în special în ţările în curs de dezvoltare sau în tranziţie economică. În zonele cu dezvoltare economică precară, se constată o creştere numărului de accidente în desfăşurarea traficului rutier. Organizaţia Mondială a Sănătăţii (O.M.S.) şi Banca Mondială (B.M) au estimat că în 1990 accidentele rutiere se situau pe locul nouă dintr-un total de peste o sută de cauze distincte ale deceselor. Se prevede că în 2020 accidentele

144




de circulatie vor ocupa locul trei între cauzele vătămării participanţilor la trafic. (Figura 1)

Figura 1. Modificările survenite în cele 10 cauze principale de deces sau

invaliditate

Din analiza implicaţiilor sociale dar şi economice ale accidentelor rutiere, rezultă că la nivel decizional (guverne, autorităţi locale), este imperios necesar a se întreprinde măsuri coordonate, care să conducă la reducerea insecurităţii rutiere. Pe planul acţiunilor cu caracter preventiv se identifică necesitatea dezvoltării acţiunilor pro-active, prin care factorii responsabili inclusiv societatea, intervin prin aşa numita “politica pro-activa de securitate rutieră”. Termenul de politică pro-activă a fost adoptat şi promovat la nivel mondial prin intermediul A.I.P.C.R.

Securitatea rutieră constituie o miză umană considerabilă, care de cele mai multe ori, este ignorată. Fiind o problemă majoră a societăţii, securitatea rutieră aduce atingere vieţii cotidiene şi cere o mobilizare permanentă a autorităţilor publice. Din această perspectivă, considerăm că prezentarea bunelor practici promovate în diferite ţări, precum şi aprofundarea acestora, este de datoria specialiştilor din domeniul rutier, şi nu în ultimul rând a celor care lucrează mediului educaţional.

145



2. SCURT ISTORIC AL CONCEPTULUI DE CALMARE A TRAFICULUI

Termenul de “calmare a traficului” a apărut prima oara in anii ’80. Cu toate astea, principiile calmarii traficului datează în ţările dezvoltate economic de la începutul anilor ’60. Punctul de plecare al acestei abordări, l-a reprezentat creşterea rapidă a numărului de posesori de automobile din anii 1960 si 1970. In acea perioadă s-a constatat că reţeaua de străzi a oraşelor şi în special cea din zona centrală, nu a mai putut prelua creşterea traficului de autovehicule. Străzile au fost reproiectate cu scopul de a prelua un trafic mai intens în permanentă creştere. In practică s-au constat însă, o serie de efecte nedorite în ceea ce priveşte pe utilizatorii vulnerabili (pietoni, biciclişti) şi în egală măsură pe locuitorii zonelor rezidenţiale vecine zonelor de tranzit rutier. Trotuarele au fost micşorate pentru a se realiza noi benzi destinate circulaţiei autovehiculelor, maşinile parcate au acaparat spaţiul care anterior era destinat pietonilor si bicicliştilor. Arterele majore de circulaţie au izolat zone urbane mari sau au tăiat cartierele istorice. Aşa dar este evident că explozia numărului de maşini a condus la un “conflict de interese” care a generat cercetarea pentru găsirea unor soluţii de dezvoltare controlată a traficului. Prima reacţie a fost aceea de a construi noi cartiere rezidenţiale, pe principiul separării totale a pietonilor şi autovehiculelor, mai întâi în Suedia (Programul SCAFT-1968) şi apoi în unele oraşe din Marea Britanie. Spre sfârşitul anilor ’70 eficacitatea segregării din zonele rezidenţiale a început să fie pusă la îndoială deoarece era o soluţie costisitoare, care nu permitea planificarea uşoară a transportului în comun, iar statutul bicicliştilor era neclar. Segregarea totală a rămas şi chiar a fost extinsă în anumite zone urbane, conducând la: zone centrale pietonale şi la zone comerciale pietonale. În aceste condiţii, a apărut un nou concept de integrare a traficului mixt, denumit “woonerf” (în olandeza), bazat pe ideea conform căreia în zonele rezidenţiale, conducătorii auto ar trebui sa conducă cu o viteză egală sau apropiată cu cea a pietonilor şi să acorde prioritate acestora, in special copiilor. În cazul a doua mari studii pilot în oraşele olandeze Rijswijk şi Eindhoven s-a constatat că aplicarea conceptului “woonerf” a condus la diminuarea substanţială a numărului de accidente. Cu toate acestea, curând s-a remarcat o serie de deficienţe ale abordării “woonerf”, in special problema adaptării acestui tip de abordare la o zona rezidenţială existentă. Din această cauză, aplicarea conceptului de “woonerf” a fost aplicat numai la zone urbane limitate.

146



Cele două principii care stau la baza conceptului de “woonerf” sunt: reducerea vitezei autovehiculelor şi reducerea traficului de tranzit. Din studiile realizate pe accidente s-a constat că probabilitatea unei răniri grave a pietonilor este minimă dacă viteza din momentul coliziunii nu depăşeşte 30km/h. In urma acestor studii, s-a dedus că viteza acceptabilă în zonele rezidenţiale este de aproximativ 30km/h. De la începutul anilor ’80, un număr din ce în ce mai mare de ţări europene a aplicat limitarea vitezei la 30km/h pentru zonele rezidenţiale. Pe măsura trecerii timpului, s-a considerat că aplicarea conceptului de reducere a vitezei de circulaţie se poate extinde la zone locuite mai largi. In acest sens au fost studiate diferite soluţii tehnice, care apoi s-au concretizat în adevărate coduri de bună practică sau chiar politici urbane. Termenul general acceptat de către specialiştii în domeniu este ”calmarea traficului”. Acest concept a început să fie aplicat pe scară largă la nivelul urban. O dată cu trecerea anilor, scopul şi atenţia în ceea ce priveşte calmarea traficului s-au largit, punând în evidenţă măsuri aplicabile la nivel urban pentru reducerea traficului auto şi promovarea altor metode de deplasare. In această nouă abordare, un rol important îl ocupă şi mediul înconjurător şi considerentele medicale.

Ce este calmarea traficului ? Calmarea traficului reprezintă totalitatea măsurilor (în special a celor de ordin tehnic) care au scopul de a reduce efectele negative ale utilizării automobilelor, de a spori siguranţa rutieră, de a încetini viteză de deplasare a vehiculelor, de a reduce volumul traficului şi de a îmbunătăţi condiţiile de mediu în care se desfăşoară traficul rutier.

3. CONCEPTUL DE CALMARE A TRAFICULUI

În vederea îndeplinirii dezideratelor arătate mai sus, au fost întreprinse multe măsuri care presupun modificări ale mediului rutier cu scopul de a reduce viteza şi volumul traficului rutier. In mod normal, fiecare tip de măsură este proiectată pentru a îndeplini o funcţie specializată :

Măsuri care schimbă alinierea orizontală a drumului: şicanele, sensurile giratorii şi insulele din intersecţii .

Măsuri care schimbă alinierea verticală a drumului: intersecţii cu suprafeţe denivelate, denivelări locale ale suprafeţei carosabilului în vederea obligării conducătorului auto să îşi reducă viteza.

147



Măsuri care induc conducătorului auto senzaţia că se îngustează

banda de circulaţie, fie fizic, fie psihologic: îngustări, extensii ale curbelor, modificări ale peisajului înconjurător, îngustări ale benzii de circulaţie, parcări de-a lungul străzii, tratare diferită din punct de vedere al pavimentului .

Măsuri care redirecţionează sau blochează traficul: închideri parţiale şi fundături .

Măsuri care reglementează deplasarea vehiculelor: restricţii de viteză, interzicerea traficului de vehicule grele, introducerea sensurilor unice de circulaţie.

Măsuri care reduc nevoia de deplasare: planificarea transporturilor in mediu urban prin încurajarea utilizării transportului în comun şi a transporturilor nepoluante (biciclete, moto, mers pe jos).

4. SOLUŢII APLICATE PENTRU CALMAREA TRAFICULUI

1. Denivelări pentru obligarea conducătorului auto să reducă viteza. Aceste amenajări sunt porţiuni ridicate ale pavimentului dispuse de-a latul străzii pentru a încetini traficul. Acestea sunt eficiente atunci când sunt folosite mai multe consecutiv. Ar trebui extinse şi peste pistele de biciclete . 2. Şicanele. Aceste amenajări reprezintă deviaţii de-a lungul unei străzi, create fie prin lărgirea trotuarelor, fie prin alternarea spaţiilor de parcare de pe o parte pe alta a străzii . 3.Insule de circulaţie. Insule de circulaţie sunt poziţionate în interiorul intersecţiei, astfel încât să oblige conducătorii auto să reducă viteza. Se folosesc de obicei pe străzile locale din cadrul cartierelor de locuit . 4. Treceri de pietoni denivelate sunt amenajări ridicate faţă de nivelul carosabilului care diminuează viteza autovehiculelor. Aceste amenajări fac traversările părţii carosabile mult mai sigure. In acelaşi timp se asigură accesul mai uşor al persoanelor cu handicap la traversare. 5. Intersecţii denivelate (pavaj ridicat) diminuează viteza autovehiculelor în zona intersecţiilor, unde apar multe puncte de conflict. 6. Insule de traversare asigură faptul că traversarea străzii de către pietoni se realizează în două etape (pe rând pentru fiecare sens). 7. Barierele (închiderile)

Închideri pe jumătate de stradă (sau închideri parţiale) sunt bariere care blochează deplasarea vehiculelor pe o una din direcţii, pe o

148



distanţă scurtă. Aceasta măsură se aplică de regulă pe străzi la care circulaţia se desfăşoară în dublu sens.

Închideri totale (fundături) sunt bariere plasate pe un drum, pentru a închide complet circulaţia. Ele au scopul de a se evita traficul de tip tranzit. De cele mai multe ori sunt lăsate libere doar trotuarele .

Barierele mediane sunt insule denivelate, ridicate faţă de nivelul străzii, ele sunt situate pe axul drumului, în zona intersecţiilor, pentru a se evita relaţiile la stânga din orice direcţie .

