DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT...

VYSOKÉ U�ENÍ TECHNICKÉ V BRN� FAKULTA STAVEBNÍ

DOC. ING. JAN KUDRNA, CSC.

DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT VOZOVEK

MODUL 05

PORUCHY NETUHÝCH VOZOVEK A NÁVRH ÚDRŽBY A OPRAV

STUDIJNÍ OPORY PRO STUDIJNÍ PROGRAMY S KOMBINOVANOU FORMOU STUDIA

- 3 (48) -

© Jan Kudrna, Brno 2007

Diagnostika a management vozovek · Modul

- 4 (48) -

OBSAH

1 Úvod .............................................................................................................. 6 1.1 Cíle ....................................................................................................... 6 1.2 Požadované znalosti ............................................................................. 6 1.3 Doba pot�ebná ke studiu....................................................................... 6 1.4 Klí�ová slova ........................................................................................ 6 1.5 Metodický návod na práci s textem ..................................................... 6

2 Návrh údržby a oprav – diagnostika vozovek........................................... 7 2.1 Rozhodovací schéma ............................................................................ 7 2.2 Návrh údržby a lokálních oprav ........................................................... 8

2.2.1 Obecn�.................................................................................... 8 2.2.2 Návrh b�žné údržby ............................................................... 8 2.2.3 Návrh lokální opravy............................................................ 12 2.2.4 Návrh souvislé údržby.......................................................... 12

2.3 Návrh údržby a opravy trvalých deformací krytu .............................. 13 2.3.1 Diagnostika trvalých deformací asfaltových vrstev krytu.... 13 2.3.2 �asté chyby p�i návrhu a provedení opravy trvalých

deformací.............................................................................. 15 2.4 Návrh opravy zesílením vozovky....................................................... 16

2.4.1 Stanovení zesílení vozovky z maximálního nam��eného pr�hybu pákovým pr�hybom�rem ....................................... 17

2.4.2 Stanovení zesílení vozovky rázovým za�ízením .................. 17 2.4.3 Posouzení návrhu zesílení z hlediska konstruk�ních opat�ení

a technologie provád�ní ....................................................... 17 2.4.4 Posouzení návrhu zesílení z hlediska ú�inku mrazu ............ 17 2.4.5 Návrh obnovy krytu a lokálních oprav................................. 20 2.4.6 Prosté zesílení vozovky........................................................ 21 2.4.7 �asté chyby p�i návrhu a provedení opravy zesílením ........ 22

2.5 Návrh recyklace vrstev vozovky ........................................................ 23 2.5.1 Recyklace asfaltových vrstev za tepla.................................. 23 2.5.2 Recyklace asfaltových vrstev emulzí asfaltovou nebo

zp�n�ným asfaltem............................................................... 24 2.5.3 Recyklace za studena s hydraulickými pojivy ..................... 25

2.6 Návrh rekonstrukce vozovky.............................................................. 26 2.7 Ekonomické posouzení a rozhodnutí o údržb� a opravách ................ 27

2.7.1 Výb�r technologie údržby a oprav ....................................... 27 2.7.2 Kritéria optimalizace využití finan�ních prost�edk� na údržbu

a opravy ................................................................................ 28 3 P�íklady návrhu údržby a oprav .............................................................. 29

3.1 Diagnostika k prokázání vlivu mezerovitosti na porušování korozí až výtluky................................................................................................ 29 3.1.1 Úvod ..................................................................................... 29 3.1.2 Zkoušené úseky .................................................................... 29

- 5 (48) -

3.1.3 Laboratorní zkoušky .............................................................30 3.1.4 Výsledky laboratorních zkoušek...........................................30 3.1.5 Zhodnocení výsledk� ............................................................30 3.1.6 Záv�r .....................................................................................34

3.2 Návrh opravy trhlin a porušení podkladu............................................35 3.2.1 Úvod......................................................................................35 3.2.2 Popis úseku ...........................................................................35 3.2.3 Dopravní zatížení ..................................................................35 3.2.4 Posouzení vozovky ...............................................................36 3.2.5 Vizuální posouzení a zaznamenané poruchy ........................37 3.2.6 Laboratorní práce ..................................................................37 3.2.7 Pravd�podobný vývoj poruch ...............................................38 3.2.8 Návrh opravy ........................................................................39 3.2.9 Záv�r .....................................................................................39

3.3 Návrh opravy trvalých deformací .......................................................40 3.3.1 Zjednodušený návrh opravy trvalých deformací ..................40 3.3.2 Návrh opravy trvalých deformací v�etn� laboratorních

zkoušek .................................................................................41 4 Shrnutí .........................................................................................................47

4.1 Seznam použité literatury....................................................................47 4.2 Seznam dopl�kové studijní literatury..................................................48


- 6 (48) -

1 Úvod

1.1 Cíle

Cílem modulu 05 této studijní opory je nau�it se:

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

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

1.2 Požadované znalosti

Text modulu 05 navazuje na moduly 01, 02, 03 a 04, p�i�emž modul:

− 01 - vysv�tlil základní pojmy provozní zp�sobilosti a jejich vliv na bez-pe�nost a další dopady silni�ního provozu,

− 02 – vysv�tlil m��ení rovnosti a dalších parametr� vozovek posuzujících stav PK v�etn� vlivu na životní prost�edí,

− 03 – vedl ke zvládnutí posuzování únosnosti vozovky a seznámení s funkcí Pavement Management systém�,

− 04 – vysv�tlil mechanismy porušení netuhých vozovek a návrh údržby a opravy PK.

Problematika probíraná v tomto modulu vyžaduje znalosti o vrstvách vozovek a jejich složení a technologiích provád�ní vozovek z p�edm�tu BM 02.

1.3 Doba pot�ebná ke studiu

Text modulu vyžaduje asi 10 h soust�ed�ného studia.

