Aspecte generale

Structura rutieră este elementul de rezistenţă al drumului, prevăzută şi realizată pe partea carosabilă şi pe benzile de încadrare, alcătuită dintr-un ansamblu de straturi executate din materiale pietroase stabilizate sau nu cu lianţi, după tehnologii adecvate, şi dimensionate conform anumitor norme, având în ansamblu o capacitate portantă stabilită în principal funcţie de intensitatea traficului greu.

Structura rutieră în baza concepţiei sus-menţionate se construieşte pe o fundaţie formată din: − terasamente, în care se include, după caz, stratul de formă; − terenul natural;

Datorita cresterii demografice din zilele noastre ,ce a atras dupa sine o crestere semnificativa de autovehicule particulare si comerciale,a impus realizarea unor structure rutiere adecvate cresterii volumului de trafic,cu luarea in considerare a urmatoarelor criteria de performanta:

partea carosabilă să prezinte o rezistență bună la derapaj și să asigure siguranța și confortul utilizatorilor drumului;

structura să aibă capacitatea de a prelua încărcările din trafic fără a prezenta deformații excesive;

stratul de fundație să prezinte o capacitate portantă suficientă pentru a prelua încărcările transmise de la straturile superioare și de a asigura o rezemare uniformă a acestora.

Principii de acatuire a sistemelor rutiere

Platforma drumului, realizata prin lucrarile de terasamente, este constituita din diferite pamanturi, care,in general,nu pot suporta sarcinile primate direct din circulatia autovehiculelor.

Totalitatea straturilor rutiere prin care se consolideaza partea carosabila a drumului,constituie un sistem rutier.Sistemul rutier este asezat pe patul soselei,de aceea pentru dimensionarea sistemelor rutiere se ia in considerare si pamantul din pat pana la adancimea la care se resimt incarcarile transmise de vehicule.Sistemul rutier impreuna cu zona active a terasamentelor care conlucreaza la preluarea incarcarilor formeaza complexul rutier.

Fig.1 Sistem rutier si complex rutier

Prin destinatia pe care o are,un sistem rutier trbuie sa suporte o incarcarile traficului sis a le transmita terenului de fundatie,fara ca in complexul rutier sa produca fisuri sau deformatii cu caracter permanent.numarul,natura si grosime straturilor,alcatuite din material cu rezitente diferite, se stabilesc pe baza unui calcul tehnico-economic in care se tine seama de traffic,conditii climatic,material disponibile in zona,natura pamantului din patul soselei.Distributia eforturilor unitare sub incarcari este influietata in mod sensibil de rigiditatea straturilor si de adancimea la care se gasesc in raport cu suprafata soselei.In structura de rezistenta, straturile rutiere au diferite roluri.Cel mai important rol,in cazul unei sosele modern, il are stratul de baza.Acest strat trebuie realizat din material rezistente,aglomerate cu lianti,apte sa preia solicitarile de intindere si de forfecare date de vehicule.

Stratul de fundatie preia incarcarile normale de la stratul de baza si le repartizeaza astfel incat sa poate fi suportate de patul soselei.Avand de suportat presiuni relative reduse,stratul de fundatie poate fi executat din material granulare locale.

Stratul de baza se acopera cu un strat de suprafata,neted si impermeabil-imbracamintea-apt sa preia direct actiunile tangential date de vehicule,sa reziste la intemperii si la poansonarea produsa de sarcinile vertical

Dupa modul de comportare sub actiunea combinata a traficului si intemperiilor,sistemele rutiere sunt considerate in mod conventional nerigide(alcatuite din material granulare,cu sau fara lianti bitumosi) si rigide(constituite din dale de beton de ciment).

Impartirea in sisteme rutiere rigide si nerigide este oarecum arbitrara,deoarece in practica se intalnesc sisteme rutiere cu straturi din beton de ciment acoperite cu imbracaminti bitumoase,precum si sisteme rutiere supple la care unele straturi sunt ameliorate cu ciment.

