+ All Categories
Home > Documents > DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená...

DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená...

Date post: 28-Feb-2021
Category:
Upload: others
View: 0 times
Download: 0 times
Share this document with a friend
43
VYSOKÉ UENÍ TECHNICKÉ V BRN FAKULTA STAVEBNÍ DOC. ING. JAN KUDRNA, CSC. DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT VOZOVEK MODUL 06 PORUCHY TUHÝCH VOZOVEK A ZEMNÍHO TLESA A NÁVRH JEJICH ÚDRŽBY A OPRAV
Transcript
Page 1: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

VYSOKÉ U�ENÍ TECHNICKÉ V BRN� FAKULTA STAVEBNÍ

DOC. ING. JAN KUDRNA, CSC.

DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT VOZOVEK

MODUL 06

PORUCHY TUHÝCH VOZOVEK A ZEMNÍHO T�LESA A NÁVRH JEJICH ÚDRŽBY A OPRAV

Page 2: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

STUDIJNÍ OPORY PRO STUDIJNÍ PROGRAMY S KOMBINOVANOU FORMOU STUDIA

Page 3: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

25.10 - 3 (43) -

© Jan Kudrna, Brno 2007

Page 4: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

Diagnostika a management vozovek · Modul

- 4 (43) -

OBSAH

1� Úvod .............................................................................................................. 5�1.1� Cíle ....................................................................................................... 5�1.2� Požadované znalosti ............................................................................. 5�1.3� Doba pot�ebná ke studiu....................................................................... 5�1.4� Klí�ová slova ........................................................................................ 5�1.5� Metodický návod na práci s textem...................................................... 5�

2� Poruchy tuhých vozovek.............................................................................. 6�2.1� Vývoj konstrukcí CB vozovek ............................................................. 6�2.2� Ztráta provozní zp�sobilosti ................................................................. 8�2.3� Poruchy vozovek .................................................................................. 9�

2.3.1� Hodnocení poruch .................................................................. 9�2.3.2� Druhy poruch........................................................................ 10�2.3.3� Povrchové poruchy............................................................... 10�2.3.4� Poruchy na spárách............................................................... 11�2.3.5� Trhliny.................................................................................. 15�2.3.6� Poruchy vozovky a zemního t�lesa ...................................... 18�2.3.7� Jiné poruchy ......................................................................... 20�2.3.8� Poruchy lokálních oprav....................................................... 22�

2.4� Údržba a oprava CB vozovek............................................................. 24�2.4.1� Údržba provozní zp�sobilosti............................................... 24�2.4.2� B�žná údržba spár a trhlin .................................................... 27�2.4.3� Lokální oprava...................................................................... 28�2.4.4� Souvislá oprava CB vozovky ............................................... 30�2.4.5� Rekonstrukce........................................................................ 34�

2.5� Záv�r k poruchám a opravám CB vozovek ........................................ 35�2.6� Literatura ............................................................................................ 35�

3� Poruchy zemního t�lesa ............................................................................. 36�3.1� Poruchy............................................................................................... 36�

3.1.1� Mechanizmy poruch............................................................. 36�3.1.2� Rozd�lení poruch.................................................................. 36�

3.2� Údržba a opravy zemních t�les........................................................... 38�3.2.1� Technologické postupy prací ............................................... 38�3.2.2� Popis a kvalita stavebních materiál� .................................... 39�3.2.3� Odebírání vzork� a kontrolní zkoušky ................................. 40�

3.3� Cvi�ení................................................................................................ 40�3.3.1� Zadání................................................................................... 40�3.3.2� Informace ............................................................................. 40�

3.4� Záv�r................................................................................................... 43�3.5� Seznam použité literatury ................................................................... 43�

Page 5: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

25.10 - 5 (43) -

1 Úvod

1.1 Cíle

Cílem modulu 06 této studijní opory je nau�it se:

− Poznávat a porozum�t vývoji poruch tuhých vozovek a zemních t�les pozemních komunikací (dále jen PK),

− Navrhnout odstran�ní p�í�in poruch údržbou a opravou.

1.2 Požadované znalosti

Text modulu 06 voln� navazuje na moduly 01 až 05. Chování tuhých vozovek je mírn� odlišné od chování netuhých vozovek díky vyšší trvanlivosti a nižší udržovatelnosti a opravitelnosti cementobetonových vozovek. Shoduje se ovšem s porušováním jiných konstrukcí užívajících beton jako konstruk�ní materiál.

Problematika probíraná v tomto modulu vyžaduje znalosti o konstrukci zem-ních t�les, mechanice stavebních látek aj.

1.3 Doba pot�ebná ke studiu

Text modulu vyžaduje asi 4 h soust�ed�ného studia.

1.4 Klí�ová slova

pozemní komunikace, tuhé vozovky, poškozování, porušování, mechanismus porušování, druhy poruch, navrhování údržby, navrhování opravy.

1.5 Metodický návod na práci s textem

Text seznamuje s porušováním vozovek, které se díky použití betonu vyskytuje i u jiných stavebních konstrukcí. V�tšina charakteristických poruch je doku-mentována fotografiemi.

Page 6: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

Diagnostika a management vozovek · Modul

- 6 (43) -

2 Poruchy tuhých vozovek

Tuhé vozovky, p�esn�ji vozovky s cementobetonovým (dále CB) krytem, uží-vají nejtrvanliv�jší stavební materiál, který vytvá�í jak povrch vozovky, tak zajiš�uje nosnou funkci vozovky.

Díky používanému CB v konstrukci vozovky jsou poruchy v návaznosti na dosavadní studium pochopiteln�jší. Dochází ke ztrát� provozní zp�sobilosti povrchu vozovky a ke ztrát� únosnosti. Únosnost je vázána jen na tuto jedinou nosnou vrstvu a projeví se trhlinami a následnými deformacemi vozovky. Sice op�t nedojde k úplné ztrát� použitelnosti konstrukce, ale pokud je vozovka intenzivn� zat�žována (jako jsou dálnice), použitelnost se velmi rychle zhoršu-je tak, že musí dojít k rekonstrukci vozovky (vým�n� CB krytu).

Ztráta použitelnosti nebo poruchy vozovky jsou vázány také na technologie výstavby a je proto nutné je zd�raznit.

2.1 Vývoj konstrukcí CB vozovek

Konstrukce CB vozovek prošla vývojem v t�chto etapách:

1. V 30-tých létech s ohledem na velkou roznášecí schopnost cementobe-tonových desek se CB kryt kontinuáln� pokládal na nestmelený pod-klad (št�rkopísek, št�rkodr�, p�ípadn� se povrch podkladu zpev�oval penetra�ním makadamem). Povinné spáry (umožnit nutné smrš�ování betonu p�i tvrdnutí a následnou dilataci p�i teplotních zm�nách) na vy-tvo�ení následn� samostatn� p�sobící desky (i mezi studenty se pak ta-kové vozovky nesprávn� nazývají panelové) se vytvá�ely vložením vložky (d�ev�ného prkna, osinkocementové desky apod.). Povrch desky se upravil s vytvo�ením kom�rky pro zálivku a zaoblením hran. Vytvo-�ená kom�rka se ut�snila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva za�ala používat cementová stabilizace. P�esto n�které silnice díky nep�íliš zvýšenému dopravnímu zatížení p�ežívají dodnes (nap�. I/54 Nové M�sto nad Moravou – Slavkov z roku 1935, silnice z 50-tých let II/441 Velký Újezd -Podštát a silnice z 60-tých let II/602 Hustope�e, nebo bývalá I/35 Olomouc-Lipník). Základním porušením t�chto vozovek jsou poruchy na spárách, ztráta únosnosti a rovnosti po-vrchu.