8. Sensurile giratorii - Sensurile giratorii reprezintă o soluţie de amenajare a intersecţiilor folosite pe străzile cu debite mari de trafic şi pe străzile colectoare. Sensurile giratorii micşorează viteza de deplasare a vehiculelor şi transformă intersecţiile între fluxurile de circulaţie din “puncte de conflict” în “inserări în flux” sau “desprinderi din flux”. Cu toate acestea, principala funcţie a unui sens giratoriu este de a mări capacitatea de circulaţie a unei intersecţii. Sensurile giratorii şi mini-giraţiile au multe caracteristici de proiectare apropiate. Mini-giraţiile se disting prin diametrul redus al insulei centrale şi prin insulele de separaţie care pot fi reprezentate doar prin marcaje pe carosabil. Proiectarea geometrică a sensurilor giratorii are de obicei efecte pozitive atât pentru biciclişti, cât si pentru pietoni.

5. APLICAREA MĂSURILOR DE CALMARE A TRAFICULUI Aplicarea măsurilor de calmare a traficului trebuie realizată cu atenţie şi numai după o analiza complexă a contextului în care se desfăşoară circulaţia. Implementarea măsurilor preconizate se va face numai cu o evaluare prealabilă a rezultatelor preconizate a se obţine. După aplicarea măsurilor de calmare a traficului, în mod obligatoriu factorii de decizie vor monitoriza şi apoi vor evalua rezultatele implementate. Pe străzile noi, sau pe cele reabilitate pot fi integrate încă din stadiul de proiectare, măsuri de calmare a traficului pentru a obţine reducerea vitezei şi protejarea cât mai bună a pietonilor. În cartierele rezidenţiale din mediul urban, măsurile de calmare a traficului sunt folosite pentru reducerea vitezei şi pentru diminuarea traficului de tranzit pe străzile cu caracter local. În acest context, calmarea traficului reprezintă o măsura complexă, nu o soluţie pentru una sau două străzi cu probleme.

Caracteristicile şi funcţiunile străzii. Obiectivele avute în vedere când se propus măsurile de calmare a

traficului.

149



Limitările tehnice impuse de sistemele de calmare a traficului . Efectele măsurilor de calmare a traficului asupra desfăşurării

deplasărilor pe reţeaua de străzi din zona de influenta. Efectul asupra echipamentelor de urgenţă şi timpul de răspuns .

6. AVANTAJE ALE UTILIZĂRII MĂSURILOR DE CALMARE A TRAFICULUI

Practica utilizării sistemelor de calmare a traficului au condus la o serie de avantaje asupra creşterii calităţii serviciului de transport, dintre care putem enumera:

Creşterea confortului şi a securităţii pentru utilizatorii ne-motorizaţi: biciclişti şi pietoni.

Reducerea conflictelor între pietoni, biciclişti, motociclişti şi transportul auto.

Asigurarea accesului şi a mobilităţii pentru toate categoriile de utilizatori, incluzând pietonii şi bicicliştii.

Reducerea efectelor negative ce provin din utilizarea automobilului: blocaje în desfăşurarea traficului, poluarea aerului, accidente, poluare sonora.

Păstrarea caracterului istoric al zonelor urbane vechi. În afara de elementele menţionate mai sus, există şi o altă serie de efecte pozitive care rezultă indirect din aplicarea măsurilor de calmare a traficului, dar care nu pot fi cuantificate explicit, ci pot fi măsurate in timp.

150



151

BIBLIOGRAFIE [1]. PIARC - “Road Safety Manual”, - 2008 [2]. SEARCH LTD – “Catalog pentru siguranţa circulaţiei în localităţi liniare” – 2007 [3]. VERMONT TRANSPORT AGENCY - “Pedestrian and bycicle facility planning

and design manual”, capitolul 7-”Calming trafic” – 2007 [4]. RUNE ELVIK & OTHERS - “The Handbook of Road Safety Measures” -second

edition” - Emerald Group Publishing Limited – 2009 [5]. CAMBRIDGE DEVELOPMENT DEPARTAMENT –“Calming Traffic Study -

Cambridge”,- 2000 [6]. DEPARTAMENTUL OF PUBLIC WORKS BALTIMORE–U.S.A. – “Calming

Traffic Management Program - Baltimore – Maryland” – 2003 [7]. VALENTIN ANTON - “ Siguranţa circulaţiei” – note de curs - UTCB – 2010 [8]. COUNCIL OF THE EUROPEAN UNION “Directive of the European Parliament

and of the Council on road infrastructure safety management” - 2007



INSPECŢIA DE SIGURANŢĂ ÎN TRAFIC

Alina Burlacu, masterand Ingineria Infrastructurii Transporturilor, CFDP – UTCB şi proiectant inginer construcţii departamentul Proiectare Amenajări Circulaţie în cadrul Search Corporation; email: [email protected]; [email protected] Rezumat În trecut, s-a susţinut ideea conform căreia nu există nici un mod raţional de a defini problemele de siguranţă a circulaţiei şi de a aprecia cât de uşor aceste probleme pot fi rezolvate. Faptul că factorii de risc care contribuie la producerea accidentelor interacţionează în moduri complexe, care nu sunt cunoscute în totalitate, este evident. De asemenea, este adevărat faptul că nu există nici un mod “corect” din punct de vedere ştiinţific pentru a defini problemele siguranţei circulaţiei, cel puţin nu în sensul strict al cuvântului. Dar este eronat să concluzionăm că orice listă de factori ce contribuie la producerea accidentelor rutiere este complet arbitrară, şi deci, fără utilitate ca explicaţie ştiinţifică sau pentru scopul de a dezvolta un program eficient de siguranţa circulaţiei. O abordare raţională a evaluării importanţei factorilor de risc care contribuie la producerea accidentelor rutiere poate fi realizată pe baza a diverse concepte.

Creşterea numărului de accidente rutiere este proporţională cu creşterea motorizării (Kopits şi Cropper 2005). În multe din ţările de tranziţie din Europa de est şi Asia centrală, numărul proprietarilor de autovehicule a crescut mai rapid decât declinul ratei de decese per vehicul, în timp ce legislaţia nu a ţinut pasul cu motorizarea în plină expansiune. Din acest motiv, au fost implementate la nivel global Programe de Siguranţa Circulaţiei.

Un studiu recent efectuat în Europa ( Lutschounig et al.,2005) a cercetat folosirea actuală a Inspecţiei Siguranţei Rutiere în UE. Acest studiu a arătat faptul că ţările utilizează diferite concepte ale ISR: mai mult un amestec între Audit, Inspecţie şi analiză a punctelor negre. Cuvinte cheie: siguranţa circulaţiei, accidente rutiere, inspecţia de siguranţă rutieră, audit de siguranţă rutieră, trafic. 3 INTRODUCERE ÎN SIGURANŢA ÎN TRAFIC

În fiecare an, 1.17 milioane de oameni din întreaga lume îşi pierd viaţa în

urma unui accident rutier şi mai mult de 10 milioane de oameni sunt mutilaţi şi răniţi. Aproximativ 70% din aceste fatalităţi au loc în ţările în curs de dezvoltare, 65% implică pietoni şi 35% dintre pietoni sunt copii. Studii în acest domeniu estimează faptul că în următorii 10 ani, cel puţin 6 milioane de oameni

152




vor muri şi 60 milioane vor fi răniţi în ţările în curs de dezvoltare, dacă nu vor fi luate măsuri urgente. În ceea ce priveşte costurile economice pe care România le achită anual din cauza accidentelor rutiere, acestea sunt estimate la 4.1 miliarde de dolari (sumă raportată la costurile din 2008), conform unui raport al Băncii Mondiale, ceea ce situează ţara noastră pe locul 5 în Europa şi Asia Centrală. Costul estimat pentru un deces în urma unui accident rutier este în România de 888.860 de dolari, mai puţin de jumătate decât sumele din Slovenia sau Cehia. Costurile directe ale accidentelor rutiere cu victime includ tratamentul de urgenţă, costurile medicale iniţiale, cheltuielile de refacere, tratamentul pe termen lung, costurile cu poliţa de asigurare, cele legale şi cele suportate de angajator. Costurile indirecte includ cheltuielile cu productivitatea la locul de muncă cauzate de invaliditatea temporară sau permanentă şi de scăderile în productivitatea gospodăriilor determinate de aceste dizabilităţi.

Tabel 1. Costurile socio-economice estimate pentru accidentele rutiere in Europa

Ţara

P.I.B. [mld. U.S.$]

Număr de accidente mortale

Număr de accidente mortale raportat la 1 mil.

loc.

Cost ec. estimat

[mld. U.S.$]

Cost ec. estimat per

deces [U.S. $]

Polonia 669 5.583 145 10.0 1.229.200 Ucraina 350 6.966 152 5.3 534.380 România 273 2.794 126 4.1 888.860 Cehia 266 1.221 120 4.0 1.802.850 Ungaria 199 1.232 124 3.0 1.388.100 Slovacia 120 627 115 1.8 1.556.940 Bulgaria 94 1.006 140 1.4 866.040 Serbia 81 897 88 1.2 763.770 Croaţia 73 614 137 1.1 1.153.180 Slovenia 58 292 146 0.9 2.022.580 Letonia 40 419 188 0.6 1.246.070 Estonia 28 196 151 0.4 1.452.780 Moldova 11 391 90 0.2 220.780 Kosovo 5 152 84 0.1 161.000

153



2. MĂSURI LUATE PENTRU ÎMBUNĂTĂŢIREA SIGURANŢEI ÎN

TRAFIC Pentru a preveni accidentele rutiere, pentru a minimiza gravitatea lor

atunci când au loc, cât şi pentru a reduce severitatea rănilor victimelor implicate în astfel de evenimente, diverse programe au fost proiectate şi implementate în mai multe ţări. Rezultatele sunt foarte clare şi evidente în ţările dezvoltate, însă lasă de dorit în ţările cu o economie slabă, sau chiar mediocră, cum este România.

-60%

-50%

-40%

-30%

-20%

-10%

0%

10%

20%

Leto

nia

Span

iaPo

rtuga

liaEs

toni

aFr

anta

Li

tuan

iaIta

liaIs

rael

Irlan

daG

erm

ania

Slov

enia

Slov

acia

Belg

iaEl

vetia

Finl

anda

Sued

iaAu

stria

Ung

aria

Ola

nda

Ceh

iaLu

xem

burg

Mar

ea B

ritan

Dan

emar

caC

ipru

Nor

vegi

aPo

loni

aG

reci

aBu

lgar

iaR

oman

iaM

alta

Figura 1. Evidenţa procentuală a numărului deceselor din accidente rutiere între

2001 şi 2009 (ETSC 2010) Autorităţile responsabile de starea drumurilor trebuie să garanteze un

nivel de siguranţă adecvat pe drumurile existente. Pentru a atinge acest scop, managementul avansat de siguranţă rutieră ia în considerare nu numai metodele corective tradiţionale, care se bazează pe analiza zonelor periculoase din trafic, ci şi întreaga durată de viaţă a infrastructurii.