Fig. Alcătuirea sistemului rutier: a) nerigid; b) rigid.

Clasificarea sistemelor rutiere

Ţinând seama de modul de alcătuire şi de comportare în exploatare, s-a ajuns la următoarea clasificare a structurilor rutiere: − structura rutieră nerigida este alcătuită dintr-un ansamblu de straturi realizate din materiale necoezive stabilizate mecanic sau/şi cu lianţi hidrocarbonaţi, îmbrăcămintea şi stratul de bază fiind realizate din mixturi asfaltice, sau, în mod excepţional, din macadam bituminos sau din macadam (pietruire); − structura rutieră rigidă este alcătuită dintr-un ansamblu de straturi stabilizate sau nu cu lianţi, peste care se realizează o îmbrăcăminte din beton de ciment; − structura rutieră mixtă este constituită din straturi din agregate naturale stabilizate mecanic şi cu lianţi hidraulici sau puzzolanici, în care apar în timp fisuri din contracţie, iar îmbrăcămintea şi eventual stratul de bază sunt straturi bituminoase. Stratul rutier din agregate naturale stabilizate cu ciment sau cu lianţi puzzolanici poate fi strat de fundaţie sau/şi strat de bază.

Sistemele rutiere nerigide ,datorita lipsei de coeziune a straturilor care le compun,sunt foarte flexilbile, se deformeaza la trecerea vehiculelor si ,in urma actiunii repetate a circulatiei, pot capata treptat deformatii permanente;pot prelua sarcini vertical, dar nu pot prelua eforturi de incovoiere.Avand in vedere ca eforturile provenite din circulatia vehiculelor scad cu adancimea, presiunile unitare reducandu-se pe masura ce ne apropiem de patul caii, ;a consolidarea partii carosabile se pot folosi straturi rutiere differentiate, de difertie grosimi si rezistente,alcatuite din material a caror calitate poate descreste cu adancimea.

Succesiunea substraturilor rutiere trebuie sa asigure o asemenea scadere a presiunilor unitare incat acestea,la nivelul patului,sa fie mai mici decat capacitatea portanta a pamantului din patul caii.In plus sistemul rutier trebuie executat din material care ,la fiecare nivel, sa reziste la eforturile ce le solicita.

Sistemele rutiere rigideA u î n a l c ă t u i r e u n s t r a t d i n b e t o n d e c i m e n t ; p o t p r e l u a solicitări de încovoiere,

repartizează bine sarcinile solicitând puţin stratul de fundaţie, însă sunt sensibile la tasări.Atât stratul de bază cât şi fundaţia trebuie să fie capabile de a reduce sarcinile fără să se deformeze, degradeze sau strivi. În cazul sistemelor rutiere rigide, cu toată distribuţia avantajoasă a eforturilor, fundaţia este totuşi periclitată în zonele de la marginea dalelor şi desub rosturi; aici este necesar ca materialele din fundaţie să nu se disloce sub efectul repetat alsolicitărilor dinamice din trafic.

Straturile care intra in alcatuirea unui system rutier de tip modern sunt:Imbracamintea, care preia direct actiunile tangential si le transmite pe cele vertical, provocate de

circulatia vehiculelor si care protejeaza sistemul rutier impotriva actiunii agentilor atmosferici.In sistemele rutiere nerigide, imbracamintea este alcatuita din unul sau doua straturi( de uzura si

de legatura), executate din material de calitate superioara, care trbuie sa-i asigure rezistenta ridicata la uzura, rezistenta mica la rulare si o cat mai buna aderenta;in cazul drumurilor modern imbracamintea trebuie sa fie impermeabila,pentru a proteja sistemul rutier impotriva infiltratiilor de apa si,in acelasi timp,ea singura trebuie sa fie rezistenta la intemperii

La sistemele rutiere rigide imbracamintea este alcatuita din dale de beton despartite prin rosturi,umplute cu un mastic de etganseizare care trebuie sa adere la dala,sa reziste la intemperii sis a urmeze miscarile dalei fara sa se desprinda sau fisureze.