2. Koncem 60-tých let se za�ala stav�t dálnice zásadn� na podklad z ce-mentové stabilizace. Spáry se vytvá�ely pro�íznutím na t�etinu tlouš�ky CB krytu diamantovým kotou�em nebo zavibrování plastové fólie a vzniklé spáry obvykle v ší�ce 2-4 mm se net�snily. Tato technologie se používala do doku 1994. První poruchy se vyskytly na spárách a vzhle-dem k prudkému nár�stu dopravního zatížení (jen mezi léty 1995 a 2005 se po�et TNV zvýšil 3,8krát) se již vyskytují všechny druhy po-ruch a v n�kterých místech se musí CB kryt rekonstruovat.

3. Poslední typ CB krytu provád�ný od roku 1995 (v Evrop� od roku 1986) na podklad zpevn�ný cementem (kamenivo stmelené cementem) nebo nestmelený (mechanicky zpevn�né kamenivo). CB je pokládán

Page 7: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

25.10 - 7 (43) -

jako dvouvrstvový (spodní vrstva a bezprost�edn� na ni je položena obrusná vrstva). Spáry jsou pro�íznuty, rozší�eny a ut�sn�ny zálivkou nebo t�snicími profily, p�i�emž v polovin� tlouš�ky jsou desky v po-délné spá�e kotveny a v p�í�né spá�e spojeny kluznými trny. Na t�chto vozovkách se vyskytují jen povrchové vady a zejména ztráta protismy-kových vlastností.

Zd�raz�ování vytvá�ení spár plyne z jejich zna�ného vlivu na chování vozo-vek. Spárami proniká do spodní konstrukce solanka ze zimního posypu (napa-dá beton a cementem stmelený podklad). Dlouhodobé zm�ny teploty krytu zv�tšují a snižují ší�ku spár. Do otev�ené spáry (v zim� a v chladném po�así) vnikají cizí t�lesa a po protažení desky za teplého po�así dochází k vylamování hran desek, rozši�ování n�kterých spár a zužování jiných.

Dalším d�sledkem CB desek je vliv zm�ny teploty povrchu b�hem dne (zejména osvitem slunce a no�ním ochlazením), které zp�sobují rozdílné ob-jemové zm�ny povrch� krytu a deska se ve dne uprost�ed zdvihá, v noci se zdvihají okraje, deska je nepravideln� podepírána podkladem vozovky. Zatíže-ním p�ejezdy t�žkého vozidla se tyto zdvihy desky eliminují. Pod deskami se tak m�že zdržovat voda a p�i p�ejezdu vozidla m�že být vytla�ována a p�sobit erozi podkladu p�ípadn� vlastní CB desky. Výsledkem je špatné uložení CB desek na podkladu s vývojem nerovností na spárách a porušováním desek trh-linami.

Další nevýhodou CB vozovky (p�inejmenším relativní ve srovnání s asfalto-vými vozovkami) je nedostatek možností vozovky opravovat, vyrovnávat. Ja-kékoliv nerovnosti povrchu, s výjimkou broušení nebo frézování povrchu, jsou prakticky obtížn� realizovatelné a mají nízkou trvanlivost. CB vozovky se pro-to nebudují na vysokých násypech, ve složitých geotechnických pom�rech a v blízkosti objekt� hlubinn� založených (most�).

�astou poruchou je místo spojení CB vozovky s vozovkou asfaltovou; v chladném období se mezi konstrukcemi otvírá spára a:

− do spáry proniká voda, která p�edevším napadá spojení asfaltových vrs-tev vozovky a vznikají trhliny (rozv�tvené, mozaikové) až výtluky,

− v p�ípad� jejího vypln�ní (ne�istotami, pískem a pod) mohou v horkém období objemové zm�ny zp�sobit vytlá�ení asfaltové vrstvy nad CB po-vrch.

Tento jev se musí �ešit vytvo�ením širší spáry a ut�sn�ním pružnou zálivkovou hmotou. �asto je nápadné porušování p�ilehlé asfaltové vozovky, kde dochází k vývoji poruch charakteristických pro asfaltové vozovky (obvykle vyjížd�ní kolejí).

P�estože CB vozovek se v sou�asnosti vyskytuje pom�rn� málo (i v minulosti tvo�ily nejvýše 10 % vozovek na hlavní síti), jsou ovšem ve velkém procentu na dálnicích. Je možné, že se se stavbou, údržbou a opravami t�chto vozovek setká jen málo ze sou�asných student�, p�esto je d�ležité se poruchami a opra-vami zabývat i v tomto p�edm�tu. Jednak ur�it� každý ze student� bude uživa-tel t�chto vozovek a navíc tato v�domost je nutná k pochopení chování a poru-šování ostatních stavebních konstrukcí.

Page 8: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

Diagnostika a management vozovek · Modul

- 8 (43) -

2.2 Ztráta provozní zp�sobilosti

Ztráta provozní zp�sobilosti CB vozovek nastává stejn� jako u netuhých vozo-vek:

− ztrátou protismykových vlastností povrchu,

− nerovnostmi podélnými,

− nerovnostmi p�í�nými,

− hlu�ností.

Ztráta protismykových vlastností není tak rychlá jako je u asfaltových a dláž-d�ných kyt�. P�írodní kamenivo není v první fázi životnosti krytu vystaveno p�ímému pojížd�ní, je obvykle p�ekryto cementovou maltou. Na druhé stran� cementová malta nevytvá�í sama o sob� vhodnou makrotexturu a proto p�i po-kládce CB betonu provádí povrchová úprava:

− striáží, povrch se p�í�n� formoval drát�ným h�ebenem, viz detail v obr. 2.1),

− košt�tem s vlasem o tlouš�ce asi 1 mm vytvo�ením takto širokých p�í�-ných makrovlnek v cementové malt�, viz obr. 2.2.

− vle�enou jutou nebo jinou sítí, písková zrna až zrna do 4 mm se objeví v povrchu, p�ípadn� p�i vle�ení vytvo�í podélnou drážku, viz v obr. 2.3.

Pokud se ovšem povrchová úprava provede vymýváním povrchu, tj. složení povrchové vrstvy CB bude mít podobné složení kameniva velikostí a �arou zrnitosti jako asfaltové obrusné vrstvy a technologií provád�ní se zajistí zpo-malení tuhnutí (post�ikem) a následn� se neztvrdlá malta odstraní vymetením rota�ním košt�tem a odhalí se kostra kameniva, pak se dosp�je k podobnému povrchu a tudíž i k snížení ztrát protismykových vlastností jako v p�ípad� asfal-tových vozovek, viz obr. 2.4. Podobná úprava vozovek se provádí zejména v Rakousku a není vylou�eno, že se objeví i v �R. Cílem t�chto úprav je zvýšit makrotexturu povrhu, která zvýší drenážní schopnost povrchu a sníží hlu�nost povrchu.

Obr. 2.1 – Povrch vytvo�ený striáží

Obr. 2.2 - Povrch vytvo�ený košt�tem

Page 9: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

25.10 - 9 (43) -

Nerovnost podélná se vytvo�í již p�i výstavb� a odstra�uje se broušením. Ná-sledn� jsou nerovnosti spojeny s poruchami na spárách. Ovliv�ují zejména pohodlí jízdy a hlu�nost vozovky.

