Kryterium doboru grubości warstw w długowiecznej nawierzchni drogowej z betonu asfaltowego

• Autorzy: Szwed A.

Warianty tytułu

EN

A criterion for prediction of layer thickness in long-life asphalt pavement

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy zaproponowano dwuetapowy sposób wstępnego wymiarowania nawierzchni długowiecznej. Pierwszym etapem jest oszacowanie całkowitej sztywności na zginanie układu warstw konstrukcyjnych z betonu asfaltowego spoczywających na podbudowie i podłożu gruntowym. W tym celu stosuje się model półprzestrzeni warstwowej w stanie symetrii osiowej pod obciążeniem kołem pojazdu. Sztywność dobierana jest z warunku ograniczającego pionowe odkształcenia w punkcie na górze podłoża gruntowego w osi zadanego obciążenia. Następnie stosuje się prosty model zginania przekroju płyty warstwowej złożonej z trzech warstw betonu asfaltowego o różnych grubościach i sztywnościach. Stąd wyznaczane są względne grubości i sztywności na podstawie danych zmęczeniowych dotyczących odkształcenia dla materiałów dolnych warstw. Jednocześnie spełniany jest warunek równości wypadkowej sztywności na zginanie warstw w celu uniknięcia przeciążenia podłoża gruntowego. Uzyskane zależności są w postaci zamkniętych wzorów matematycznych.

EN

A two-step procedure for preliminary dimensioning of long-life asphalt pavement is proposed in the paper. In the first step resultant stiffness of the three-layer system supported by a base layer and subgrade is estimated. For this purpose a 3D axially symmetric elastic problem is analysed. Equivalent stiffness of the homogeneous pavement is determined in order to reduce strain in the subgrade under the applied vertical load. Then simple model of the cross-section of three-layer composite slab is used to find proportioning of the layers’ thicknesses. Fatigue strain data for bottom layers are used to derive thicknesses of the asphalt concrete layers. As a result closed-form mathematical formulas are obtained.

Słowa kluczowe

PL

nawierzchnia drogowa; beton asfaltowy; grubość warstwy

EN

road surface; asphalt concrete; layer thickness

• Wydawca: Instytut Naukowo-Wydawniczy "TTS" Sp. z o.o
• Czasopismo: TTS Technika Transportu Szynowego
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 22, nr 12
• Strony: 1503--1508, CD
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Szwed A.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej

Bibliografia

• 1. Brown S.F., An introduction to the analytical design of bituminous pavements. University of Nottingham 1980.
• 2. Jemioło S., Szwed A., Zagadnienia statyki sprężystych półprzestrzeni warstwowych. Seria Monografie Zakładu Wytrzymałości Mat., Teorii Sprężystości i Plast., Tom 2, Warszawa2013.
• 3. Judycki, J., Comparison of fatigue criteria for flexible and semirigid pavements. Proceedings of Eighth Intern. Conference on Asphalt Pavements, pp. 921-937, Seattle 1997.
• 4. Judycki J., Jaskuła P., Nowoczesne nawierzchnie asfaltowe. XLVII Techniczne Dni Drogowe, str. 75-94, Szczyrk 2004.
• 5. Long-life asphalt pavements: Technical version. European Asphalt Pavement Association. Brussels 2007.
• 6. Nagórski R., Błażejowski K., Marczuk K., Comparative analysis of strains and durability of asphalt pavement of perpetual and standard type. Roads and Bridges, Vol. 11, pp. 269-280, 2012.
• 7. Newcomb, D.E., Buncher M., Huddleston I.J., Concepts of perpetual pavements. Perpetual Bituminous Pavements. Transportation Research Circular No. 503, pp. 4-11, Washington 2001.
• 8. Newcomb, D.E., Willis R., Timm D.H., Perpetual Asphalt Pavements. A Synthesis. Asphalt Pavement Alliance IM-40, Lanham 2010.
• 9. Nunn, M.E., Brown A., Weston D., Nicholls J.C., Design of long-life flexible pavements for heavy traffic. Report No. 250, Transportation Research Laboratory, Berkshire 1997.
• 10. Park H., Kim J., Kim Y., Lee H., Determination of the thickness for long-life asphalt pavements. Proc. of the Eastern Asia Society for Transportation Studies, Vol.5, pp. 791-802, 2005.
• 11. Prowell B.D, et. al., Validating the fatigue endurance limit for hot mix asphalt. NCHRP Report 646, Transportation Research Board, Washington 2010.
• 12. Szwed A., Wpływ rozkładu sztywności na odkształcenia i naprężenia w trójwarstwowym układzie konstrukcji nawierzchni. Logistyka 6/2014, str. 10450-10457.
• 13. Szwed A., Naprężeniowe kryterium kształtowania grubości warstw w długowiecznej nawierzchni z betonu asfaltowego. Logistyka 6/2014, str. 10458-10466.
• 14. Tran N, et. al., Refined limiting strain criteria and approximate ranges of maximum thicknesses for designing ling-life asphalt pavements. NCAT Report 15-05, Auburn University, Auburn 2015.