Stratul de baza ,care se executa din material cu calitati superioare si are menirea de a reduce solicitarile concentrate de compresiune, transmite de imbracaminte, si de a le repartiza fundatieinin limita solicitarilor admise.

Fundatia ,care primeste presiunile transise de stratul de baza(sau de imbracaminte), le reduce si mai mult si le repartizeaza patului caii in limitele admise.Se executa, in general,din material locale sub forma unui singur strat sau sub forma unor assize.

Atat stratul de baza cat si fundatia trebuie sa fie capabile de a reduce sarcinile fara sa se deformeze,degradeze sau strive.

Substratul de fundaţie, executat din nisip sau balast, se interpune între pat şi fundaţie şiîndeplineşte următoarele funcţiuni:−opre ş t e a scens iunea cap i l a r ă î n c azu l ex i s t en ţ e i une i pânze de apă sub t e r ană –  rol anticapilar ;−împiedică pătrunderea îngheţului la nivelul pământului din patul drumului – rol antigel ;−împiedică pătrunderea de jos în sus a părţilor fine prăfos–argiloase şi a substanţelor organice din patul drumului în stratul de fundaţie – rol izolator şi anticontaminator ;−drenează, colectează şi îndepărtează apele meteorice ce se infiltrează în sistemul rutier,astfel încât să nu stagneze la nivelul patului – rol drenant ;−repartizează mai uniform presiunile pe patul drumului şi netezeşte denivelările acestuia – rol de omogenizare

U n e o r i î n t e r e n u r i l e u m e d e , m l ă ş t i n o a s e , c u t e r a s a m e n t e p l a s t i c e , s u b s t r a t u l de fundaţie se aşează pe un strat de formă  alcătuit din materiale puţin sensibile la apă sau obţinut prin tratarea stratului superior al terasamentelor cu un liant (var, ciment). În mod convenţionalstratul de formă nu face parte din sistemul rutier. S i s t e m e l e r u ti e r e n u c u p r i n d î n t o t d e a u n a t o a t e s t r a t u r i l e e n u m e r a t e m a i s u s ; d e asemenea, se poate întâmpla să nu existe o delimitare exactă între unele straturi. La drumurile forestiere se utilizeaza de cele mai multe ori sisteme rutiere mai simple, executate din material pietroase de diferite calitati si sorturi;pietrelee din straturile superioare sunt mai rezistente si de dimensiuni mai mici,iar cele din straturile inferioare sunt mai putin rezistente si de dimensiuni mai mari.

De astfel, in toate tarile, drumurile se construiesc in etape, aplicandu-se principiol ameliorarii progressive prin consolidari successive,justificat din punct de vedere economic si ethnic.Conform acestui principiu, sistemele rutiere simple pot fi imbunatatite treptat pe masura dezvoltarii traficului si a cresteii imprtanteii drumului respective;in schimb infrastructura drumurilor trebuie sa corespunda inca de la inceput,cerintelor de perspective.

Tipuri de sisteme rutiere folosite pe drumurile forestier

Desi relativ simple ca alcatuire, sistemele rutiere folosite la drumurile forestiere prezinta o mare varietate, incepand de la drumurile din pamant sau pamant imbunatatit,care are caracter sezonier, pana la sisteme rutiere dotate cu imbracaminti asfaltice sau din beton de ciment.

Ca linie generala, in constructia drumurilor forestiere, din considerente economice,se urmareste folosirea cat mai larga a materialelor locale, lucru pe deplin justificat daca se tine seama ca ,de regula, regiunile prin care se desfasoara drumurile forestiere sunt bogate in zacaminte de roci sau depozite de pietrisi si ballast.Economicitatea folosirii materialelor locale depinde in cea mai mare masura de distant de transport a materialului.In acelasi timp, lipsa materialelor locale intr-o anumita zona determinate, de cele mai multe ori, modificarea conceptiei clasice, care sta la baza alcatuirii sistemelor rutiere de pe drumurilor forestiere si implicit modificarea procesului tehnologic de executie.