Pokud se CB vozovky porušují trhlinami, vyvíjí se velmi rychle nerovnosti dosahující desítky mm a tato místa jsou pak nebezpe�ná, vyskytují se obvykle na jedné a následn� na n�kolika deskách. Jejich údržba pro okamžitou elimina-ci není prakticky možná a tento stav obvykle p�etrvává a zhoršuje po n�kolik m�síc�, zejména p�es zimní m�síce. Takto porušené desky se pak musí vym�-�ovat s pot�ebným opat�ením v podkladu.

P�í�né nerovnosti jsou obvykle neznatelné a neovliv�ují ani pohodlí jízdy. V 60-tých letech byly povoleny h�eby v pneumatikách vozidel a zejména v alpských zemích se vytvo�ily vyjeté koleje opot�ebením t�mito hroty. Byl to závažný problém, který byl �ešen p�ekrytím tenkými asfaltovými koberci.

Hlu�nost povrch� budovaných v 70-tých až 90-tých letech je relativn� vysoká, jedin� dlažby dokáží vyprodukovat vyšší hluk. P�isp�l k tomu pom�rn� nerov-ný povrch produkovaný tehdejší technologií (povrch se vytvo�il pouze p�í�n� se pohybujícím rámem bez podélného vyrovnání malých nerovností) a násled-n� zdrsn�ním striáží. K dalšímu zvýšení hlu�nosti p�isp�ly nerovnosti na spá-rách (schodky). Hlu�nost (a rovnost) stávajících povrchových úprav jutou je srovnatelná s asfaltovými povrchy. Vymývaný povrch poskytuje ješt� nižší hlu�nost.

2.3 Poruchy vozovek

2.3.1 Hodnocení poruch

Na poruchy CB vozovek lze pohlížet z n�kolika hledisek:

− závažnosti poruch (porucha povrchu až CB desek),

− �etnosti výskytu poruch (1 %, 10 % a 47 %),

− udržovatelnosti (obvykle se týká jen zálivek),

− opravitelnosti poruch (jen lokální),

Obr. 2.3 - Povrch za vle�enou jutou

Obr. 2.4 – Vymývaný povrch

Page 10: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

Diagnostika a management vozovek · Modul

- 10 (43) -

− použitelných technologií opravy nebo �áste�né rekonstrukce,

− trvanlivosti opravené poruchy.

2.3.2 Druhy poruch

Cementobetonové kryty vykazují poruchy:

1. povrchu, 2. na spárách bez destrukcí, 3. na spárách s destrukcí, 4. trhlinami, 5. napojení na jiné konstrukce, 6. konstrukce vozovky a zemního t�lesa, 7. jiné.

2.3.3 Povrchové poruchy

V povrchu krytu dochází ojedin�le k rozpadu nekvalitního kameniva nebo cizí-ho t�lesa a vytvo�í se jamky, kaverny nebo výtluky.

Rychlým smrš�ováním p�evlh�eného povrhu mohou vzniknout mapové trhliny.

Závažn�jší poruchy se vytvá�ejí korozí betonu s plošným rozpadem povrchu.

Beton v d�sledku nízké makrotextury nebo ohlazení kameniv má nízké pro-tismykové vlastnosti povrchu.

Tyto poruchy jsou zobrazeny v obr. 2.5 až 2.10.

Obr. 2.5 – Jamka

Obr. 2.6 - Výtluk

Page 11: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

25.10 - 11 (43) -

Obr. 2.9 – Plošný rozpad Obr. 2.10 – Ohlazení povrchu

2.3.4 Poruchy na spárách

Nejb�žn�jší poruchou spár je ztráta jejich t�sn�ní. T�sn�ní spár je jedinou �ástí CB krytu, která prochází zrychleným porušováním obvykle p�sobením klima-tických ú�ink� a p�ejezdy vozidel. Doba životnosti sou�asných t�sn�ní spár se odhaduje na 6 až 10 let a t�sn�ní je t�eba udržovat, je t�eba zabránit pronikání vody pod betonové desky.

Spáry se rozestupují a vzájemn� posouvají, nebo jsou p�íliš t�sné (posunem vodorovnými silami nebo pí�alkovým efektem p�i borcení desek teplem).

Beton spáry se rozpadá, odroluje a oprýskává nebo se na rozích drtí. Ve všech p�ípadech t�chto poruch se spáry t�žko ut�s�ují.

Pokud spáry net�sní, pak sepod deskami se m�že zadržovat voda. P�i p�ejezdu p�es spáru se nejprve první deska zatížením sníží (pr�hyb) a pokud je pod deskou voda, je pod tlakem vytla�ena a poté se totéž opakuje na desce druhé; tento jev se ozna�uje jako pumpování desek. Dochází k erozi materiálu pod deskou nebo materiálu desky samotné, pumpováním je uvoln�ný materiál uná-šen a obvykle ukládán pod desku první. Výsledkem je, že druhá deska oproti

Obr. 2.7 - Koroze povrchu

Obr. 2.8 - Mapové trhliny

Page 12: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

Diagnostika a management vozovek · Modul

- 12 (43) -

první klesá, vytvá�í se schodek. To je nej�ast�jší porucha �eských CB vozovek bez kotvených spár.

Poruchy spár jsou dokumentovány obr. 2.11 až 2.24.

Na vývoj schodk� se pak již také váží poruchy CB desek trhlinami až celko-vým zni�ením vozovky se ztrátou únosnosti a použitelnosti.

Obr. 2.11 – Ztráta t�sn�ní p�í�né spáry

Obr. 2.12 – Ztráta t�sn�ní podélné spáry

Obr. 2.13 – Rozestoupení p�í�né spáry

Obr. 2.14 – T�sná p�í�ná spára

Page 13: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

25.10 - 13 (43) -

Obr. 2.15 – Vzájemný posun pás�

Obr. 2.16 – Rozpad betonu na podélné spá�e vytvo�ené zavibrováním fólie

Obr. 2.17 – Rozpad betonu na p�í�né spá�e

Obr. 2.18 – Odrolená podélná spára

Obr. 2.19 – Odrolená p�í�ná spára na zvýšené des-ce

Page 14: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

Diagnostika a management vozovek · Modul

- 14 (43) -

Obr. 2.23 – Schodky na p�í�ných spárách

Obr. 2.20 – Oprýskaná p�í�ná spára

Obr. 2.21 – Ulomená podélná hrana (pozdní pro�íznutí spáry)

Obr. 2.22 – Rozdrcený roh

Page 15: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

25.10 - 15 (43) -

Obr. 2.24 – Vertikální posun na podélné spá�e

2.3.5 Trhliny

Další skupinou poruch jsou trhliny.

Náhodné, nepravidelné (divoké) trhliny obvykle vzniknou pozdním pro�íznu-tím desek CB krytu (beton se smrš�uje a v desce se vytvo�í trhliny d�íve, než dojde k �ízení trhlin spárami) a jsou hlavn� poruchou estetickou, nebo� se zvý-raz�ují ut�sn�ním asfaltovou zálivkou, viz obr. 2.25.