Ca acţiuni principale în abordarea acestei probleme de nivel mondial, au fost adoptate următoarele proceduri complementare:

• Evaluarea impactului siguranţei rutiere ( pentru drumurile noi - înainte de faza de proiectare)

• Auditul de siguranţă rutieră ( pentru drumurile noi - în fazele de proiectare, execuţie şi fazele de operare iniţiale)

154



• Managementul reţelelor rutiere ( pentru drumurile existente –

depistarea şi tratarea “punctelor negre” din trafic) • Inspecţia de siguranţă rutieră ( pentru drumurile existente) Auditul şi inspecţia de siguranţă rutieră sunt folosite pentru a verifica

nivelul de siguranţă a infrastructurii drumului. ASR verifică proiectarea de noi drumuri, cat şi reconstrucţia celor existente, în timp ce ISR este folosită pentru verificarea drumurilor existente. Există multe asemănări între ASR şi ISR, însă deosebirea de bază constă în faptul că cea de-a doua presupune prezenţa unor experţi care să inspecteze, în mod sistematic şi periodic, reţeaua rutieră existentă pentru depistarea anumitor erori de proiectare.

3. INSPECŢIA DE SIGURANŢĂ RUTIERĂ

Dezvoltarea reţelelor rutiere poate crea un conflict între funcţia actuală a drumului şi scopul său, împreună cu echipamentul inadecvat şi caracteristicile de proiectare la utilizarea cotidiană a drumului. În continuare, îmbunătăţirile în standardele rutiere pot crea discrepanţe între caracteristicile drumurilor noi sau reconstruite şi cele existente, modificând aşteptările iniţiale privind utilizarea drumului. Datorită dezvoltărilor tehnologice şi a noilor standarde tehnice, echipamentul existent al drumului poate deveni învechit, fiind necesară înlocuirea lui. Odată ce este deschis traficului, este foarte probabil ca mediul înconjurător să fie afectat de impactul dezvoltărilor rutiere, deşi acest lucru nu este de dorit de către autorităţile locale ( acest lucru este relevant în special pentru zona acostamentelor şi dincolo de acestea).

Aceştia şi alţi factori de risc apar în timpul duratei de viaţă a unui drum, neprevăzuţi în fazele de dezvoltare (de exemplu în fazele de planificare şi proiectare). Principalul obiectiv al ISR este combaterea acestor hazarde pentru a creşte nivelul de siguranţă al drumurilor existente şi pentru a le aduce la standarde adecvate, alături de restul reţelei rutiere. Un al doilea obiectiv al ISR, complementar celui dintâi, este să păstreze sau să restabilească nivelul original de siguranţă pe drumurile existente. Oricum, este recunoscut faptul că anumite probleme legate de al doilea obiectiv sunt în principiu dobândite prin inspecţii periodice de întreţinere a drumurilor.

Inspecţia de Siguranţă Rutieră este un instrument de verificare periodică a reţelei de trafic existentă, independent de numărul de accidente. ISR permite implementarea măsurilor de remediere înainte ca accidentele să aibă loc. (High Level Working Group on Road Infrastructure Safety, 2003).

155



156

Conform Înţelesului General [ Mocsari, T. et al, 2006], Inspecţia de Siguranţă Rutieră este definită prin următoarele afirmaţii:

• instrument de prevenire • constă într-o inspecţie regulată, sistematică şi la faţa locului a

drumurilor existente, acoperind întreaga reţea rutieră • este realizată de echipe de specialişti în domeniul siguranţei rutiere • are ca rezultat un raport oficial ce conţine problemele de siguranţă din

trafic de la faţa locului • necesită un răspuns oficial din partea autorităţii răspunzătoare de starea

drumurilor

Instrumentul de siguranţă rutieră folosit, comparabil cu Înţelesul General

Definiţia adoptată acoperă 40-80% din Înţelesul General

Definiţia adoptată acoperă mai puţin de 40% din Înţelesul General

Nu există informaţii

Figura 2. Compatibilitatea între Înţelesul General şi aplicabilitatea curentă a Inspecţiei Siguranţei Rutiere



Pentru o eficienţă maximă, inspecţiile în situ şi alegerea intervenţiilor

posibile ar trebuie să fie în sarcina unei echipe de experţi în siguranţa circulaţiei, familiarizaţi cu analiza sistemului de trafic. Calificarea şi experienţa membrilor acestei echipe este de o importanţă majoră pentru ISR. Ei au ca sarcini: să identifice posibile zone cu probleme după analiza preliminară a sectorului de drum analizat; să identifice riscurile posibile în timp ce parcurg un drum; să-şi conştientizeze importanţa şi să decidă în ceea ce priveşte necesitatea de a aduna informaţii detaliate adiţionale; să stabilească fiecare risc şi să recomande aplicarea unor măsuri de siguranţă care pot diminua riscul, fără a crea noi situaţii periculoase.

Cel mai probabil, aceste sarcini sunt mai bine îndeplinite de către o echipă, decât de un singur inspector, din cauza posibilităţii de a schimba păreri tehnice pe baza problemelor depistate. În plus, rotirea compoziţiei echipei ajută la dezvoltarea unei activităţi armonioase pe termen lung.

După analiza chestionarelor şi a rezultatelor analizei măsurilor de siguranţă ale ISR, au fost sugerate de către Elvik (2006) următoarele aspecte:

• elementele ce fac parte din inspecţia de siguranţă rutieră ar trebui considerate factori de risc pentru accidente;

• inspecţiile ar trebui să fie standardizate şi proiectate pentru a se asigura că toate elementele incluse sunt acoperite şi sunt evaluate într-un mod obiectiv; în fazele iniţiale ale implementării, chestionarele sunt foarte utile;

• chestionarele pentru ISR ar trebui să includă esenţialul elementelor importante recunoscute:

calitatea indicatoarelor rutiere, necesitatea lor în anumite zone, corectitudinea amplasării cât şi lizibilitatea lor pe timp de noapte;

calitatea marcajelor rutiere, în mod special dacă sunt vizibile şi în concordanţă cu indicatoarele rutiere;

calitatea suprafeţei de rulare, cu referire la fricţiune ( macro şi micro texturi) şi la rugozitate;

distanţa de vizibilitate adecvată şi absenţa obstacolelor temporare sau permanente, care pot interveni în observarea drumului sau a altor participanţi la trafic;

prezenţa elementelor de risc la marginea drumului, lângă partea carosabilă, cum ar fi copaci, pietre mari, conducte şi canale de scurgere şi pante abrupte ale acostamentelor, etc.;

aspecte ale circulaţiei, în mod special dacă vitezele conducătorilor auto sunt adecvate pentru condiţiile locale şi pentru clasa drumului;

157



• Pentru fiecare element ce face parte dintr-o inspecţie, o evaluare

standard trebuie făcută prin aplicarea următoarelor categorii: elementul reprezintă un risc de trafic ce trebuie tratat cât mai repede posibil; o metodă de rezolvare specifică trebuie propusă;

elementul nu este într-o stare bună de funcţionare sau nu este conform cu normele în vigoare, dar nu necesită o acţiune rapidă de a fi corectat; sunt necesare observaţiile de rigoare;

elementul este într-o condiţie bună şi în conformitate cu normele în vigoare.

• ISR trebuie să-şi declare constatările şi să propună măsuri de siguranţă prin rapoarte standard;

• Inspectorii trebuie să fie calificaţi pentru funcţia lor. Trebuie să aibă întâlniri frecvente, pentru a face schimb de experienţe şi pentru a asigura o aplicare uniformă a principiilor de bază ale siguranţei în inspecţie;

• Trebuie să existe o continuare a ISR după o perioadă de timp, pentru a verifica dacă măsurile propuse au fost implementate corespunzător.

Aceste declaraţii standard reprezintă o bază pentru a defini ISR în fiecare

ţară. De fapt, din cauza elementelor specifice fiecărei ţări în domeniul administraţiei, legilor şi asigurărilor, procedurile detaliate sunt mai bine definite de autorităţile naţionale de drumuri.

Figura 3. Exemplu de situaţie de risc depistată în timpul unei Inspecţii de

Siguranţă Rutieră

158



După aderarea României la Uniunea Europeană, a fost adoptată legea

265/2008 privind auditul de siguranţă rutieră. Potrivit acesteia, ASR este parte integrantă a managementului siguranţei rutiere, prin care se realizează evaluarea implicaţiilor asupra siguranţei rutiere a diferitelor alternative ale proiectelor de construcţie a drumurilor publice, a proiectelor de reabilitare şi/sau de modernizare a drumurilor publice existente, a proiectelor de mică anvergură, precum şi a proiectelor privind ISR, în vederea identificării detaliate a riscurilor, care pot contribui la producerea accidentelor rutiere, în scopul creşterii siguranţei infrastructurii rutiere .

Până în prezent, în România au fost efectuate mai multe studii de siguranţa circulaţiei în localităţi liniare ( sat, comună sau oraş de mărime mică, organizat longitudinal de-a lungul unui drum principal ) în cadrul unor proiecte (pilot) UE/PHARE sau finanţate de Banca Mondială (ex: DN 1 Bucureşti – Braşov), cât şi pentru variante ocolitoare (ex : DN 78 Arad – Oradea).

În ianuarie 2010, Ministrul Transporturilor şi Infrastructurii, Radu Berceanu, a iniţiat un proiect de Ordonanţă a Guvernului privind gestionarea siguranţei circulaţiei pe infrastructura rutieră, act normativ prin care MTI îşi propune prevenirea şi reducerea pierderilor umane, materiale şi financiare cauzate de accidentele rutiere, prin creşterea gradului de siguranţă rutieră.

Proiectul prevede realizarea auditurilor de siguranţă rutieră, care vor fi iniţiate de auditori specializaţi. Inspecţia de siguranţă se realizează obligatoriu pentru fiecare drum public o dată la 2 ani, alternativ în perioadele iarnă şi vară, se concretizează într-un raport de inspecţie de siguranţă şi cuprinde verificarea periodică a gradului de deteriorare a elementelor care influenţează siguranţa rutieră, menţinerea caracteristicilor iniţiale privind semnalizarea şi, după caz, analiza posibilelor efecte ale lucrărilor rutiere asupra siguranţei traficului.

