Relationship between deflection basin parameters and backcalculated pavement layer moduli

• Autorzy: Kałuża Mateusz , Kotasiński Mirosław

Identyfikatory

DOI

10.24425/ace.2024.149856

Warianty tytułu

PL

Zależności pomiędzy wskaźnikami czaszy ugięć a modułami warstw uzyskanymi z obliczeń odwrotnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the case analysed, a glass fibre mesh was applied under the asphalt layer during a rehabilitation treatment. Because only one lane was reinforced, the test section can be used to observe the influence of glass fibre mesh on the relationship between the selected deflection basin parameters (RoC, BLI, MLI, and LLI) and back-calculated pavement layer moduli. The FWD measures were used to determine the bowl of deflection indicators and to back-calculate the layer’s moduli. The values of DBP-s allowed confirmation of the technical condition of pavement construction. The first measures were carried out in 2019 and repeated in 2021; the results were then compared and analysed. Influence was observed on the relationship between the deflection basin and moduli, especially for the base course and subgrade. The reinforced lane showed a better coefficient of determination between DBPs and moduli in 2019, but in 2021 relationships were observed only for LLI and subgrade moduli. The unreinforced lane, however, showed the mentioned relationships in both 2019 and 2021. Because of a relatively small number of measurement points, the presented analyses and observations should be considered as preliminary. Presented results and relationships are another step into developing an alternative approach to determining the initial pavement moduli i.e. to use as a seed moduli.

PL

Przedmiotem niniejszego opracowania jest droga powiatowa na której, podczas prac remontowych, zastosowano wzmocnienie siatką z włókna szklanego. Wzmocniono jeden pas ruchu natomiast drugi pozostawiono bez wzmocnienia. Odcinek testowy posłużył do badania oraz analizy wpływu wzmocnienia na zależności pomiędzy wartościami wybranych wskaźników krzywizny czaszy ugięć a modułami uzyskanymi z obliczeń odwrotnych. Przeprowadzono badania ugięciomierzem FWD, następnie wyznaczono wybrane wskaźniki krzywizny czaszy ugięć oraz moduły warstw konstrukcji jezdni. Wyniki zestawiono dla pomiaru z 2019 roku oraz kontrolnego z 2021 roku. Zaobserwowano zależności pomiędzy obliczonymi wskaźnikami czaszy ugięć a modułami warstw nawierzchni uzyskanymi z obliczeń odwrotnych. Pas wzmocniony wykazywał wyższe wartości współczynnika determinacji pomiędzy wartościami wskaźników krzywizny czaszy ugięć a wartościami modułów warstw nawierzchni w roku 2019 lecz pomiar w roku 2021 nie potwierdził ich występowania, poza LLI. Na pasie niewzmocnionym zaobserwowano dobrą zgodność funkcji opisującej analizowane zależności zarówno w roku 2019, jak i 2021. Z uwagi na stosunkowo małą liczbę punktów pomiarowych oraz na specyfikę porównywanych danych prowadzone obserwacje należy traktować jako wstępne.

Słowa kluczowe

EN

deflection basin parameters; FWD; geogrid; glass fibre mesh; pavement reinforcement; terrain subsidence

PL

czasza ugięć; obliczenia odwrotne; siatka z włókna szklanego; geosiatka; ugięciomierz FWD; wskaźniki krzywizny

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2024
• Tom: Vol. 70, nr 2
• Strony: 149--162
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Kałuża Mateusz

• Silesian University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Gliwice, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-9761-9066

autor

Kotasiński Mirosław

• Silesian University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Gliwice, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-5588-0741