Vážné trhliny vznikají jako únavové trhliny opakovaným zat�žováním a pr�-hyby desek. Ve st�ední t�etin� délky desek vznikají trhliny p�í�né nebo vznikají podélné trhliny ve stop� vozidel a ulomené rohy. Toto jsou z hlediska kon-strukce nejvážn�jší poruchy, viz obr. 2.26 až 2.32. Trhliny �asto navazují na schodky na spárách desek, viz obr. 2.26. Všechny tyto poruchy v p�ípad� vy-sokého dopravního zatížení vedou až ke ztrát� provozní zp�sobilosti a následn� je nutno vozovky rekonstruovat, jak dokumentují obr. 2.33 a 2.34.

Obr. 2.25 – Nepravidelná trhlina

Obr. 2.26 – Šikmá trhlina

Page 16: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

Diagnostika a management vozovek · Modul

- 16 (43) -

Obr. 2.31 – Rozlomená deska následkem schodk� na p�í�ných spárách

Obr. 2.27 – Oblouková trhlina

Obr. 2.28 – Podélná trhlina ve stop�

Obr. 2.29 – P�í�ná trhlina

Obr. 2.30 – Ulomený roh

Page 17: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

25.10 - 17 (43) -

Obr. 2.32 – Rozlomená deska na n�kolik �ástí

Obr. 2.33 – Pumpující deska (všimn�te si vyst�ikující kalné vody ze spáry a trhlin za p�ejížd�jícími koly auta).

Page 18: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

Diagnostika a management vozovek · Modul

- 18 (43) -

Obr. 2.34 – Rozlámaná a pumpující deska s nerovnostmi

2.3.6 Poruchy vozovky a zemního t�lesa

Jakkoliv bylo snahou nebudovat CB vozovky ve složitých geotechnických po-m�rech, p�esto se vyskytují poruchy vyvolané objemovými zm�nami zemních t�les, jak jejich nepravidelným poklesem se zdvihy CB vozovky, tak pouze poklesy, viz obr. 2.35 až 2.38.

Pom�rn� vzácná porucha je tzv. vyst�elení desek p�i vysoké teplot� vedoucí ke zdvihu desek a rozdrcení betonu, což dokumentuje obr. 2.39.

Obr. 2.35 – St�echovitý zdvih desek

Page 19: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

25.10 - 19 (43) -

Obr. 2.36 – Pokles desek pravého jízdního pásu v�etn� dokumentace poruch asfaltové vozovky v odstavném pásu a opravy podélné spáry pásem nového CB

Obr. 2.37 – Pokles desek v�etn� zemního t�lesa

Page 20: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

Diagnostika a management vozovek · Modul

- 20 (43) -

Obr. 2.38 – Prohnutí desek a ulomení roh�

Obr. 2.39 – Vyst�elení desek se zdvihem desek a drcením betonu

2.3.7 Jiné poruchy

Mezi jiné poruchy pat�í poruchy vlastního betonu a poruchy napojení asfaltové vozovky.

2.3.7.1 Poruchy betonu

Na �eských CB vozovkách se vyskytují poruchy z d�vodu ú�inku mrazu. Ob-vykle jsou takové poruchy spojovány pouze s povrchem vozovky (korozí po-vrchu, viz obr. 2.7 a 2.9), ale vyskytly se vážné poruchy v blízkosti spár, viz obr. 2.40. Byly sice lokáln� opravovány, ale poruchy se op�t projevily, nebo mohou být úpln� odstra�ovány s celkovou rekonstrukcí vozovky.

Page 21: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

25.10 - 21 (43) -

Obr. 2.40 – Ú�inky mrazu na CB

Jako p�íklad je uveden obr. 2.41, CB desky byly odstra�ovány vyzdvižením ze svého místa a odpadnutý materiál z�stal na povrchu. Jsou vid�t místa, kde se beton odstranil s nebo bez mezivrstvy mezi CB a cementovou stabilizací v podkladu, kterou tvo�ilo obalované kamenivo. V obr. 2.42 je detail CB desky.

Obr. 2.41 - Rozpad betonu pod spárami v CB vozovce

Obr. 2.42 - Detail rozpadnutého betonu položeného na mezivrstv� z obalovaného kameniva

Page 22: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

Diagnostika a management vozovek · Modul

- 22 (43) -

2.3.7.2 Poruchy napojení asfaltové vozovky

Poruchy napojení asfaltových vrstev uvedené v �ásti 2.1 jsou dokumentovány poruchou podélné spáry odstavného pruhu v obr. 2.36. Tyto poruchy jsou �as-tou opravou, vedoucí k vým�n� asfaltových vrstev až do hloubky 100 mm v úzkém pásu vozovky a spára se musí t�snit zálivkou.

2.3.7.3 Poruchy chybným spáro�ezem

Mezi kuriózní hrubé chyby, které vedou ke krátké dob� životnosti vozovky, pat�í také chybný spáro�ez, jak je uveden v obr. 2.43. CB deska je dimenzová-na na nap�tí v p�í�né spá�e, nap�tí v rohu a na podélné spá�e je vyšší, ale díky správnému spáro�ezu se zajistí, že tato více namáhaná místa jsou mén� pojíž-d�na. Pokud se tak nestane, projeví se mezní stavy únosnosti – zlomení desek, jejich pohyb a následné deformace a nerovnosti vznikající destrukcí podkladní vrstvy. Obr. 2.44 již dokumentuje stav po 15 letech užívání.

Obr. 2.43 – Chybný spáro�ez CB vozovky

2.3.8 Poruchy lokálních oprav

Již n�kolikrát bylo zd�razn�no, že CB vozovky mají obtížnou nebo nízkou udržovatelnost a opravitelnost. Technologie údržby jsou �asov� náro�né, prac-né a mají krátkou dobu životnosti. N�které z t�chto skute�ností dokumentují následující charakteristické obr. 2.45 až 2.48.

Page 23: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

25.10 - 23 (43) -

Obr. 2.44 – Porušení desek p�i jejich chybném spáro�ezu

Obr. 2.45 – Oprava výtluku

Obr. 2.46 – Porucha t�sn�ní trhliny

Obr. 2.47 – Porucha opravy trhlin asfaltovou sm�sí

Obr. 2.48 – Porucha opravy trhlin CB a porušení starého CB mrazem

Page 24: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

Diagnostika a management vozovek · Modul

- 24 (43) -

2.4 Údržba a oprava CB vozovek

V pr�b�hu užívání CB vozovek je t�eba provád�t tyto práce:

− údržba a lokální oprava provozní zp�sobilosti (odvodn�ní, protismyko-vých vlastností a rovnosti),

− údržba spár a trhlin,

− lokální oprava spár a trhlin,

− lokální oprava povrchu,

− souvislá oprava schodk�,

− lokální oprava CB desek,

− rekonstrukce CB vozovky.

2.4.1 Údržba provozní zp�sobilosti

2.4.1.1 Zlepšení povrchového odvodn�ní

CB vozovky budované do 90-tých let m�ly jako všechny tehdejší vozovky p�í�ný sklon pouze 1,5 % a klopení bylo provád�no na celou délku p�echodni-ce. Tím se na povrchu �asto vyskytovala místa s malými výslednými sklony a p�i jakýchkoliv poruchách rovnosti se mohly vytvá�et kaluže. Pom�rn� jedno-duchá a pro CB vozovky trvanlivá je údržba provedením drážek, které pomáha-jí odvád�t vodu z povrchu. Drážky znázor�uje obr. 2.49.