În principiu, începând cu data de 1 Ianuarie 2011, în cazul unui accident de circulaţie soldat cu persoane decedate sau răniţi grav, înregistrat pe un drum public, administratorul drumului va solicita imediat, obligatoriu, executarea unei inspecţii de siguranţă suplimentară care să identifice elementele care au favorizat producerea accidentului respectiv şi să facă recomandările necesare.

Întrucât nu este implementată o abordare standardizată globală a Inspecţiei de Siguranţă Rutieră, este dificil de comparat costurile şi beneficiile care ar proveni în urma a diferite studii de acest gen. Macaulay şi Mclnerney (2002) nu doar au studiat efectele ASR, dar şi cele ale ISR. Mai mult de 78% din recomandările implementate au avut un raport cost beneficiu pozitiv mai mare ca 1, şi aproximativ 47% au avut un raport mai mare chiar decât 5.

159



4. CONCLUZII

În urma analizei răspunsurilor chestionarelor completate de 14 ţări europene, cât şi a experienţei din alte ţări, s-a concluzionat faptul că Inspecţia în Siguranţa Rutieră a fost cu succes implementată în câteva ţări şi reprezintă un instrument eficient pentru managementul siguranţei în trafic. Protocolul ISR şi denumirile folosite actual variază de la o ţară la alta. Prin comparaţie cu Auditul de Siguranţă Rutieră şi Managementul Punctelor Negre, ISR este una dintre practicile de siguranţă rutieră asupra căreia s-a căzut cel mai puţin de acord în Europa.

Acest lucru poate rezulta din faptul că activităţile de management depind de contextul administrativ şi cel legal în care au fost implementate; în concluzie sunt influenţate de metodele specifice fiecărei ţări. Implementarea pe scară largă a ISR în Europa pare a fi posibilă şi de dorit. Până în momentul de faţă, cea mai bună orientare a fost definită şi testată în trei ţări (Germania, Ungaria, Portugalia), conducând la concluzia că nu sunt impedimente majore pentru extinderea acestei proceduri în restul ţările europene.

Figura 4. Un sector de drum, înainte şi după efectuarea

Inspecţiei de Siguranţă Rutieră Implementarea Inspecţiei de Siguranţă Rutieră necesită oricum răspunsul

la un anumit număr de întrebări tehnice, administrative, de reglementare, legale şi financiare, pentru a adapta conceptul la fiecare ţară în parte.

Procedura de Inspecţie a Siguranţei Rutiere este într-o continuă dezvoltare şi îmbunătăţire, ca urmare a concluziilor obţinute din rezultatele activităţilor de evaluare. România se află pe drumul cel bun, prin adoptarea legislaţiei corespunzătoare, cât şi prin implicarea continuă a Companiei naţionale de

160



161

autostrăzi şi drumuri naţionale din România (CNADNR), care a implementat şi urmează să implementeze o serie de proiecte pentru îmbunătăţirea condiţiilor de siguranţa circulaţiei.

BIBLIOGRAFIE:

[1]. ANTON VALENTIN – Cursul de Siguranţă Rutieră, master Ingineria Infrastructurii

Transporturilor, UTCB, 2010 [2]. SEARCH CORPORATION – Catalog de măsuri pentru siguranţa circulaţiei în

satele liniare, 2007 [3].

CARDOSO, J. STEFAN, C. ELVIK, R & SORENSEN, M – „Road Safety Inspections: Best practice and implentation plan”, 2007

[4]. BELCHER, M. PROCTOR, S. & COOK, PH. – „Practical Road Safety Auditing.”

2nd edition, 2008 [5]. LUTSCHOUNIG, S., NADLER, H. & MOCSARI, T. – „Description of the Current

Practice of Road Safety Inspection”, RIPCORD – ISEREST, 2005 [6]. RUNE ELVIK, TRULS VAA – „The Handbook of Road Safety Measures” 2nd

edition, 2005 [7]. Report from EUROPE AND CENTRAL ASIA REGION, HUMAN

DEVELOPMENT DEPARTMENT ( ECSHD), SUSTAINABLE DEVELOPMENT DEPARTMENT (ECSSD), GLOBAL ROAD SAFETY FACILITY (GRSF), THE WORLD BANK – Confronting “Death on Wheels”, Making Roads Safe in Europe and Central Asia, 2009

[8]. MACAULAY, J. & MC INERNEY, R. – Evaluation of the Proposed Actions

Emanating from Road Safety Audits, AP-R209/02. Austroads, Sydney, 2002 [9]. PIARC TECHNICAL COMMITTEE ON ROAD SAFETY – „Road Safety Manual”,

2003




IMBUNATĂŢIREA CLASIFICĂRII AUTOVEHICULELOR

INTENŢIONATĂ RECENSĂMINTELOR DE TRAFIC, PRECUM ŞI PROIECTĂRII MODELELOR DE AFECTARE

Epuran Cornel, Sef Colectiv Trafic si Economia Transporturilor, S.C. CONSITRANS, e-mail: [email protected], [email protected] Rezumat Practica de proiectare a ultimilor ani a relevat, în decursul masuratorilor de trafic si circulatie, ca prevederile normative în vigoare au devenit insuficiente pentru efectuarea unor analize de calitate. Se accentueaza, mai ales începând cu perioada de Preaderare si dupa Aderare, necesitatea armonizarii normativelor romanesti cu cele internationale. Unul din elementele primare, de baza în analiza cererii de trafic îl constituie identificarea cu acuratete crescuta a categoriilor de vehicule. In aceasta privinta, categoriile Recensamantului National de circulatie desfasurat la fiecare cinci ani, necesita detalieri si diferentieri ale tipurilor de autovehicule. Practica internationala actuala acorda o importanta majora clasificarii autovehiculelor intentionate modelarii traficului. Atentia este îndreptata, mai ales, catre clasificarea detaliata a autocamioanelor articulate, dupa numarul de punti al ansamblului Cuvinte cheie: modelare trafic, recensamânt circulatie, clasificare autovehicule

1 RAFINAREA CATEGORIILOR DE VEHICULE UTILIZATE LA RECENSAMÂNTUL NATIONAL DE CIRCULATIE

Pentru cresterea rigurozitatii clasificarii autovehiculelor consideram necesare urmatoarele:

- Categoria de Trafic BICICLETE, MOTOCICLETE, necesita separarea traficului motorizat (Motociclete).

Este de facut observatia ca, daca vehiculele de acest tip nu sunt decelabile, în cursul masuratorilor automate, prin utilizarea unor contori sensibili, categoria va fi calibrata , unde este cazul, prin numaratori manuale clasificate

162






- Categoria de trafic AUTOTURISME, necesita rafinarea structurii prin: - separarea Autoturismelor Mari (SUV, limuzine), de autourismele uzuale, precum si de autoutilitarele cu utilizare mixta (pasageri, marfa)

- separarea autovehiculelor de transport marfa (autoutilitare), dupa criteriul, nu al capacitatii de încarcare ci al numarului si tipului de punti (osii); în acest caz, Autoutilitarele vor fi identificate prin formula 2-punti/4-roti

In ce priveste categoriile de vehicule grele de transport marfa se accentueaza, în practica europeana, necesitatea detalierii acestora.. Rafinarea structurii acestei macrocategorii conduce la separarea în:

- Autocamioane ca vehicule monocorp, clasificate dupa numarul de punti - Autocamioane articulate compuse dintr-un vehicul tractor (fie el autocamion

monocorp sau cap tractor) si cel putin o remorca sau semiremorca, clasificate, de asemenea, dupa numarul total de punti al ansamblului

Considerând cele de mai sus,s-a elaborat o structura a clasificarii vehiculelor apropiata de practica europeana si cea americana prezentata în continuare.

163




164

Tabelul 1. # denumire descriere punti note

1 MOTOCICLETE toate felurile si marimile de motociclete 2

2 AUTOTURISME

toate felurile si marimile de autoturisme MICI SI MEDII, pentru pasageri, inclusiv cele tractând remorci usoare sau rulote

2, 3, 4

3 AUTOTURISME MARItoate autoturismele MARI (SUV, limuzine), pentru pasageri, inclusiv cele tractând remorci usoare sau rulote

2, 3, 4

4 MICROBUZEmicrobuze destinate transportului de pasageri, inclusiv cele tractând remorci usoare sau rulote

2în cazul numaratorilor cu contori automati, microbuzele se includ în categoria 2 (se clasifica Autoturisme Mari)

5 AUTOBUZE

autobuze uzuale cu 2-punti / 6-roti (roti duble pe puntea spate), precum si autocare, inclusiv cele tractând remorci usoare

2, 3

Autocarele cu echipamente specializate vor fi considerate camioane si clasificate ca atare. Autocarele tri-axle, quad-axle (megalinere sau articulate), se separa numai pentru studii speciale

6 AUTOUTILITARE cu 2-PUNTI / 4-ROTI

autoutilitare pe sasiu de autoturism sau pe sasiu de microbuz, cu DOUA ROTI SIMPLE PE PUNTEA SPATE, inclusiv cele tractand remorci usoare (monoax sau cu 2-punti)

2, &3, &4

in general cu masa mai mica de 3,5t în cazul numaratorilor cu contori automati, autoutilitarele se includ în categoria 2 (se clasifica Autoturisme Mari)

7AUTOCAMIOANE (MONOCORP) CU 2 PUNTI / 6-ROTI

toate furgonetele mari, camionete, camioane, cu DOUA ROTI DUBLE PE PUNTEA SPATE

2

8 AUTOCAMIOANE (MONOCORP) CU 3-PUNTI toate camioanele monocorp cu 3-punti 3

9 AUTOCAMIOANE (MONOCORP) CU 4-PUNTI

toate camioanele monocorp cu 4 sau mai multe punti 4

10AUTOCAMIOANE CU 2-PUNTI si REMORCA (total 4-punti)

toate camioanele mici si medii (2-punti/6-roti), tractand remorca 2+2 (4)

11

AUTOCAMIOANE GRELE (ARTICULATE) cu REMORCA sau TRAILER (total 4-punti)

2&2 (4) 3&1 (4)

12

AUTOCAMIOANE GRELE (ARTICULATE) cu REMORCA sau TRAILER (total 5-punti)

3&2 (5) 3+2 (5)

13

AUTOCAMIOANE GRELE (ARTICULATE) cu REMORCA sau TRAILER (total peste 5-punti)

