Influence of pavement moisture content on the load-bearing capacity of forest road

• Autorzy: Grajewski S. M.

Identyfikatory

DOI

10.14597/infraeco.2016.4.2.107

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the study was to analyse the interaction between pavement moisture content and load-bearing capacity of an unpaved forest road. The selected experimental road sector was divided into three sections (A, B and C), which were flooded with three different amounts of water 10 mm (section A), 20 mm (section B) and 30 mm (section C), compared with the intense rainfall. Three series of tests were conducted at each section: prior to flooding (1st day of measurements), during the first 24 hours after flooding (2nd day) and during the next 24 hours after flooding (3rd day of measurements). Moisture content of structural layers of the road (surface course, base course and subbase course) were determined and the measurements using a light weight deflectometer (Evd, s/v) and a static plate (E1 , E2 , Io ) were conducted. Recorded averaged results clearly indicate a negative effect of an increase in pavement layers moisture content (e.g. resulting from heavy rainfall) on the forest road carrying capacity and on compaction parameters of its layers. On the third day of the measurements a decrease in the analysed modulus, on average between 16% (E2 ) and 25% (Evd) was observed, but a decrease in compaction by 16% (s/v) and 4% (Io).

Słowa kluczowe

EN

light weight deflectometer; LWD; static load-bearing test; VSS; very low-volume roads

• Wydawca: Stowarzyszenie Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich
• Czasopismo: Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich
• Rocznik: 2016
• Tom: nr IV/2
• Strony: 1451--1462
• Opis fizyczny: Bibliogr. 41 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Grajewski S. M.

• University of Life Sciences in Poznań, Department of Forest Engineering, Wojska Polskiego 71C, 60-625 Poznań