Obr. 2.49 – Šikmé drážky pro zlepšení odvodn�ní povrchu vozovky

2.4.1.2 Zlepšení rovnosti

Lokální nerovnosti, schodky na spárách se udržovaly broušením diamantovými kotou�i, což dokumentuje obr. 2.50.

Page 25: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

25.10 - 25 (43) -

Obr. 2.50 – Lokální opravy rovnosti povrchu broušením

2.4.1.3 Zlepšení protismykových vlastností

Zlepšení protismykových vlastností lze provést:

− frézováním a broušením,

− provedením nových protismykových vrstev.

Frézování se omezuje obvykle na vytvo�ení podélných drážek, jejich hloubka, ší�ka i p�vodní povrch mezi nimi je 4 mm. Taková úprava podstatn� upravuje také hlu�nost. V tunelech se taková úprava nedoporu�uje z d�vodu možného rozvád�ní pohonných hmot v p�ípad� havárie a požáru. Zde se doporu�uje pou-žívat drážky p�í�né. Tyto úpravy v �R zatím nebyly použity, používá se však �asto broušení, p�i než vzniká povrch, jak dokumentuje obr. 2.51.

Obr. 2.51 – Detail zbroušeného povrchu

Ve Francii m�li dobré zkušenosti s p�ekrytím povrchu pouze nát�rem, tato úprava nebyla v �R použita.

Page 26: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

Diagnostika a management vozovek · Modul

- 26 (43) -

V �R se provedla údržba emulzní kalovou vrstvou tlouš�ky do 6 mm, ale vrst-va m�la krátkou dobu životnosti. Celkové zlepšení povrchu pomocí n�kolika-vrstevnatého mikrokoberce za studena pomohlo zlepšit nejen protismykové vlastnosti, ut�snit povrch a zabránit poškozování CB povrhu (na D 11) ale u starších vozovek zlepšit i p�ekrytí a neotev�ení spár, viz obr. 2.52.

Obr. 2.52 – Údržba povrhu CB vozovky n�kolikavrstev-nat

ým mikrokobercem za studena

V kapitole 2.2 je zmín�ný výskyt kolejí ve stopách vozidel po opot�ebení po-vrchu vlivem hrot� v pneumatikách, které usnad�ují jízdu vozidel na sn�hu. Ten se po zákazu t�chto hrot� musel �ešit. V Rakousku se používal koberec velmi tenký s modifikovaným asfaltem, jehož pokládka byla omezena pouze na pravý jízdní pruh a p�ed pokládkou se trochu vyrovnával CB povrch frézování. Obr. 2.53 dokumentuje stav koberce po více než 15 jeho užívání (i když v jiných místech chyb�lo až 25 % pokrytí povrchu).

Page 27: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

25.10 - 27 (43) -

Obr. 2.53 – Údržba povrhu CB vozovky asfaltovým kobercem tenkým po více než 15 letech jeho užívání

2.4.2 B�žná údržba spár a trhlin Do b�žné údržby pat�í p�edevším údržba a oprava spár a trhlin s jejich t�sn�ní. Trhlina nebo spára se vy�istí mechanicky stla�eným nebo horkým vzduchem. Provede se ut�sn�ní spáry tak, aby výška zálivky mohla být 30 mm až 40 mm. Plochy CB se obvykle opat�í adhezním nát�rem pro dokonalé spojení obou hmot a následn� se vyplní zálivkovou hmotou.

Závažn�jší poruchy na spárách se �eší pro�íznutím a vybouráním porušeného materiálu CB desek na hloubku až 80 mm a ší�ku až 100 mm s vypln�ním to-hoto prostoru pružnou zálivkovou hmotou složenou z asfaltu modifikovaného gumou a kameniva, viz obr. 2.53.

Ješt� významn�jší opravy sm��ují k vým�n� �ásti desek.

Obr 2.53 – Ut�sn�ní trhliny širokou zálivkou

Ob�as je vid�t použití údržby pomocí tryskové nát�rové soupravy, p�ikrývají se jí drobné poruchy a poruchy na spárách. Takové použití je pouze na zhor-šení stavu povrchu vozovky. Trhlinu nebo spáru technologie neut�sní, nerov-nosti nebo poškozené spáry nevyrovná, naopak stav se podstatn� zhorší.

Page 28: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

Diagnostika a management vozovek · Modul

- 28 (43) -

2.4.3 Lokální oprava Výskyt trhlin (p�í�ných, podélných, ulomených roh�) a pokles� desek je váž-nou poruchou, zvlášt� na dálnicích s intenzívní dopravou. Deska s trhlinami se stane pohyblivou a pumpující. Erozí podkladu deska rychle klesá a vytvá�í ne-rovnosti povrchu, viz obr. 2.34. P�ed opravou je t�eba stanovit p�í�inu a obvyk-le provést vým�nu desek, p�ípadn� úpravy podkladu.

P�i výskytu t�chto poruch do 10 % desek se ješt� provádí lokální oprava vým�-nou desek, p�i výskytu poruch nad 10 % desek se již musí plánovat souvislá oprava. V p�ípad� dopravního zatížení odpovídajícímu t�íd� dopravního zatíže-ní III (obvyklé zatížení silnic, kde byly použity CB vozovky) se provád�la sou-vislá oprava až p�i porušení 47 % všech CB desek. Bohužel v sou�asném do-pravním zatížení dálnic bude toto p�ípustné procento porušených desek pod-statn� nižší, do té doby, než vykáží desky porušení s takovým množstvím vý-skytu poruch, by bylo t�eba opravovat �asto jednotlivé desky nebo skupiny desek, které by však mohlo vyvolávat velmi �astá omezení dopravy.

2.4.3.1 Lokální oprava spínáním desek

K zajišt�ní p�enosu zatížení na sousední desku a zabrán�ní vytvá�ení schodk� se používá sepnutí desek. B�žn� se používá dodate�né zabudování kluzných trn� a kotevních ty�í, stejných jako p�i budování nových vozovek. Doprovod-nou technologií opravy bývá zbroušení desek nebo podinjektování desek pro odstran�ní schodk�. Desky opravené touto technologií dokumentuje obr. 2.54. Desky, které byly sepnuty, se dále neporušovaly, nevytvá�ely schodky na spá-rách a nedošlo k jejich zlomení, což je naopak možno pozorovat na bližších deskách se spárami pouze ut�sn�nými širokou nebo úzkou zálivkou, kde se dalším užíváním vozovky vytvo�ily p�í�né trhliny ve st�ední t�etin� délky desek a schodky na spárách.

Obr. 2.54 – Dokumentování n�kolika zp�sob� lokálních oprav vozovek - spínáním desek, podinjektováním a srovnáním desek na spárách, nebo jen ut�sn�ní spár s následným porušováním desek

Page 29: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

25.10 - 29 (43) -

2.4.3.2 Lokální vým�na desek

P�i výskytu více druh� poruch se p�istupuje k vybourání porušené desky nebo desek �i jejich �ástí.

Vým�na desek se provádí pro�íznutím okružní pilou a vybouráním poškoze-ných �ástí betonového krytu, viz obr. 2.56. Po p�ípadné sanaci podkladní vrst-vy se zajistí kotvení do p�ilehlých desek, p�i v�tší délce opravovaného úseku se vkládají kluzné trny obvykle do armovacích koš� p�ed pokládkou (záleží na použitých mechanizmech pro pokládku).