Bibliografia

• [1] J. Kawalec, M. Grygierek, E. Koda, and P. Osiński, “Lessons learned on geosynthetics applications in road structures in Silesia Mining Region in Poland”, Applied Sciences, vol. 9, no. 6, pp. 1-14, 2019, doi: 10.3390/app9061122.
• [2] M. Zięba, P. Kalisz, and M. Grygierek, “The impact of mining deformations on road pavements reinforced with geosynthetics”, Archives of Mining Sciences, vol. 65, no. 4, pp. 751-767, 2020, doi: 10.24425/ams.2020.134145.
• [3] E. Pietrzyk-Sokulska, R. Uberman, and J. Kulczycka, “The impact of mining on the environment in Poland – myths and reality”, Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management, vol. 31, no. 1, pp. 45-64, 2015, doi: 10.1515/gospo-2015-0009.
• [4] K. Kłosek, J. Sobolewski, and J. Ajdukiewicz, “Protection systems of high tensile strength geosynthetics reinforcement together with electronic permanent monitoring used in several sections of A1 Motorway situated in heavy mining active terrain in Poland”, Transportation Overview, no. 5-6, pp. 20-25, 2011 (in Polish).
• [5] J. Kawalec, K. Chlipalski, and M. Grygierek, “Komunikacyjne obiekty liniowe na terenach górniczych. Roads in a mining subsidence area”, Magazyn Autostrady, no. 3, pp. 35-42, 2015 (in Polish).
• [6] J. Górszczyk and S. Gaca, “The influence of the carbo-glass geogrid-reinforcement on the fatigue life of the asphalt pavement structure”, Archives of Civil Engineering, vol. 58, no. 1, pp. 97-113, 2012, doi: 10.2478/v.10169-012-0006-z.
• [7] Z. Liu and H. Ling, “Performance of geosynthetic-reinforced asphalt pavements”, Journal of Geotechnical and Geoenviromental Engineering, vol. 127, no. 2, pp. 177-184, 2001, doi: 10.1061/(ASCE)1090-0241(2001)127:2(177).
• [8] P. Jaskuła, D. Ryś, M. Stienss, C. Szydłowski, M. Gołos, and J. Kawalec, “Fatigue performance of double-layered asphalt concrete beams reinforced with new type of geocomposites”, Materials, vol. 14, no. 9, 2021, doi: 10.3390/ma14092190.
• [9] L. Nguyen, J. Blanc, J. Kerzerho, and P. Hornych, “Review of glass fibre grid use for pavement reinforcement and APT experiments at IFSTTAR”, Road Materials and Pavements Design, vol. 14, pp. 287-308, 2013, doi: 10.1080/14680629.2013.774763.
• [10] I. Arsenie, C. Chazallon, J. Duchez, and P. Hornych, “Laboratory characterisation of the fatigue behaviour of glass-fibre grid-reinforced asphalt concrete using 4PB tests”, Road Materials and Pavement Design, vol. 18, no. 1, pp. 168-180, 2017, doi: 10.1080/14680629.2016.1163280.
• [11] L. Jong-Hoon, B. Seung-Beom, L. Kang-Hoon, K. Jo-Soon, and J. Jin-Hoon, “Long-term performance of fibre-grid-reinforced asphalt overlay pavements. A case study of Korean national highways”, Journal of Traffic and Transportation Engineering, vol. 6, no. 4, pp. 366-382, 2019, doi: 10.1016/j.jtte.2018.01.008.
• [12] S. Baltzer and G. Hilderbrand, HSD Measurements at the BAST Test Track - COST 354: Short Term Scientific Mission, 2006. Danish Road Directorate, 2007.
• [13] J. Eijbersen and J. Van Zwieten, “Application of FWD measurements at the network level”, in 4th International Conference on Managing Pavements: 17-21 May 1998: International Convention Centre (ICC), Durban, South Africa, vol. 1. Pretoria, South Africa, 1988, pp. 438-450.
• [14] A. Pożarycki, P. Górnaś, M. Bilski, and A. Turkot, “Parametrisation of deflection curve flexible pavement”, Drogownictwo, no. 3, pp. 67-73, 2019 (in Polish).
• [15] S. Węgliński, M. Flieger-Szymańska, M. Just, and D. Krawczyk, “Ground improvement and rebuild of a district roadin complex geotechnical-engineering conditions – case study”, Archives of Civil Engineering, vol. 68, no. 2, pp. 63-82, 2022, doi: 10.24425/ace.2022.140630.
• [16] O. Talvik and A. Aavik, “Use of FWD deflection basin parameters (SCI, BDI, BCI) for pavement condition assessment”, The Baltic Journal of Road and Bridge Engineering, vol. 4, no. 4, pp. 196-202, 2009, doi: 10.3846/1822-427X.2009.4.196-202.
• [17] M. Rocha, G. Marques, and R. Silva, “Predicting equations for determining layer elastic moduli by using Deflection Basin Parameters (DBPs) from Falling Weight Deflectometer”, International Journal of Pavement Engineering, vol. 23, no. 13, pp. 4708-4720, 2022, doi: 10.1080/10298436.2021.1972296.
• [18] M. Rocha, G. Marques, R. Silva, and G. Lana, “Influence of seed layer moduli on backcalculation procedure and on overlay design of flexible pavements”, Transportation Research Record, vol. 2676, no. 5, pp. 341-357, 2022, doi: 10.1177/03611981211065753.