Influence of traffic flow variability of heavy vehicles and temperature on pavement fatigue life

• Autorzy: Spławińska M. , Zieliński P. , Burnos P.

Identyfikatory

DOI

10.7409/rabdim.015.008

Warianty tytułu

PL

Wpływ zmienności natężeń ruchu pojazdów ciężkich oraz temperatury na trwałość zmęczeniową konstrukcji nawierzchni drogowej

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wpływ zmienności temperatury i natężeń ruchu pojazdów ciężkich na trwałość zmęczeniową podatnych nawierzchni drogowych (nawierzchnie z podbudową z kruszywa niezwiązanego oraz z betonu asfaltowego. Podziału terytorium Polski na grupy jednorodne ruchowo i temperaturowo dokonano przy łącznym wykorzystaniu metod ilościowych (analiza skupień oraz jakościowych (przynależność geograficzno-funkcjonalna. Podstawą podziału był kształt profili zmienności temperatury oraz natężeń ruchu w kolejnych miesiącach w roku i w następujących po sobie sezonach. Po określeniu jednorodnych grup wyznaczono dla nich reprezentatywne profile zmienności natężeń ruchu oraz temperatury, które wykorzystano do obliczenia trwałości zmęczeniowej konstrukcji nawierzchni. Trwałość zmęczeniową wyznaczono wykorzystując kryterium zmęczeniowe warstw asfaltowych według Instytutu Asfaltowego. Obliczenia stanu naprężeń i odkształceń w nawierzchni przeprowadzono z wykorzystaniem programu BISAR. Uzyskane wyniki pozwoliły na porównanie oraz wskazanie różnic w otrzymanych trwałościach nawierzchni w zależności od przyjętych wartości temperatury ekwiwalentnej.

EN

The paper presents the effect of temperature variability and traffic flow variability on fatigue life of flexible road pavements (pavements with the subgrade made of unbound aggregates and asphalt concrete'. The division of the territory of Poland for the homogeneous groups in terms of movement and temperature was made at the use of quantitative methods (cluster analysis' and qualitative methods (geographical and functional affiliation'. The basis for the division was the shape of the profiles of temperature and traffic flow variability in subsequent months of the year and in successive seasons. After determining homogeneous groups, representative profiles of traffic flows and temperature variability were established, which were used to calculate the fatigue life of pavement structure. Fatigue life was determined using the criterion of fatigue of asphalt layers according to the Asphalt Institute. The calculations of stress and strain in the pavement were carried out using the program BISAR. The results have permitted comparison and identification of differences in pavement durability obtained depending on the values of equivalent temperatures.

Słowa kluczowe

PL

analiza skupień; pojazdy ciężkie; trwałość zmęczeniowa nawierzchni drogowej; zmienność natężeń ruchu; zmienność temperatury

EN

cluster analysis; fatigue life of road pavement; heavy vehicles; temperature variability; traffic flow variability

• Wydawca: Instytut Badawczy Dróg i Mostów
• Czasopismo: Roads and Bridges - Drogi i Mosty
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 14, no. 2
• Strony: 117--132
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Spławińska M.

• Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Lądowej, Instytut Inżynierii Drogowej i Kolejowej

autor

Zieliński P.

• Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Lądowej, Instytut Inżynierii Drogowej i Kolejowej

autor

Burnos P.

• Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Katedra Metrologii i Elektroniki

Bibliografia

• [1] Katalog typowych konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych. GDDP, Warszawa, 2014
• [2] Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999 r. w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie. Dziennik Ustaw Nr 43, Warszawa, 1999
• [3] Ryś D., Judycki J., Jaskula P.: Analiza rocznych zmian w ruchu ciężkim na podstawie danych ze stacji ważenia pojazdów (WIM) w Polsce. Drogownictwo, 11, 2014, 361-367
• [4] Splawińska M.: Charakterystyki zmienności natężeń ru¬chu i ich wpływ na eksploatację wybranych obiektów drogowych. Praca doktorska, Kraków, 2013
• [5] Splawińska M., Zieliński P.: Wpływ zmienności natężeń ruchu pojazdów ciężkich na trwałość zmęczeniową konstrukcji nawierzchni drogowej. Drogownictwo, 3, 2015,98-104
• [6] Górszczyk J., Grzybowska W.: Analizy termiczne asfal¬towej nawierzchni drogowej z wykorzystaniem Metody Elementów Skończonych. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 10, 4, 2011,7-30
• [7] Górszczyk J., Gaca S.: The Influence of the Carbo-Glass Geogrid-Reinforcement on the Fatigue Life of the As-phalt Pavement Structure. Archives of Civil Engi-neering, 58, 1,2012,97-113
• [8] Katalog wzmocnień i przebudów nawierzchni podatnych i półsztywnych. IBDiM, Warszawa, 2013
• [9] Zbieranie, archiwizacja i analizy danych ze stacji ciągłychpomiarówruchuwroku 2008. Etap III. Analiza roczna i edycja wyników pomiarów prowadzonych w stacjach GR i PAT w roku 2009. Transprojekt - Warszawa Sp. z o.o., Warszawa, 2010
• 10] Judycki J., Jaskula P., Pszczola M., Ryś D., Jaczewski M., Alenowicz J., Dolżycki B., Stienss M.: Analizy i projektowanie konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych. WKiŁ, Warszawa, 2014
• [11] Federal Highway Administration (FHWA). Traffic Monitoring Guide, 2013
• [12] Pinkofsky L.: Typisierung von Ganglinien der Verkeh-rsstarke Und ihre Eignung zur Modellierung der Ver-kehrsnachfrage. Dissertation, Technische Universitat Braunschweig, Aachen, 2006
• [13] AASHTO Guidelines for Traffic Data Programs. American Association of State Highway and Transportation Officials, 1992
• [14] StaniszA.: Przystępny kurs statystyki z zastosowaniem STATISTICA PL na przykładach z medycyny. StatSoft, Kraków, 2007
• [15] Burnos P., Gajda J., Piwowar P., Sroka R., Stencel M, Zeglen T.: Accurate Weighing of Moving Vehicles. Metrology and Measurement Systems, 14, 4, 2007, 507-516
• [16] Research and development of the Asphalt Institute's Thickness Design Manual (MS-1). Ninth edition. The Asphalt Institute, Research Report No. 82-2, RR-82-2, August 1982
• [17] Celauro C.: Influence of the Hourly Variation of Temperature on the Estimation of Fatigue Damage and Rutting in Flexible Pavement Design. International Journal of Pavement Engineering, 5, 4, 2004, 221-231