�asto se zjistí, že porušené desky m�ly nižší tlouš�ku a tím došlo k výrazn� rychlejšímu porušování t�chto desek trhlinami. V tom p�ípad� nesta�í prostá vým�na desek ve stejné tlouš�ce. Je t�eba odstranit a vyrovnat �ást podklad a provést pokládku nových desek v projektované tlouš�ce.

Nov� pokládaná deska musí být z p�edepsaného betonu podle �SN 73 6123 nebo betonu tomu odpovídajícího s odolností proti ú�ink�m vody a chemic-kých rozmrazovacích prost�edk�. Použité za�ízení musí zajistit �ádné zhutn�ní betonu, rovnost povrchu a také jeho protismykové vlastnosti.

Obr. 2.56 – Detail sepnutí desek na roze-stoupené spá�e

Obr. 2.56 – Vybourání porušené �ásti des-ky s otvory pro kotevní trny

Page 30: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

Diagnostika a management vozovek · Modul

- 30 (43) -

Obr. 2.57 – Vým�na CB desky po dokon�ení s výrazn� nízkou makrotexturou povrchu

V sou�asnosti se ve sv�t� nabízí technologie vým�ny desek v neuv��iteln� krátké dob� mezi uzav�ením a otev�ením vozovky pro silni�ní nebo letištní provoz; uvádí se doby nedosahující ani 8 no�ních hodin. Použití této technolo-gie by výrazn� zlepšilo pohled na opravitelnost CB vozovek.

Mezi lokální opravy pat�í také opravy p�ilehlých asfaltových vozovek. Obr. 2.58 a 2.59 dokladují správn� provedené opravy napojení.

Obr. 2.58 – Oprava porušení napojení asfaltové vozovky na CB kryt

Obr. 2.59 – Ut�sn�ní spáry

2.4.4 Souvislá oprava CB vozovky Nej�ast�jší poruchou CB vozovek s nekotvenými spárami je vytvo�ení schodk� mezi deskami. Deska za spárou se oproti desce p�ed spárou (ve sm�ru jízdy) snižuje. Pravidelné rázy kol vozidel výrazn� snižují provozní zp�sobilost vo-zovky.

Vyrovnání schodk� se d�je p�edchozími technologiemi:

1. Broušení povrchu desek snížením p�evýšení prvních desek v p�ípad� níz-kých rozdíl� výšek (viz obr. 2.54 nebo 2.50),

2. Nadzdvižením desek a jejich podinjektováním v ostatních p�ípadech, p�ípadn� s vložením kluzných trn� (viz obr. 2.54).

Ob�ma technologiemi se výrazn� prodlouží doba životnosti CB vozovky.

Teoreticky se nabízí n�kolik dalších možností souvislých oprav porušených CB kryt� položením zesílení s použitím betonu nebo asfaltových vrstev:

Page 31: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

25.10 - 31 (43) -

− položením nové vrstvy CB na stávající kryt (spojením starý a nových desek, zajišt�ním volného prokluzu, vyztužením nové desky nebo do-konce p�edepnutí nové desky),

− položením nové asfaltových vrstev.

2.4.4.1 Oprava CB krytem

Opravy CB krytem v r�zných úpravách, jako je prostý beton, beton vyztužený ocelovými sít�mi nebo spojitou lineární výztuží nebo dokonce s p�edpínací výztuží se provedly na letištních vozovkách, zejména vojenských. Žádné z t�chto použití nebylo úsp�šné. Vždy došlo k posunu desek po spodní desce, zm�n� podep�ení desek nebo k trhlinám desek. Za všechny tato neúsp�chy uve�me stav stojánky letišt� opravené p�edpínaným betonem, viz obr. 2.60. Na silni�ních vozovkách se uskute�nil jen malý a neúsp�šný pokus s opravou zesílením novým betonem v roce 1973. Obr. 2.61 dokumentuje nedávno pro-vedenou pokládku CB s výztuží ve form� kari sítí.

Obr. 2.60 – Porušení povrchu v p�ípad� použití p�edpjaté a m�kké výztuže. Dochází ke korozi výztuže s povrchovými znaky, následn� byly desky pro�íznuty a došlo k nepravidelným nevratným pohyb�m desek s r�zn� širokými trhlinami a zni�ení od-vod�ovacích za�ízení

Obr. 2.61 – Porušení povrchu v p�ípad� použití výztuže kari sítí

Page 32: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

Diagnostika a management vozovek · Modul

- 32 (43) -

2.4.4.2 Oprava asfaltovými vrstvami

Souvislá oprava se provádí asfaltovými vrstvami t�mito charakteristickými technologiemi:

− položení jednovrstevného krytu s p�iznáním spár (v �R nedošlo k tako-vému použití, ve Francii obvykle používají asfaltový koberec drenážní pro odvodn�ní povrchu a snížení hlu�nosti,

− položení asfaltových vrstev s omezením prokopírování spár a trhlin: − segmentací CB krytu, − použitím asfaltové membrány, − použitím výztužných prvk�.

Zvlášt� v minulosti došlo k zesilování CB krytu asfaltovými vrstvami bez ja-kékoli úpravy s tím, že se používaly vrstvy asfaltových sm�sí o tlouš�ce 250 mm. Spáry a trhliny se d�íve nebo pozd�ji projevily jako reflexní trhliny s pom�rn� rychlým rozvojem porušení na t�chto trhlinách popisovaném v netuhých vozovkách. Tato neúsp�šná technologie se již neprovádí.

Segmentace CB krytu se provádí brejkrem s padající ocelovou deskou jako gilotina, viz obr. 2.62. Desky se touto velkou silou lámou na segmenty nebo kry o velikosti p�ibližn� 1 m. Trhliny �asto nejsou ani viditelné, projeví se jen po post�iku vodou nejprve ztrátou lesklosti mokrého povrchu a p�i osychání trhlinka déle drží vlhkost. Touto segmentací se dosáhne funkce CB desky jako netuhé vrstvy, viz obr. 2.63. Z po�átku se ovšem používala segmentace, kterou dokumentuje obr. 2.64. Pokud se tato segmentace použila na silnicích s pojížd�ním okraje vozovky, docházelo na t�chto hranách k porouchání, neza-p�ená hrana desky umož�ovala bo�ní pohyb segmentované vozovky s výskytem trhlin v asfaltových vrstvách a poklesu povrchu vozovky, viz obr. 2.65.

Obr. 2.62 – Brejkr na segmentaci CB

Page 33: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

25.10 - 33 (43) -

Obr. 2.63 – Šetrný zp�sob segmentace CB vozovky

Obr. 2.64 – Nešetrný zp�sob segmentace CB vozovky

Obr. 2.65 – Poruchy pojížd�ného okraje silnice se segmentovanou CB vozovkou

Jiný osv�d�ený zp�sob je použití asfaltové membrány SAMI (Stress Absorbing Modified Interlayer) jako membrána z vysoce modifikovaného asfaltu (viz obr. 2.66) jako mezivrstvy absorbující nap�tí. Podle ochranné vrstvy, která má umožnit pokládku asfaltových vrstev, je tlouš�ka (dávkování asfaltu) 1,5 mm

Page 34: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

Diagnostika a management vozovek · Modul

- 34 (43) -

až 3 mm. P�ekrytí se provádí podr�ováním, netkanou textilií nebo emulzní ka-lovou vrstvou. Technologie, použité hmoty, návrh tloušt�k, zásady provád�ní a kontroly jsou uvedeny v TP 147.