6, 7

14 definiri pentru studii speciale

15 neconforme cu clasele anterioare

Categorii de Vehicule utilizate în Monitorizarea Traficului si în proiectarea Modelelor de Afectare

TOATE camioanele tractand remorca sau semiremorca se considera camioane articulate si se clasifica dupa numarul total de punticamion greu sau cap tractor, tractand

remorca sau semiremorca

Categoriile de trafic MOTORIZAT nedecelabile cu contori automati, se calibreaza, DACA ESTE CAZUL, prin numaratori manuale clasificate (Autoturisme mari, Vehicule recreationale automotoare, Microbuze, Autobuze cu echipamente, Furgonete)Categoriile de trafic NEMOTORIZAT (Biciclete, Vehicule cu tractiune animala) se calibreaza, DACA ESTE CAZUL, prin numaratori manuale clasificate

Categoria MOTOCICLETE, daca nu este decelabila cu contori automati sensibili, se calibreaza, DACA ESTE CAZUL, prin numaratori manuale clasificate

se includ vehic recreationale (rulote automotoare, case pe roti) se includ autobuzele modificate pentru diferite echipamente se includ cap-tractoare care circula fara trailer

vehiculele recreationale automotoare (rulote automotoare, case pe roti) vor fi considerate camioane si clasificate ca atare

BIBLIOGRAFIE [1]. FHWA Vehicle Types, U.S. DEPARTMENT OF TRANSPORTATION – FEDERAL

HIGHWAY ADMINISTRATION, Aprile, 2008, http://www.fhwa.dot.gov/policy/ohpi/vehclass.htm

http://www.fhwa.dot.gov/policy/ohpi/vehclass.htm



ASPECTE PRIVIND ORGANIZAREA CIRCULAŢIEI PIETONALE ÎN ORAŞE

Răzvan Poştoacă, inginer, SC Consitrans Srl, e-mail: [email protected] Mircea Ciobanu, grafician, SC Consitrans Srl, e-mail: [email protected] Rezumat

Organizarea circulaţiei pietonale este complexă şi este influenţată de următorii factori: mobilitatea pietonilor, siguranţa pietonilor şi factori socio-umani.

În cazul unei concentraţii intense a circulaţiei în orase, cresc contradicţiile dintre circulaţia vehiculelor şi circulaţia pietonilor. Pericolul apare atît pe arterele cu circulaţie intense, dar şi pe străzile cu circulaţie redusă de vehicule şi pietoni, unde linistea aparentă reduce gradul de atenţie şi simtul de răspundere atât al conducătorilor de vehicule cât şi al pietonilor.

De aceea scopul principal în cadrul organizării circulaţiei pietonilor în oraşe este realizarea despărţirii spaţiale complete a circulaţiei vehiculelor de cea a pietonilor.

Cuvinte cheie: organizare, circulatie, pietonal, mobilitate, siguranta, confort

1. INTRODUCERE

In proiectarea urbanistică problema circulaţiei nu reprezintă numai aspectul posibilităţilor de deplasare de la un loc la altul, ci şi o serie de aspecte legate de siguranţa rutieră, poluarea aerului sau estetica şi peisagistica arterelor. Se constată că odată cu dezvoltarea circulaţiei dispare treptat spaţiul liber în oraşe, iar omul pierde relaţiile normale cu mediul urbanistic înconjurator. Clădirile “înoată” într-un flux de maşini, monumentele de arhitectura îşi pierd influenţa pe care o aveau asupra omului, perspectiva ansamblurilor urbanistice dispare. Oraşele sunt alcătuite din: zone comerciale, zone de birouri, zone de agrement, zone istorice, zone rezidenţiale şi zone industriale. Delimitarea acestor zone se face în general prin străzi de categoria I sau II, pe care se desfăşoară în principal trafic compus din autovehicule şi mijloace de transport public. Un oraş bine organizat presupune delimitarea clară a acestor zone fără amestecarea spre exemplu a clădirilor de birouri în zone istorice sau a clădirilor de locuinţe în zone industriale, acest lucru aducând probleme de trafic, de mediu, estetice etc.

165





În proiectarea de drumuri urbane din ultimii ani optica s-a îndreptat mai mult către înlesnirea circulaţiei autoturismelor şi mai puţin către celelalte mijloace de transport: transport public, pietonal, biciclete, motociclete. Un studiu efectuat în urmă cu zece ani pentru Municipiul Bucureşti arată că în lipsa dezvoltării şi a altor moduri de transport decât autoturismul personal, va rezulta o creştere de utilizare a acestuia cu 7% pe o perioadă de 15 ani. În aceste condiţii se impune schimbarea perspectivei din care privim sistematizarea rutieră, prin dezvoltarea transportului public, a traseelor pentru biciclişti şi motociclişti şi a circulaţiei pietonale. 2. ORGANIZAREA CIRCULATIEI PIETONALE

Organizarea circulaţiei pietonale este complexă şi este influenţată de următorii factori: mobilitatea pietonilor, siguranţa pietonilor şi factori socio-umani.

Mobilitatea reprezintă posibilitatea de a efectua deplasări între două puncte şi se calculează ca fiind numărul mediu de călătorii pe care un locuitor al oraşului le efectuează într-un an. Este foarte important ca într-un oraş mobilitatea locuitorilor să fie mare deoarece nevoile de deplasare sunt foarte multe: către locul de muncă, către centre comerciale, către zone de agrement, către şcoli etc. Pe distanţe mici principalul mod de deplasare trebuie să fie mersul pe jos. Disponibilitatea unei persoane de a merge pe jos este de aproximativ 1-1.5 km. Rezultă că pe o rază de maxim 1500m locuitorii unei zone rezidenţiale trebuie să-şi satisfacă cea mai mare parte a nevoilor personale. Creşterea mobilităţii pietonale ţine deci de mai multe aspecte, printre care şi accesibilitatea diverselor centre polarizante de călătorii. Măsuri de îmbunătăţire a accesibilităţii sunt:

• promovarea şi menţinerea în funcţiune a centrelor comerciale mici, locale şi dezvoltarea de astfel de noi centre

• menţinerea şi dezvoltarea reţelei de şcoli şi gradiniţe • dezvoltarea zonelor de agrement în apropierea sau în interiorul zonelor

rezidenţiale • dezvoltarea de locuri de munca în apropierea zonelor rezidenţiale cu

densitate mare de locuitori. Amenajarile pietonale, ca de exemplu trotuare, străzi şi zone destinate exclusiv circulaţiei pietonilor reprezintă un alt aspect ce influentează mobilitatea acestora.

166



Trotuarele sunt elemente ale străzii special amenajate şi rezervate exclusiv pietonilor şi trebuie să prezinte următoarele caracteristici:

• Să aibe lăţimi generoase, dimensionate în funcţie de intensitatea fluxului pietonal. Spre exemplu Calea Victoriei, care deşi are un trafic pietonal ridicat are trotuare foarte înguste ce ajung şi la 1m lăţime

• Organizarea diverselor activităţi pe suprafaţa trotuarelor nu trebuie să stânjenească fluxul de pietoni

• Să aibe continuitate firească şi facilă • Traseul nu trebuie să fie sinuos • Traversarile să fie cît mai scurte; este necesară introducerea insulelor de

odihnă la trecerile pentru pietoni, pentru străzi cu mai mult de două benzi de circulaţie

• Amplasarea mobilierului urban, stâlpilor de iluminat, indicatoarelor de circulaţie, semafoarelor, vegetaţiei pe suprafaţa trotuarelor nu trebuie să stînjenească circulaţia pietonală

• Să fie amenajate în locuri uşor accesibile În zonele cu magazine mari, săli de spectacole, clădiri publice, stadioane etc. trotuarele se transformă în zone pietonale cu lăţimi mari, dimensionate în funcţie de intensitatea fluxului pietonal în condiţii de interes maxim pentru fiecare obiectiv şi de aspectul arhitectural pe care trebuie să-l prezinte zona respectivă. Probleme de organizare a circulaţiei pietonale apar şi în cazul centrelor comerciale mici din interiorul zonelor rezidenţiale, ce reprezintă poli de mare interes fiind supuse permanent la fluxuri pietonale intense. În cele mai multe cazuri aleile din interiorul pieţelor cît ăi cele care le înconjoară nu sunt dimensionate corespunzător. Apar probleme legate de disconfort şi chiar de siguranţa circulaţiei, din cauza utilizării părţii carosabile a străzilor ce înconjoară pieţele, a pietonilor ce nu pot folosi trotuarele subdimensionate. Se impune astfel o nouă organizare a centrelor comerciale. O soluţie ar fi crearea unor centuri pietonale de jur imprejur, capabile să preia fluxurile de pietoni. Pe suprafaţa centurilor nu se desfăşoară activităţi comerciale, sunt izolate prin garduri, sunt conectate din loc în loc la interiorul zonei şi au scopul de a evita aglomerările şi accidentele de circulaţie. Siguranţa reprezintă cel mai important factor de care trebuie să ţinem seama în cadrul organizării circulaţiei pietonale. În cazul unei concentraţii intense a circulaţiei în orase, cresc contradicţiile dintre circulaţia vehiculelor şi circulaţia pietonilor.

167



Pericolul apare atît pe arterele cu circulaţie intense, dar şi pe străzile cu circulaţie redusă de vehicule şi pietoni, unde linistea aparentă reduce gradul de atenţie şi simtul de răspundere atât al conducătorilor de vehicule cât şi al pietonilor. Faţă de conducatorii auto, pietonii prezintă câteva caracterisici:

• media de vârstă este mai ridicată, • numărul lor este mai mare, • au libertate de mişcare mai mare , • subapreciază efectele pe care le pot produce în desfăşurarea traficului

auto. Datorită acestor caracteristici se iau masuri de siguranţa circulaţiei care au ca scop protejarea pietonilor de autovehicule. Prin asigurarea securităţii circulaţiei se înţeleg în general diverse restricţii pentru pietoni, ceea ce conduce la încălcarea regulilor de către aceştia, alegând un traseu mai scurt şi mai comod. De aceea scopul principal în cadrul organizării circulaţiei pietonilor în oraşe este realizarea despărţirii spaţiale complete a circulaţiei vehiculelor de cea a pietonilor. Pentru rezolvarea acestei probleme există două soluţii: separarea circulaţiei pe acelaşi nivel sau organizarea circulaţiei pe nivele diferite. Pe plan internaţional au fost prezentate numeroase propuneri cu privire la amenajarea unor străzi sau chiar districte speciale pentru pietoni. În oraşele Rotterdam, Coventry, Odessa au fost create centre speciale de circulaţie exclusiv pentru pietoni, în scopul măririi gradului de securitate. Oraşul Brasilia reprezintă o încercare îndrazneaţă de a se realiza separarea completă a fluxurilor de pietoni faţă de circulaţia autovehiculelor. În interiorul zonelor urbane sau celulelor urbane, reţeaua stradală este compusă din strazi de categoria III si IV. Principalele mijloace de deplasare în interiorul celulelor urbane sunt mersul pe jos, bicicleta şi autoturismul, iar dintre acestea traficul pietonal este cel mai intens. Separarea circulaţiei pietonale de circulaţia autovehiculelor, în interiorul zonelor rezidenţiale (figura 1), este necesară din perspectiva tuturor celor trei factori mobilitate, siguranţă şi confort.