Bibliografia

• Aho, A., Saarenketo, T. (2006). Design and repair of roads suffering spring thaw weakening. Executive summary. The ROADEX III Project, Northern Periphery: 1-45.
• Antończyk, S. (1989). Ładunki przewożone drogami leśnymi i ich zróżnicowanie. Sylwan, 3: 53-60.
• Bień, B. (1987). Ekonomiczne aspekty doboru nacisków osi pojazdów samochodowych na nawierzchnie dróg. Auto-Technika Motoryzacyjna, 5: 6-9.
• BN-64/8931-02 Drogi samochodowe. Oznaczanie modułu odkształcenia nawierzchni podatnych i podłoża przez obciążenie płytą.
• Bredefeldt, M. (2009). Climate change in Norrbotten County - consequences and adaptation. County Administrative Board report series no. 13: 1-56.
• Brodersen, R. (2013). Consequences of extreme precipitation for the deterioration of road constructions. Master Thesis. Aalborg University, Department of Civil Engineering: 1-91.
• Charlier, R., Hornych, P., Srsen, M., Hermansson, A., Bjarnason, G., Erlingsson, S., Pavsic, P. (2009). Water influence on load bearing capacity and pavement performance: field observations. In: Dawson A. (ed.) Water in road structures: movement, drainage and effects. Springer: 175-192.
• Czerniak, A., Grajewski, S. (2014). Badanie nośności dróg - gwarancją solidności realizacji inwestycji. Przegląd Leśniczy, 4: 10-12.
• Czerniak, A., Grajewski, S., Kamiński, B., Miler, A.T., Okoński, B., Leciejewski, P., Trzciński, G., Madaj, A., Bańkowski, J., Wojtkowski, K. (2013). Wytyczne prowadzenia robót drogowych w lasach. PGL LP, OR-WLP w Bedoniu, Warszawa-Bedoń: 1-123.
• Dobek, A., Szwaczkowski, T. (2007). Statystyka matematyczna dla biologów. Wyd. Akademii Rolniczej im. Augusta Cieszkowskiego, Poznań: 1-211.
• Erlingsson, S. (2010). Impact of water on the response and performance of pavement structure in an accelerated test. Road Materials and Pavement Design, 11(4): 863-880.
• Hudecz, A. (2012). Climate change adaptation: A report on climate change adaptation measures for low volume roads in the Northern Periphery. The ROADEX IV Project, EU Northern Periphery Programme: 1-95.
• Instrukcja obsługi lekkiego ugięciomierza dynamicznego ZFG 3000 (2014). Maszynopis, Merazet Poznań.
• Kamiński, B. (2012). Badania techniczne dróg leśnych. W: Jodłowski K., Czerniak A. (red.) Nowoczesne technologie budowy dróg, mostów i przepustów leśnych. Postępy Techniki w Leśnictwie, 119: 47-51.
• Koczwański, S., Nowakowska-Moryl, J. (1992). Badanie ruchu drogowego na wybranych drogach leśnych w Nadleśnictwie Krzeszowice. Sylwan, 10: 19-42.
• Komorowski, J., Suwała, M., Jasnos, P. (1990). Badania wzorców środków transportowych do drewna. Porównanie zestawów wywozowych Sisu, Iveco, Tam. Biuletyn IBL 2. Warszawa: 30-33.
• Krarup, J. (1995). Load bearing capacity and water, part 3: measured pavement performance. Danish Road Institute Note, 253. Denmark Ministry of Transport. Road Directorate: 1-161.
• Laloui, L., Charlier, R., Chazallon, C., Erlingsson, S., Hornych, P., Pavsic, P., Srsen, M. (2009). Water influence on mechanical behaviour of pavements: constitutive modelling. In: Dawson A. (ed.) Water in road structures: movement, drainage and effects. Springer: 193-216.
• Li, Q., Mills, L. McNeil S. (2011). The implications of climate change on pavement performance and design. University of Delaware, University Transportation Center (UD-UTC). Final Report: 1-123.
• Lorenc, H., Cebulak, E., Głowicki, B., Kowalewski, M. (2012). Struktura występowania intensywnych opadów deszczu powodujących zagrożenie dla społeczeństwa, środowiska i gospodarki Polski. W: Lorenc, H. (red.) Klęski żywiołowe a bezpieczeństwo wewnętrzne kraju. IMGW - PIB, Warszawa: 7-32.
• Plakat (2016). Struktura występowania intensywnych opadów deszczu powodujących zagrożenie dla społeczeństwa, środowiska i gospodarki w Polsce. Identyfikacja i ocena ekstremalnych zdarzeń meteorologicznych i hydrologicznych w Polsce w II połowie XX wieku. Zadanie 4. Klęski żywiołowe a bezpieczeństwo wewnętrzne (cywilne i ekonomiczne) kraju (http://klimat.imgw.pl/wp-content/uploads/2013/01/4_8.pdf 22.03.2016).
• PN-B-02480:1986 Grunty budowlane. Określenia, symbole, podział i opis gruntów.
• PN-B-04481:1988 Grunty budowlane. Badania próbek gruntu.
• PN-EN 1097-5:2008 Badania mechanicznych i fizycznych właściwości kruszyw. Część 5: Oznaczanie zawartości wody przez suszenie w suszarce z wentylacją.
• PN-S-02205:1998 Drogi samochodowe. Roboty ziemne. Terminologia. Wymagania i badania.
• Raport o stanie lasów w Polsce 2014 (2015). CILP, Państwowe Gospodarstwo Leśne Lasy Państwowe, Warszawa, 1-96.
• Roy, M., Crispin, J., Konrad, J., Larose, G. (1992). Field study of two road sections during a freeze-thaw cycle. Transportation Research Record, 1362: 71-78.
• Saarenketo, T., Aho, S. (2005). Managing spring thaw weakening on low volume roads: problem description, load restriction, policies, monitoring and rehabilitation. The Roadex II, Northern Periphery: 1-129.
• Saevarsdottir, T., Erlingsson, S. (2013a). Water impact on the behaviour of flexible pavement structures in an accelerated test. Road Materials and Pavement Design, 14 (2): 256-277.
• Salour, F. (2015). Moisture influence on structural behaviour of pavements. Field and Laboratory Investigations. Doctoral Thesis. Royal Institute of Technology, Stockholm: 1-61.
• Salour, F., Erlingsson, S. (2013b). Moisture sensitive and stress dependent behavior of pavement unbound materials from in situ falling weight deflectometer tests. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, 2335: 121-129.
• Salour, F., Erlingsson, S., Zapata. C.E. (2014). Modelling resilient modulus seasonal variation of silty sand subgrade soils with matric suction control. Canadian Geotechnical Journal, Vol. 51, No. 12: 1413-1422.
• Savard, Y., de Blois, K., Boutonnet, M., Hornych, P., Mauduit, C. (2005). Analysis of seasonal load bearing capacity correlated to pavement deformation in cold regions. 7th Int. Conf. Load bearing capacity Roads, Railways & Airfields, Trondheim, Norway, June: 10 (https://www.researchgate.net/publication/262297761 22.03.2016).
• SOU (2007). The consequences of climate change and extreme weather events. In: Sweden facing climate change - threats and opportunities. Swedish Commission on Climate and Vulnerability, Swedish Government Official Reports: 161-527.
• Steinert, B.C., Humphrey, D.N., Kestler, A.M. (2006). Portable falling weight deflectometers for tracking seasonal stiffness variations in asphalt surfaced roads. TRB 2006 Annual Meeting CdRom: 1-27 (http://docs.trb.org/prp/06-2738.pdf 22.03.2016).
• Stolle, D., Guo, P., Liu, Y. (2009). Resilient modulus properties of granular highway materials. Canadian Journal of Civil Engineering, 36(4): 639-654.
• Szpikowski, M., Dreger, M., Przygoda, M., Dróżdż, R., Dąbrowski, M., Tokarczyk, T., Har, M., Mitrut, M., Żuławnik, P. (2005). Badanie i ustalenie zależności korelacyjnych dla oceny stanu zagęszczenia i nośności gruntów niespoistych płytą dynamiczną. Maszynopis, IBDiM, Laboratorium Geotechniki, Warszawa: 1-150.
• Thadkamalla, G.B., George, K. (1995). Characterization of subgrade soils at simulated field moisture. Transportation Research Record, 1481: 21-27.
• Trzciński, G. (2011). Analiza parametrów technicznych dróg leśnych w aspekcie wywozu drewna samochodami wysokotonażowymi. Wydawnictwo SGGW, Warszawa: 1-127.
• Wiman, L.G. (2001). Accelerated load testing of pavements. HVS-Nordic tests in Sweden 1999. Swedish National Road Administration, VTI report 477A: 1-93.
• Wisocki, D. (2014). Wpływ opadów atmosferycznych na nośność nawierzchni drogi leśnej. Maszynopis pracy dyplomowej. Biblioteka Kat. Inż. Leś. UP w Poznaniu: 1-89.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).