Obr. 2.66 – Dokumentace chování vrstvy SAMI vpravo p�ekrytí mikrokobercem

Obr. 2.67 – Fotografie z provád�ní membrány SAMI a položení asfaltové vrstvy

Jako výztužné prvky se používají netkané textilie z nekone�ných vláken, m�íže nebo pletiva. Jejich použití musí být �ádn� zd�vodn�no jinými náklady v porovnání s použitím segmentace nebo membrány. Technologie s použitím ocelového pletiva, která nebyla dosud v �R použita a její použití by muselo být zd�vodn�no jinými vyvolanými náklady, je popsána v TP 147.

2.4.5 Rekonstrukce Rekonstrukce CB vozovky je obvykle založena na odstran�ní CB krytu. Desky se bourají (brejkrem nebo jiným zp�sobem, viz obr. 2.62) nebo zdvihají (ob-vykle se p�lí pomocí rozpínavé hmoty aplikované do vyvrtaných otvor� do

Asfaltová vrstva

Ut�sn�ná trhlina zálivkou

Membrána s podr�ováním

Page 35: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

25.10 - 35 (43) -

hloubky 30 mm), viz obr. 2.68. Odstran�ný beton, viz obr. 2.69, lze upravit drcením a t�íd�ním s následným použitím jako kamenivo.

Po odstran�ní desek se kontroluje stav podkladu a upraví se nebo sanuje. Polo-ží se nový dvouvrstvový kryt v souladu s požadavky dopravního zatížení. Technologie a její kontrola jsou uvedeny v TP 91.

Obr. 2.68 – Odstra�ování starého CB krytu p�lením desek a zdviháním

Obr. 2.69 – Skládka vybouraného starého CB krytu

2.5 Záv�r k poruchám a opravám CB vozovek

Text popisuje mechanismy porušování a vyskytující se poruchy CB vozovek. Je pravdou, že mnoho CB vozovek již bylo p�ekryto asfaltovými vrstvami.

2.6 Literatura

Spies, K. a kol.: TP 62 Poruchy vozovek s cementobetonovým krytem, Stradis, 1996.

Spies, K. a kol.: TP 62 Poruchy vozovek s cementobetonovým krytem, Stradis, 2007.

Spies, K. a kol.: TP 92 Poruchy vozovek s cementobetonovým krytem, Stradis, 1996.

Spies, K. a kol.: TP 91 Poruchy vozovek s cementobetonovým krytem, Stradis, 1996.

Page 36: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

Diagnostika a management vozovek · Modul

- 36 (43) -

3 Poruchy zemního t�lesa

Na provozní zp�sobilost a v�bec zastavení provozu na PK má vliv také vlastní zemní t�leso.

3.1 Poruchy

3.1.1 Mechanizmy poruch Existují základní mechanizmy poruch zemních t�les:

− povrchové poškozování erozí (vodní, v�trnou), − porušování zemních t�les ú�inkem vody, obr. 3.1, − dohut�ování a poklesy násyp� a podloží násyp�, − problémy stability zemních t�les, obr. 3.2.

Obr. 3.1 – Mechanismy porušování povrch� zemních t�les ú�inkem vody

Obr. 3.2 – Problémy stability zemních t�les

3.1.2 Rozd�lení poruch Poruchy zjiš�ované p�i stavb� zemních t�les nebo p�i užívání pozemní komu-nikace se rozd�lují podle závažnosti a snadnosti jejich odstran�ní.

Page 37: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

25.10 - 37 (43) -

Lehké (opravitelné v rámci b�žné údržby, neomezují silni�ní provoz):

− splavení nebo sesutí humusu, − erozní rýhy, − uvol�ování drobných úlomk� ze skalních výchoz�, − zanášení p�íkop� a rigol�.

St�ední (m�že vést k v�tšímu porušení – možné �áste�né omezení provozu), kde po posouzení odbornou geotechnickou firmou je možné zahájit práce na zpracování dokumentace opravy:

− výv�ry vody ve svahu, − povrchové deformace zá�ezového svahu, − poklesy krajnice, p�ípadn� vozovky v násypu, − poklesy d�licího pásu nad kanaliza�ním potrubím, − výskyt trhlin, zejména rovnob�žných s osou komunikace, − zm�na náklonu skalního bloku, − rozev�ení puklin ve skalním masivu.

T�žké (havarijní stav – omezení �i zastavení silni�ního provozu, ve�ejné ohro-žení), kde se po posouzení odbornou geotechnickou firmou neprodlen� zahajují sana�ní práce a sou�asn� se zpracovává alespo� zjednodušená dokumentace:

− sesutí �ásti nebo celého svahu (omezení provozu), obr. 3.3 obr. 3.4, − z�ícení skalních blok�, − zaplavení zemního t�lesa, − velké deformace (propady) vozovky.

Obr. 3.3 – Sesutí celého svahu

Page 38: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

Diagnostika a management vozovek · Modul

- 38 (43) -

Obr. 3.4 – Sesutí zemního t�lesa s vozovkou s vyzna�enými

tahovými trhlinami a hranou smykové plochy

3.2 Údržba a opravy zemních t�les

3.2.1 Technologické postupy prací

3.2.1.1 Erozní rýhy s ostrými p�echodovými hranami Ostré hrany jsou typickým ukazatelem �erstvých a tím i pokra�ujících erozních proces�. Mohou vznikat na nových svazích i na svazích již stabilizovaných p�i výskytu p�ívalové srážky, p�i nefungujícím odvod�ovacím za�ízení apod. Erozní rýhy se nejlépe stabilizují zásypem hrubého kameniva (lomový kámen, makadam) a povrch se uzav�e vrstvou jemn�jšího materiálu: hlinitou zeminou, lomovým výsevem nebo št�rkodrtí 0/8, 0/16, 0/22 mm. Povrch je vhodné stabi-lizovat geotextilií (m�ížková geotextilie nebo travní rohož). Mimo�ádnou po-zornost je nutno v�novat dostate�nému p�ekrytí geotextilie p�es horní hranu svahu a hustému kotvení (min. 4 kotvy na 1 m2).

Erozní rýhy, u kterých se p�edpokládají opakované pr�toky soust�ed�ného od-toku, který není vhodné rozptylovat do plochy, se stabilizují v p�etvo�eném stavu. Travní rohož se pokládá vodorovn�, odspodu nahoru s p�esahy 30 % po svahu, p�ehne se a p�ehnutý pás travní rohože se kotví min. 1 m od okraje rýhy. Stejn� pe�liv� se kotví dno rýhy tak, aby rohož m�la v každém míst� kontakt se zeminou. Je vhodné dno rýhy zatížit pohozem kameniva v jedné vrstv�.

Page 39: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

25.10 - 39 (43) -

3.2.1.2 Poruchy v�tšího rozsahu Pro takové opravy musí zhotovitel sana�ních prací prokázat zp�sobilost k provád�ní oprav zemních t�les referencemi za poslední 3 roky. Zpracovává dokumentaci a technologický p�edpis, který schvaluje objednatel. P�i odt�žo-vání sesutých a nestabilních zemin je nutné postupovat tak, aby nedošlo k rozši�ování poruchy. P�i nasypávání materiálu není tlouš�ka vrstvy p�ed zhutn�ním obvykle vyšší než 0,3 m. Hutn�ní musí být provád�no tak, aby byla spln�na požadovaná kritéria.