168



Figura 1 Separarea circulaţiei pietonale de circulaţia autovehiculelor în zone

rezidenţiale

Acest lucru este posibil prin limitarea accesului autovehiculelor de pe toată reţeaua stradală, doar pe anumite străzi. Se aplică conceptul că străzile reprezintă doar scheletul oraşului, iar clădirile, spaţiile verzi şi oamenii întrupează tot ce este mai important. Astfel se creează străzi destinate numai circulaţiei autovehiculelor, fără trotuare şi delimitate cu garduri pentru anularea punctelor de conflict cu circulaţia pietonala. Acestea vor ţese ca o pânză de păianjen întreaga zona rezidenţială. De-a lungul străzilor se vor construi parcări pe mai multe nivele, în funcţie de necesităţile zonei respective. Accesul la parcări se face doar cu autovehiculul dinspre stradă şi doar pietonal dinspre zonele pietonale. Reţeaua de străzi destinată exclusiv circulaţiei autovehiculelor se va realiza în urma amplasării parcărilor, din motivul ca spaţiile pentru construirea acestora sunt limitate. Se configurează traseul străzilor în funcţie de amplasarea parcărilor. Celelalte străzi şi alei vor fi destinate circulaţiei pietonale. Zonele rezidenţiale vor fi astfel formate din zone pietonale, pe un schelet de strazi pentru autovehicule. Traversarea străzilor între două zone pietonale se face prin

169



pasarele. Se va separa astfel total circulaţia rutieră de cea pietonală iar zonele rezidenţiale se vor transforma în imense parcuri, atrăgând foarte multe beneficii:

• Creşterea mobilităţii pietonilor (cu efecte benefice şi asupra sănătăţii prin încurajarea mersului pe jos)

• Sporirea siguranţei circulaţiei prin eliminarea punctelor de conflict • Creşterea confortului oamenilor • Reducerea poluării • Reducerea zgomotului • Creşterea suprafeţei de spaţiu verde • Intrucat se reduce lungimea retelei rutiere ,majoritatea străzilor devenind

zone pietonale, se reduc si cheltuielile de reabilitare si intretinere În căutarea căilor posibile de rezolvare a separării spaţiale a circulaţiei

pietonale de circulaţia autovehiculelor, unii specialişti intră în domeniul fantasticului şi propun diferite proiecte de oraşe ideale.

Un exemplu de rezolvare este proiectul unui grup de arhitecţi englezi pentru oraşul viitorului Motopia, care încearcă realizarea separării totale a circulaţiei pietonilor de cea a autovehiculelor, prin realizarea reţelei de străzi pe acoperişurile clădirilor, străzile de la nivelul solului rămânţnd pentru pietoni. Autorii proiectului consideră că această sistematizare poate fi aplicată în cadrul oricarui teritoriu neconstruit.

Fără pasaje pietonale în marile oraşe nu se poate concepe o organizare corespunzătoare a circulaţiei. În cazul unor mari aglomerari de trafic pietonal şi de vehicule în intersecţii, pentru asigurarea circulaţiei locuitorilor în conditii de securitate si confort este necesara amenajarea intersectiilor la diferite nivele a celor două fluxuri. Astfel pe lângă condiţiile de siguranţă în care se desfăşoară traficul, creşte viteza de circulaţie, se reduc staţionările la intersecţii, crescând capacitatea de circulaţie. În funcţie de condiţiile locale, tehnice şi economice, pot fi amenajate pasaje subterane sau superioare.

Întrucât una din principalele preocupări în planificarea urbană este proiectarea sub aspect estetic şi peisagistic a arterelor şi a intersecţiilor, pasajele superioare,ca cel din figura 2, pot deveni simboluri pentru oraşe şi puncte de atracţie pentru vizitatori.

170



Figura 2 Pasaj pietonal superior

Organizarea circulaţiei pietonale presupune şi separarea traficului pietonal

de traficul autovehiculelor pe marile artere ale oraşelor. În cadrul sistematizării rutiere este necesară diferenţierea reţelei stradale pe tipuri de artere de circulaţie: de penetraţie, de tranzit, locale. Arterele de tranzit şi cele de penetraţie formează reţeaua stradală principală a unui oraş. Reţelele de tip obişnuit sunt în sistem radial, inelar şi rectangular. Cercetările şi studiile efectuate au aratat că sistemul radial combinat cu cel inelar constituie soluţia cea mai raţională. Soluţiile adoptate de multe oraş constau î executarea unui inel de circulaţe propiat de centrul oraşlui, combinat cu un sistem de autostrăzi urbane radiale ce se conecteazăla inel. Pentru acest tip de sistem nu este obligatorie construirea de noi autostrăzi urbane. Arterele radiale de penetraţie şi de tranzit cât şi inelul tangent la centrul oraşului se pot transforma în autostrăzi urbane suportând o serie de măsuri de sistematizare:

• Denivelarea intersecţiilor importante • Reducerea intersecţiilor cu străzile de categorie inferioară prin

devierea traseelor acestora

171



• Separarea circulaţiei autovehiculelor de circulaţia transportului public

şi de circulaţia pietonală (figura3) • Construirea de pasaje pentru pietoni

Figura 3 Separarea circulaţiei pietonale de circulaţia autovehiculelor pe arterele

principale

Daca denivelarea intersecţiilor este mai costisitoare, într-o prima fază se poate realiza separarea circulaţiei autovehiculelor de circulaţia transportului public şi de circulaţia pietonală. Acest lucru se face prin eliminarea trecerilor pentru pietoni şi construirea de pasaje şi amplasarea, ca în figura3, de panouri fonoabsorbante sau garduri. Panourile sunt o soluţie de rezolvare atât a zgomotului produs cât şi a separării celor trei tipuri de circulaţii. Restricţionarea accesului pietonilor pe şi dinspre partea carosabilă sporeşte siguranţa circulaţiei şi fluidizează circulaţia prin eliminarea parcării autovehiculelor pe prima banda de circulaţie.

172



Factorul socio-uman devine foarte important în organizarea circulaţiei pietonale dacă ne gândim că trebuie să trăim în orasele noastre şi nu doar să locuim. Pentru aceasta trebuiesc dezvoltate zone pietonale de promenadă în cadrul tuturor celulelor urbane ce alcătuiesc un oraş: zone comerciale, zone de birouri, zone de agrement, zone istorice, zone rezidenţiale şi zone industriale. Piaţa Constituţiei, Piaţa Revoluţiei, Piaţa Spaniei, Piaţa Lahovary şi foarte multe altele, în prezent parcări pentru autovehicule, trebuiesc readuse la semnificaţia lor iniţială şi redate exclusiv pietonilor. Prin amenajari arhitecturale şi peisagistice acestea vor deveni simboluri pentru orase, zone de întâlnire pentru locuitorii acestora şi obiective turistice pentru vizitatori. În cadrul planificărilor urbane, în ceea ce priveşte dezvoltarea de zone noi de birouri, trebuie să se urmarească ca sistematizarea rutieră să fie în favoarea circulaţiei pietonale. Circulaţia autoturismelor trebuie să se desfăşoare pe o reţea de străzi şi parcari amenajate subteran. La suprafaţă circulaţia trebuie să fie exclusiv pietonală. Prin armonizarea clădirilor cu spaţiile pietonale, zonele de birouri se pot transformă în zone de interes turistic. Realizarea unui astfel de proiect nu este o utopie având în vedere că se dezvoltă de la zero, pe terenuri neconstruite. Aceste zone de birouri trebuiesc planificate în mod unitar şi compact, în cadrul unui singur proiect. Astfel de proiecte au fost realizate cu succes pe plan international, unul dintre ele fiind în celebra zona La Defense situată în nordul Parisului. În cazul centrelor istorice problema circulaţiei este legată în primul rând de posibilitatea păstrarii specificului lor. În studiul pentru oraşul Norwich se arată modul de abordare care trebuie adoptat în cazul zonelor istorice sau de interes arhitectural. El se bazează pe acceptarea faptului că, în cazul în care schimbările fizice sunt excluse, trebuie să aibă loc o reducere a accesibilităţii vehiculelor. Clădirile vechi trebuie menţinute şi conservate în faţa asaltului circulaţiei cu motor, circulaţia pietonală fiind singura admisă. Pentru organizarea circulaţiei pietonale într-un oras vor fi necesare modificări fizice radicale, de un ordin de mărime mai mare decât cel prevăzut până astăzi. Cel mai mare pericol îl reprezintă tocmai tentaţia de a urma o cale de mijloc, încercându-se realizarea unor modificari de mică importanţă sau a unor modificări cu caracter izolat.