In marea lor majoritate drrumurile forestiere sunt drumuri impietruite.Aceasta preferinta a tehnicii rutiere pentru impietruiri se justifica prin uramatoarele:-trafic intermittent si redus;-declivitati mari;-Posibilitatea valorificarii materialelor locale specific, ca piatra bruta, piatra Sparta, bolovanii, balastul,ale caror comportari si caracteristici sunt in general cunoscute de constructorii forestieri;-dotarea anteprizelor de constructii forestiere in special cu utilaje specific tehnologiei de executie a inpietruirilor(autogredere, cilindrii compresori, concasoare)_ si mai putin cu utilaje necesare executarii unor imbracaminti modern(statii de preparare a astfaltului,autogudronatoare,repartizoare de beton, vibratoare);-existenta ,in acest domeniu, a unei traditii si a unei experiente accumulate in decursul anilor;-posibilitatea unei consolidari treptate si a trecerii la un sistem rutier superior.

Principalul dezavantaj al drumurilor impietruite il reprezinta degradarea rapida sub influienta traficului si a factorilor climatic,ceea ce impune o intretinere atenta si cu echipe permanente.

Imbracamintile asfaltice sau din beton de ciment se utilizeaza cu precadere in cazul drumurilor forestiere care servesc si alte sectoare ale economiei nationale, precum si a acelora care prezinta si o deosebita importanta turistica.De asemenea, problema modernizarii imbracamintii se poate pune si pentru unele drumuri de interes pur forestier, magistrale sau chiar principale, pe care intensitatea sporita a traficului, precum si conditiile specific transportului forestier, conduc la o degradare brutal a impitruirii,iar cheltuielile mari de intretinere devin neeconomice.

Modernizarea imbracamintilor ce pe drumurile forestiere se face,in mod obisnuit, prin aplicarea unor tratamente superficial duble sau covoare astfaltice,ori prin executarea unui macadam asfaltic.Imbracamintile din beton asfalt sau beton de ciment sunt prea scumpe,in general,pentru drumurile de interes pur forestier.

Avand in vedere ca drumurile care intra in alcatuirea unei retele forestiere de transport sunt de mai multe categorii, in functie de cantitatea de material lemons care se scurge pee le,modul lor de consolidare este si el diferentiat .In mod obisnuit, substratul de fundatie, executat de nisip sau ballast, se

prevede doar in terenuri argiloase sau acolo unde nivelul apelor subterane este ridicat;in cazul fundatiilor executate din ballast cu continut ridicat de nisip,substratul de fundatie poate lipsi.Deasemenea, pe portiunile unde platform drumului este sapata in intragime in stanca sau rambleurile sunt executate din material provenit din derocari,partea carosabila se amenajeaza numai prin executarea,peste platform, a unui strat de egalizare din piatra sparta in grosime de 8….10 cm dupa cilindrare.

In unele situatii, iesite din comun, se pot adopta si rezolvari special.Astfel, pe tronsoanele umede, din regiunile lipsite de material pietroase, drumurile provizorii si cele secundare se pot construi, daca se justifica economic, pe un pat de fascine. Pe de alta parte, in cazul volumelor mari de masa lemnoasa ce trebuie transportate intr-un termen scurt si la drumurile de santier, se pot folosi dale prefabricate din beton armat.Institutul de cercetari si Proiectari pentru industria Lemnului, tinand seama de cerintele actuale ale dezvoltarii retelelor de drumuri forestiere,a elaborate mai multe proiecte tip pentru consolidarea partii carosabile.

BIBLIOGRAFIE1. BEREZIUC, R., ALEXANDRU, V., CIOBANU, V., IGNEA, GH., ABRUDAN, I., DERCZENI, R., 2006: Ghid pentru 

proiectarea, construcţia şi întreţinerea drmurilor forestiere. Editura Universităţii Transilvania din Braşov,

2. DOROBANŢU, ST., 1980: DRUMURI. Calcul şi proiectare. Editura Tehnică, Bucureşti, 504 p.