Je možné použít tyto metody pro sanaci poruch v�tšího rozsahu:

− metody speciálního zakládání (kotvy, trysková injektáž, mikropiloty), postupuje se podle TKP (technické kvalitativní podmínky), kapitola 29.

− pomocí pilot, postupuje se podle TKP, kapitola 16.

− vyztužení svahu geosyntetiky nebo ocelovými prvky a h�ebíkováním svah�, provádí se a kontroluje podle TKP, kapitola 30 a TP 97.

− betonovými op�rnými konstrukcemi, postupuje se v souladu s TKP, ka-pitola18.

− gabionovými konstrukcemi, zhotovují se a kontrolují podle TKP, kapito-la 30.

P�i pracích na odvodn�ní se postupuje podle TKP, kapitola 3.

Na práce, pro které nejsou zpracovány TKP, je nutné zpracovat ZTKP (zvláštní kvalitativní podmínky).

Obr. 3.5 – Sanace poruch op�rnými zdmi a gabionovými konstrukcemi

3.2.2 Popis a kvalita stavebních materiál� Kvalita materiál� se prokazuje stejn� jako u provád�ní zemních prací. Pro spe-ciální materiály musí být požadavky uvedeny v dokumentaci nebo ZTKP.

Page 40: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

Diagnostika a management vozovek · Modul

- 40 (43) -

Kvalita zabudovávaných materiál� musí být doložena certifikáty a pr�kazními zkouškami. U použitých zemin musí být známé zat�íd�ní podle �SN 72 1001, tj. zrnitost, meze plasticity a zhutnitelnost dle PS. P�i použití druhotných mate-riál� (popílky, popílkové stabilizáty, recykláty aj.) musí být spln�ny požadavky pro použití.

3.2.3 Odebírání vzork� a kontrolní zkoušky Druh zkoušek a jejich minimální po�et vyplývá z použitého zp�sobu kontroly. Obvykle se používá jedna z následujících metod, p�ípadn� kombinace n�kte-rých z nich:

− stanovení stupn� zhutn�ní p�ímou metodou (m��ení objemové hmotnosti in situ) a její porovnání s maximální objemovou hmotností dle Proctor standard,

− zm��ení statického modulu p�etvárnosti a/nebo pom�ru statických modu-l� p�etvárnosti z druhé a první zat�žovací v�tve p�i statické zat�žovací zkoušce,

− zm��ení rázového modulu deformace p�i rázové zat�žovací zkoušce, − zjišt�ní penetra�ního odporu p�i dynamické pop�ípad� statické penetra�-

ní zkoušce. P�i kontrole hutn�ní zp�tného zásypu výkop� a rýh se kontrolní kritéria volí v závislosti na rozsahu prací a významu PK podle TP 146.

P�i výstavb� nových zemních t�les nebo jejich �ástí v rámci oprav a údržby platí minimální po�ty zkoušek vlhkosti a zhutnitelnosti a objemové hmotnosti v závislosti na rozsahu prací uvedené v tabulce 4.A.1.4 TKP, kapitola 4, pokud dokumentace stavby nep�edepíše jinak.

3.3 Cvi�ení

3.3.1 Zadání

Navrhn�te opravu ú�elové komunikace znázorn�né na obrázcích z hlediska diagnostika PK, geotechnika a majitele. Ur�ete postup zkoušek, které je pot�e-ba provést a parametry, které musíte znát.

3.3.2 Informace

Ú�elová komunikace se nachází ve svahu Hrubého Jeseníku. Komunikace je v úseku sm�rov� nerozd�lená s jedním jízdním pruhem v každém sm�ru. Cel-ková ší�ka zpevn�ného krytu je 7 m s navazujícími nezpevn�nými krajnicemi. Odvodn�ní úseku je realizováno podélným povrchovým odvodn�ním. Vozovka je zatížena zejména t�žkými vozidly majitele. Vzhledem k náro�ným klimatic-kým podmínkám je silnice využívána 6 m�síc� v roce. Dopravní zatížení je udáváno hodnotou pr�m�rné denní intenzity provozu t�žkých nákladních vozi-del (TNV/24h), což je v tomto p�ípad� pr�m�rn� cca 20 TNV denn�. Vozovku lze za�adit do spodní t�etiny V. t�ídy dopravního zatížení (15 až 100 TNV).

Page 41: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

25.10 - 41 (43) -

V úseku jsou v pravém jízdním pruhu zaznamenány podélné trhliny, na n�koli-ka místech jsou provedeny vysprávky novou asfaltovou vrstvou, ovšem trhliny se op�t objevují, místy je povrch u krajnice porušen trvalými deformacemi.

Obr. 3.6 – Trhliny ve vozovce, oprava novou vrstvou a údržba t�sn�ním trhlin

Obr. 3.7 – Neut�sn�né trhliny ve vozovce, oprava novou asfaltovou vrstvou. Všimn�te si, že i druhá strana vozovky p�i krajnici je deformována a opravována

Page 42: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva
Page 43: DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A ...lences.cz/domains/lences.cz/skola/subory/Skripta/CM51...ená komrka se utsnila asfaltovou zálivkou. V 60-tých letech se jako podkladní vrstva

Záv�r

- 43 (43) -

3.4 Záv�r

U�ební text popisuje poruchy tuhých vozovek a zemních t�les, rozebírá jednot-livé druhy poruch a jejich údržbu a opravu. Dále se zam��uje na mechanismy poruch a jejich p�í�iny. Text �eší technologické postupy údržby, lokálních oprav a rekonstrukcí.

3.5 Seznam použité literatury

�SN 72 1001 Pomenovanie a opis hornín v inženierskej geológii.

�SN 72 1002 Klasifikace zemin pro dopravní stavby.

�SN 72 1006 Kontrola zhutn�ní zemin a sypanin.

�SN 72 1015 Laboratorní stanovení zhutnitelnosti zeminy.

�SN 72 1016 Laboratorní stanovení pom�ru únosnosti zemin (CBR).

�SN 72 1191 Zkoušení míry namrzavosti zemin.

�SN 73 3050 Zemní práce.

�SN 73 6123 Stavba vozovek. Cementobetonové kryty.

�SN 73 6124 Stavba vozovek. Kamenivo stmelené hydraulickým poji-vem.

�SN 73 6125 Stavba vozovek. Stabilizované podklady.

�SN 73 6126 Stavba vozovek. Nestmelené vrstvy.

�SN 73 6127 Stavba vozovek. Prolévané vrstvy.

�SN 73 6129 Stavba vozovek. Post�iky a nát�ry.

�SN 73 6130 Stavba vozovek. Emulzní kalové zákryty.

�SN 73 6131-2 Stavba vozovek. Dlažby a dílce. �ást 2: Kryty ze silni�ních dílc�.

�SN 73 6131-2 Stavba vozovek. Dlažby a dílce. �ást 3: Kryty z vegeta�-ních dílc�.

�SN 73 6133 Navrhování a provád�ní zemního t�lesa pozemních komu-nikací.

TP 76 Geotechnický pr�zkum pro pozemní komunikace, 2001.

VL

TKP

Vzorové listy pozemních komunikací, VL 1 – Vozovky a krajnice, VL 2.2 Odvodn�ní, 1995.

Technické kvalitativní podmínky, kapitola 1-30, 2005.


Recommended