173



174

3. CONCLUZII Orasele reprezinta organisme vii, in care nevoile de deplasare in conditii de siguranta si confort sunt aproape vitale. Fiind cunoscut faptul ca intr-un oras pietonii sunt mai numerosi decat ceilalti participanti la trafic, se impune organizarea circulatiei pietonale ,tinand cont de cei trei factori: mobilitate, siguranta si factori socio-umani. BIBLIOGRAFIE [1]. S. DOROBANŢU, I. RĂCĂNEL: Inginerie de trafic-Partea a II-a,1978 [2]. A. PINESCU: Drumuri urbane, 1983 [3]. INTERNET: Probleme de circulaţie în sistematizarea oraşelor [4]. V. ANTON: Planificarea urbană şi managementul traficului [5]. The Comprehensive Urban Tansport Study of Bucharest City and its Metropolitan Area, 2000 [6]. Traffic engineering handbook, 1999



SOLUTII ACTUALE DE INTERSECTII LA NIVEL Stroescu Cristina, Inginer Economist, Consitrans, e-mail: [email protected] Vaduva Iuliana, Statistician, Consitrans, e-mail: [email protected] Epuran Cornel, Sef Colectiv Trafic si Economia Transporturilor, Consitrans, e-mail: : [email protected], [email protected] Rezumat Se prezinta pentru informare si discutii, patru tipuri de intersectii la nivel, din practica actuala a statelor dezvoltate: - Intersectie cu traversare limitata si viraj de întoarcere pe o trecere prin mediana, - Intersectie cu viraj de intoarcere pe o trecere prin mediana, - Intersectie cu banda de stanga deplasata, - Intersectie cu circulatie tip cvadrant Intersectia functioneaza pe principiul redirectionarii manevrelor de STANGA si INAINTE de pe drumurile laterale. In loc sa permita ca aceste miscari sa fie facute direct in intersectie, se obliga soferii sa vireze la dreapta pe strada principala, pentru ca, mai apoi, sa faca o intoarcere in U printr-o trecere practicata în Mediana (la 120 – 300 m), pe drumul principal. Intersectia functioneaza pe principiul redirectionarii manevrelor de STANGA din intersectie. Principalul avantaj al eliminarii manevrei de stanga este simplificarea semaforizarii. Intersectia cu banda de stanga deplasata reduce congestia prin micsorarea numarului de puncte de conflict intre fluxurile de vehicule si a numarului de faze ale semnalizarii luminoase. Solutia tehnica a intersectiei consta in deplasarea benzii de stanga inainte de intersectarea cu drumurile adiacente. Semafoarele de la separarea benzii de stanga si cele din intersectia principala sunt corelate, lucru ce conduce la executarea manevrei de stanga simultan cu cea de inainte. Intersectia cu circulatie tip cvadrant are ca obiectiv principal reducerea intarzierilor in intersectiile aglomerate si reducerea timpului total de traversare prin eliminarea manevrelor de stanga din intersectie. Intr-o intersectie cu circulatie tip cvadrant toate manevrele de stanga sunt preluate de benzile de circulatie tip cvadrant. Cuvinte cheie: intersectii, banda de viraj, intoarcere

175


mailto:%[email protected]





1. INTERSECTIE CU TRAVERSARE LIMITATA SI VIRAJ DE ÎNTOARCERE PE O TRECERE PRIN MEDIANA (RCUT1) Introducere Intersectia functioneaza pe principiul redirectionarii manevrelor de STANGA si INAINTE de pe drumurile laterale. In loc sa permita ca aceste miscari sa fie facute direct in intersectie, se obliga soferii sa vireze la dreapta pe strada principala, pentru ca, mai apoi, sa faca o intoarcere in U printr-o trecere practicata în Mediana (la 120 – 300 m), pe drumul principal.

Figura 1. Intersectia RCUT cu viraj stanga direct de pe strada principala

Figura 2. Intersectia RCUT de baza, fara viraj de stanga

1 Restricted Crossing U-Turn (Intersection)

176



Geometria intersectiei Diferenta cheie intre o intersectie RCUT si o intersectie MUT (vezi sectiunea urmatoare) este ca intersectia MUT permite manevre ÎNAINTE de pe drumurile laterale. O intersectie RCUT fie nu are zone de trecere in zonele mediane fie are zone de trecere unidirectionale in zonele mediane pentru traficul care face stanga din strada principala pe strazile laterale.

Figura 3. Recomandarea Departamentului de Transporturi din Carolina de Nord pentru proiectarea intersectiei RCUT

Consideratii privind accesul la drum Scopul principal al intersectiei RCUT este de a fluidiza traficul de pe strada principala. Intersectiile RCUT au potentialul de a oferi un nivel de serviciu (LOS) relativ ridicat al traficului de traversare de pe strada principala.

177



Semaforizare Figura urmatoare se arata ca, teoretic, patru intersectii distincte cu semaforizare separata, pot functiona cu doar 2 faze de semaforizare, cu cicluri relativ scurte.

Figura 4. Amplasarea semafoarelor intr-o intersectie tipica RCUT

Traficul de pietoni si biciclisti Figura urmatoare arata circulatia tipica a pietonilor. Traversarea strazii principale se face pe o diagonala, mai lunga decat la o intersectie conventionala.

Figura 5. Traversarea intersectiei RCUT de catre pietoni

178



Proiectarea intersectiei RCUT sustine folosirea in comun a acestui mod de traversare de catre pietoni si biciclisti. Figura urmatoare arata ca statiile de autobuze pot fi amplasate în legatura cu circulatia pietonala discutata mai înainte.

Figura 6. Amplasarea statiilor de autobuz

Costurile de constructie Conform studiilor, intersectiile RCUT au preturi mai ridicate de constructie decat intersectiile conventionale, si pot avea de asemenea si costuri de intretinere mai ridicate decat intersectiile conventionale.

179



2. INTERSECTIE CU VIRAJ DE ÎNTOARCERE PE O TRECERE PRIN MEDIANA (MUT2) Introducere Intersectia functioneaza pe principiul redirectionarii manevrelor de STANGA din intersectie. Principalul avantaj al eliminarii manevrei de stanga este simplificarea semaforizarii. Soferii care doresc sa vireze stanga de pe un drum principal pe un drum lateral secundar, trebuie mai intai sa TRAVERSEZE intersectia, apoi sa faca o intoarcere in U prin spatiul de trecere din zona mediana. Urmeaza virajul la dreapta pe drumul intersectat. Soferii de pe drumul lateral secundar care doresc sa vireze stanga pe drumul principal, trebuie mai intai sa vireze dreapta pe drumul principal si apoi sa efectueze o intoacere in U in spatiul de trecere al zonei mediane pentru a se intoarce inapoi in intersectie si sa-si continue drumul inainte.

Figura 7. Manevrele de stanga intr-o intersectie MUT

2 Median U-Turn (Intersection)

180



Geometria intersectiei Intersectiile MUT functioneaza bine pe artere urbane cu spatiu suficient in zona mediana pentru a putea fi efectuate usor manevrele de intoarcere in U.

Figura 8. Implementarea largirilor in partea opusa a traversarii mediane Consideratii privind accesul la drum Scopul unei intersectii MUT este fluidizarea traficului pe drumul principal. Intersectia realizeaza un nivel de serviciu (LOS) relativ ridicat al traficului de traversare. Semaforizare Semaforizarea intersectiei MUT este normala. Semaforizarea poate sa nu fie necesara la volume mai mici de traversare a drumului principal. Semafoarele ansamblului au doar doua faze.

Figura 9. Amplasarea semafoarelor intr-o intersectie MUT

181



Semaforizarea celor doua directii de pe drumul principal dintr-o intersectie MUT este concomitenta. Acest lucru este similar cu semaforizarea intr-o intersectie conventionala. Datorita semaforizarii in doua faze, influenta semnalizarii asupra avansarii traficului pe un coridor cu intersectii MUT este mai buna decat in cazul unui coridor cu intersectii conventionale. Traficul de pietoni si biciclisti Trecerile de pietoni dintr-o intersectie MUT sunt amplasate la fel ca intr-o intersectie conventionala, lucru aratat si in figura urmatoare.

Figura 10. Traversarea intersectiei MUT de catre pietoni

Traversarea drumului principal poate fi facuta intr-una sau doua etape. Traversarea intr-o singura etapa (adica traversarea ambelor directii de mers de pe drumul principal intr-o singura faza a semaforului) este posibila daca distanta de traversare nu este prea mare iar timpul necesar de verde nu ar avea un impact negativ asupra fluxului de trafic. Biciclistii care merg inainte sau vireaza la dreapta au destul timp pentru a-si executa manevrele. Biciclistii care doresc sa faca stanga de pe drumul secundar au ocazia sa foloseasca trecerea de pietoni de pe drumul principal si apoi sa execute aceleasi manevre de intoarcere in U, ca si soferii de autovehicule. Biciclistii care circula pe drumul principal si doresc sa vireze stanga pe drumul secundar intalnesc aceeasi situatie.Acest lucru poate dauna

182



sigurantei circulatiei, autovehiculele care vireaza si ele stanga putand accidenta biciclistii. Astfel este recomandat ca autoritatile sa implementeze reguli de traversare pentru biciclisti identice cu ale pietonilor. Similar pietonilor, si in cazul traficului de traversare, acest tip de intersectie nu dauneaza traficului de traversare. Un exemplu tipic si de dorit a locatiei statiilor de autobuz este aratat in figura urmatoare:

Figura 11. Amplasarea statiilor de autobuz (pe strada principala cat si pe strada secundara)

Costurile de constructie In majoritatea cazurilor, costurile de constructie ale intersectiei MUT sunt mai mari decat cele ale unei intersectii conventionale. Diferenta de pret pentru intersectiile MUT si cele conventionale poate aparea din cauza costurilor cu constructia medianelor si a largirilor pavate (costuri cu achizitionarea terenului adiacent si cu materialul suplimentar fata de cazul intersectiilor conventionale).

183



3. INTERSECTIE CU BANDA DE STANGA DEPLASATA (DLT3) Introducere Intersectia cu banda de stanga deplasata reduce congestia prin micsorarea numarului de puncte de conflict intre fluxuri de vehicule si numarului de faze ale semnalelor luminoase. Solutia tehnica a intersectiei consta in deplasarea benzii de stanga inainte de intersectarea cu drumurile adiacente. Semafoarele de la separarea benzii de stanga si cele din intersectia principala sunt corelate, lucru ce conduce la executarea manevrei de stanga simultan cu cea de inainte. Dupa cum se observa in figura urmatoare, vehiculele care au nevoie sa vireze la stanga realizeaza manevra intr-o intersectie premergatoare intersectiei principale se intersecteaza cu fluxul din sens opus dupa care parcurg distanta ramasa pe un drum paralel pana la drumul intersectat.

Figura 12. Intersectie DLT cu 3 sau 4 brate

La o intersectie cu 4 brate sunt 5 sub-intersectii semaforizate cu banda de stanga deplasata – cea principala, unde are loc intersectia dintre cele doua drumuri, si 4 la desprinderea fluxurilor de stanga. Volumul traficului trebuie luat in considerare. Dificultatile apar in faptul ca pietonii trebuie sa traverseze anumite artere pe care vehiculele circula dintr-un sens neasteptat. Pentru inlesnirea traversarii, este necesara construirea insulelor mediane. 3 Displaced Left-Turn (Intersection)

184



Geometria intersectiei Intersectiile cu 3-brate precum si cele 4-brate pot fi amenajate ca intersectii cu banda de stanga deplasata. Vehiculele care vireaza stanga, sunt redirectionate cu cca 100 m inainte de intersectia principala. Distanta depinde de lungimea cozilor din intersectia principala si costul benzii de stocaj pentru virajul de stanga.. Distanta intre benzile de stanga si cele de inainte se calculeaza in functie de latimea zonei mediane. O posibila configuratie este prezentata in schita urmatoare:

Figura 13. Configuratie intersectie DLT

Amprenta la sol este mai mare decat a intersectiei conventionale.

185



Consideratii privind accesul la drum Implementarea tipica a intersectiei DLT completa presupune restrictii pentru accesele dinspre colturile intersectiei. O solutie este urmatoarea:

Figura 14. Accesul la terenul adicent intersectiei DLT Semaforizare O intersectie DLT are semaforizare in intersectia principala si pe banda deplasata din stanga, asa cum e aratat in figura urmatoare:

Figura 15. Semaforizarea corespunzatoare intersectiei DLT

186



La o intersectie DLT completa semaforizarea din cele 5 locatii este in 2 faze, cu un cilcu ce dureaza intre 60 si 90 s.

Figura 16. Amplasarea semafoarelor intr-o intersectie DLT

La o intersectie DLT partiala care opereaza numai viraje de stanga de pe drumurile secundare in intersectia principala , semaforizarea intersectiei principale este in trei faze, cu cicluri ce dureaza intre 80 si 110 s. ] Durata scurta a ciclurilor de semaforizare duc la rezultate precum: reducere intarzierii pentru vehiculele in traversare si pentru vehiculele care asteapta sa vireze stanga; reducerea numarului de opriri pentru toate vehiculele, cresterea eficientei trecerilor de pietoni de pe toate bratele intersectiei. Traficul de pietoni si biciclisti Traversarea unei intersectii DLT de catre pietoni este prezentata in figura urmatoare:

187



Figura 17. Localizarea trecerilor de pietoni intr-o intersectie DLT

Pentru ca traversarea intersectiei DLT de catre pietoni sa se desfasoare in siguranta, trebuie luate cateva masuri de siguranta:

• realizarea de refugii intre benzile de traversare in cele 2 sensuri • asigurarea unei semnalizari directionale pentru pietoni • proiectarea insulelor pentru canalizarea virajului la dreapta cu scopul

facilitarii circulatiei pietonilor • relizarea dispozitivelor accesibile pentru pietonii cu dizabilitati

Costurile de constructie Conform studiilor, intersectiile DLT au preturi mai ridicate de constructie decat intersectiile conventionale, si pot avea de asemenea si preturi de intretinere mai ridicate decat intersectiile conventionale.

188



4. INTERSECTIA CU CIRCULATIE TIP CVADRANT (QR4) Introducere Intersectia cu circulatie tip cvadrant urmareste reducerea intarzierilor in intersectiile aglomerate, precum si a timpului total de calatorie prin eliminarea manevrelor de stanga din intersectie. În intersectie, toate manevrele de stanga sunt preluate de benzile de circulatie tip cvadrant. Amenajarea intersectiei presupune devierea celor 4 viraje de stanga prin folosirea unei bretele doar intr-unul dintrecele 4 cadrane ale intersectiei. In intersectia principala manevrele de stanga sunt strict interzise ceea ce implica folosirea unei semnalizari in doua faze. Capetele bretelei de conectare sunt prevazute cu semafor in 3 faze.

Figura 18. Exemplu de intersectie cvadrant (Carolina de Nord)

4 Quadrant Roadway (Intersection)

189



Geometria intersectiei

Schema tipica a intersectiei de tip cuadrant este ilustrata in figura urmatoare:

Figura 19. Geometria intersectiei cvadrant

Detaliile privind geometria acesteia sunt prezentate in continuare. Trebuie avut in vedere faptul ca exista mute variatii ale acestui tip de intersectie, in functie de conditiile de mediu si trafic din zona proiectului. Ca un exemplu, intersectia poate avea mai multe brate cu mai multe bretele de legatura.

190



Alegerea cadranului intersectiei pentru realizarea bretelei Alegerea cadranului pentru construirea bretelei de stanga pate fi uneori deosebit de dificila. Unele intersectii pot avea nevoie de construirea mai multor astfel de bretele. Pentru intersectiile tipice (doua drumuri la 90grade), alegerea cadranului se va face in functie de cererea de trafic pentru manevrele de stanga. Trebuie considerat ca una dintre manevrele de stanga va fi inlocuita cu 3 manevre de dreapta, trecerea de doua ori prin intersectia principala si parcurgerea unei distante mult mai lungi decat presupune un simplu viraj de stanga. Alegerea cadranului s-ar putea face astfel incat manevra sa fie realizata de cea mai mica cerere de trafic. Similar poate fi considerata manevra de stanga cea mai scurta, in care autoturismul nu trece prin intersectie si parcurge o distanta mai mica decat in mod obisnuit. Astfel alegerea cadranului se va concentra pe cererea de traffic cel mai mare apentru asigurarea acestei”cele mai scurte“ manevre de stanga. Alt criteriu ar fi fi existenta a-priori a unor strazi sau artere conectoare care pot capata functionalitatea unei bretele pentru intersectia de tip cvadrant. Intersectia principala Configuratia intersectiei principale este cea clasica cu interzicerea virajului stanga, semnalizata prin marcaje rutiere sau zone mediane. Datorita acestei amenajari traficul de traversare va fi mai mare decat in mod obisnuit. Intersectii secundare Elementul cheie in proiectare intersectiilor secundare este distanta fata de intersectia principala. Distanta trebuie sa fie suficienta pentru stocaj, instalarea semnalizarii si asigurarea vizibilitatii. Cu toate acestea o distanta prea mare poate insemna un cost foarte ridicat, sau o crestere a parcursului pe segmente (veh*km). Alegerea distantei trebuie sa tina seama de viteza medie libera a drumului transversal, astfel incat razele curbelor sa asigura aceasta viteza. Considerând toate aceste aspecte, s-a stabilit un minim de 150 m intre intersectia secundara si cea principala, pentru o viteza de circulatie medie de 60 km/h. Trebuie considerate si alte elemente in proiectarea intersectiilor secundare. Evident, DURATA DE VERDE trebuie sa fie cat mai mare pentru vehiculele de pe drumul principal.

191



Se recomanda ca intersectia sa fie doar cu 3 brate iar intersectiile cu drumuri adiacente (alte strazi, artere) sa nu fie incluse in aceasta. Virajele de dreapta trebuie facilitate datorita volumului de traffic marit prin devierea vehiculelor din intersectia principala. Consideratii privind accesul la drum Regulile aplicate la intersectiile la nivel vor fi valabile si in acest caz. Limitarea accesului in imediata apropiere a intersectiei este benefica asupra capacitatii, calitatii fluxului si siguranta circulatiei. Medianele inaltate si insulele separatoare joaca un rol foarte important in proiectarea unei astfel de intersectii, pentru dirijarea vehiculelor. Limitarea virajelor de stanga ofera beneficii operationale si de siguranta pentru drumurile principale. Cu toate acestea accesul la anumite parcele de pamant din zona adiacenta intersectiei poate fi ingreunata. Ca solutii pot fi folosite alei care sa traverseze drumurile principale sau breteaua, si unde este cazul intreruperea medianei rigide. De asemenea, intoarcerile in U vor fi posibile doar prin folosirea bretelei. Semaforizarea intersectiei Intersectia va necesita 3 locatii pentru semnalizarea luminoasa: in intersectia principala (semnalizare in doua faze) si cate una in intersectiile secundare (in trei faze). Obiectivul principal este temporizarea semaforelor pentru eficientizarea traversari.

Figura 20. Locatii semafoare intr-o intersectie QR

192



Traficul de pietoni si biciclisti Trecerea pietonilor prin intersectie este similara cu intersectia conventionala, doar ca in plus pietonii de pe accesele vest si est trebuie sa traverseze breteaua. Pietonii pot traversa o astfel de intersectie mai usor datorita interdictiei privind virajele de dreapta si ciclului doar dublu de semaforizare din intersectia principala.

Figura 21. Amplasarea trecerilor de pietoni intr-o intersectie QR

In ce priveste intersectiile secundare trebuie acordata o atentie speciala traversarii pietonilor si introducerea semnalizarii acestora in ciclul de semafozare pentru vehicule. Pentru aceasta volumele de trafic de pietoni trebuie luate in considerare. Caile speciale de biciclete pot sa urmeze, in functie de caz, fie rutele vehiculelor motorizate, fie traversarile pietonilor, sau o combinatie a acestora. Pentru autobuzele ce merg inainte sau vireaza la dreapta se obtin unele beneficii de timp intr-o intersectie de tip cuadrant. In ceea ce priveste autobuzele care vireaza la stanga, pierderile de timp trebuie considerate in construirea intersectiei. Statiile pot fi amplasate intre intersectia principala si una dintre cele secundare, daca distanta este de cel putin 150m. Pentru transportul public cu cale fixa, sunt necesare studii suplimentare.

193



194

Costurile de constructie Costurile de constructie sunt mai mari decat in cazul unei intersectii conventionale prin construirea portiunii de drum pentru bretea si instalarii semafoarelor suplimentare din intersectiile secundare. Cu toate acestea in unele cazuri, costurile devin foarte mici, daca exista artere déjà construite care pot fi folosite ca bretele. In acest caz, temporizarea semafoarelor pot fluidiza traficul s pe arterele secundare. BIBLIOGRAFIE [1]. Alternative Intersections/Interchanges: Informational Report (AIIR),

U.S. DEPARTMENT OF TRANSPORTATION – FEDERAL HIGHWAY ADMINISTRATION, Publication No: FHWA-HRT-09-060, April 2010, http://www.techtransfer.berkeley.edu/workshops/aiir-workshop-oakland.pdf

http://www.techtransfer.berkeley.edu/workshops/aiir-workshop-oakland.pdf

Tiparul executat la EDITURA CONSPRESS __________________________________________________

Bun de tipar : 29.06.2010. Comanda nr. 169 / 2010

SIMPOZION ŞTIINŢIFIC CERCETARE, ADMINISTRARE...

Documents

Transcript of SIMPOZION ŞTIINŢIFIC CERCETARE, ADMINISTRARE...