1.4 Klí�ová slova

pozemní komunikace, netuhé vozovky, poškozování, porušování, mechanismus porušování, sb�r poruch, navrhování údržby, navrhování opravy.

1.5 Metodický návod na práci s textem

Jedná se o náro�ný text spojující velké množství doposud získaných poznatk� z p�edešlého studia

- 7 (48) -

2 Návrh údržby a oprav – diagnostika vozovek

Návrh b�žné údržby netuhých vozovek se provádí podle TP 82 Návrh údržby, oprav a recyklace, nebo rekonstrukce se provádí podle TP 87.

Návrh opravy smí provád�t pracovník mající oprávn�ní vydané Ministerstvem dopravy na základ� p�íslušných zkoušek a zkušeností, p�i�emž musí spolupra-covat s akreditovanou laborato�í. Rovn�ž použitá zkušební za�ízení na m��ení únosnosti podléhají ov��ování a provozovatel�m je vydáváno pat�i�né opráv-n�ní k provozování m��ení.

Návrh údržby a oprav je založen na postupných krocích, p�i nichž se opat�ují pot�ebné podklady pro rozhodnutí o použití takových technických opat�ení, která uvedou vozovku do stavu odpovídajícího požadavk�m závislým na do-pravní d�ležitosti PK a dopravním zatížení.

Tyto jednotlivé kroky jsou zd�razn�ny v následujících kapitolách. Získání podklad� pro návrh se obvykle ozna�uje jako diagnostika vozovek. V tomto textu je zd�razn�n postup návrhu údržby a opravy. Velmi �asto se stává, že návrh opravy se provádí na základ� zkušenosti s provedením nap�íklad obnovy obrusné vrstvy. Pokud se neprovede diagnostika vozovky, m�že se stát, že se neodstraní p�í�ina porušení (ložní vrstva je s nízkou odolností proti trvalým deformacím, je porušená nízkým obsahem pojiva nebo vozovka není únosná) a následn� se vozovka op�tn� v krátké dob� poruší. Pokud zhotovitel jako od-borná firma na tuto možnost �ádn� a doložen� neupozorní, m�že být podle TKP kapitola 1 za špatn� provedenou opravu zodpov�dný.

Zásady jednotlivých technologií jsou v Technologických postupech dodavatel� prací, které musí vycházet ze souboru �SN 73 6121 až 31 a Technických kva-liattivních podmínek. N�které d�ležité charakteristiky technologií jsou v M 07 a v navazujícím p�edm�tu Technologie stavby pozemních komunikací.

2.1 Rozhodovací schéma

Na základ� zjišt�ných hodnot charakteristik provozní zp�sobilosti (podle tabu-lek M 01 tab. 3.1 a 3.2, M 02 tab. 2.1 a 2.2 a M 03 tab. 2.4 a 2.5) nebo rozsa-hu jednotlivých poruch vozovky (podle tabulek M 04 tab. 2.1 a 2.2) se vozov-ka rozd�lí do jednotlivých sekcí, zat�ídí do klasifika�ních stup�� a rozhoduje se o podrobn�jším sledování sekcí a následn� se naplánuje údržba nebo oprava. Postup rozhodování o návrhu údržby a oprav je schematicky znázorn�n v M 04 obr. 3.1. Toto schéma by m�lo být automaticky pln�no funkcemi SHV s tím, že dojde k plánování údržby a opravy.

Konkrétní návrh opravy je nutno provést pomocí TP 87, tj. provést návrh na základ� zkoušek a pr�zkum� s odstran�ním zjišt�ných p�í�in porušení. Postup k návrhu údržby a oprav na základ� dopl�kových pr�zkum� a zkoušek je uve-den podrobn�ji v jednotlivých schématech.

Údržbu nebo opravu lze navrhnout ve více technologických variantách. Výb�r variant technologií se provede na základ� ekonomického posouzení podle kapi-toly 2.7.


- 8 (48) -

Obr. 2.1 – Rozhodovací schéma pro návrh údržby a oprav vozovky

2.2 Návrh údržby a lokálních oprav

2.2.1 Obecn� Pro návrh údržby nebo lokálních oprav slouží p�ehledná tabulka 2.1 z TP 87 vycházející z TP 82. B�žná údržba a lokální oprava se m�že také navrhovat p�ímo podle TP 82 (viz M 04).

Z hlediska velikosti plochy porušeného povrchu je p�echod mezi použitím technologií na omezených nebo souvislých plochách dán ekonomickým posou-zením jak náklad� na provedení technologií, tak i náklad� silni�ního provozu (viz M 01 kapitola 2.3).

Pro mén� zatížené silnice II. a III. t�íd lze problém zjednodušit na posouzení náklad� údržby a oprav provedené souvisle nebo na omezených plochách p�í-padn� s uvážením jejich rozdílných p�edpokládaných dob životností podle M 03 tab. 2.3. Tímto postupem jist� bude vycházet údržba a opravy na omeze-ných plochách do 30 % povrchu, p�ípadn� až 50 % povrchu výhodn�jší než údržba a opravy souvislé.

U více zatížených silnic a dálnic vystupují do pop�edí vyšší požadavky na pl-n�ní provozních funkcí vozovek a zvýšené náklady silni�ního provozu p�i �as-t�ji provád�né údržb� a opravách. Svou roli sehraje i kvalitativní a kvantitativní vývoj poruch vozovek závislý na velikostí dopravního zatížení. Na dálnicích a rychlostních silnicích a rychlostních místních komunikacích bude proto dávána p�ednost souvislé údržb� a souvislé oprav�. Údržba a oprava na omezených plochách se uplatní p�i 1 % až 5 % porušených ploch. Na dálnicích a rychlost-ních komunikacích se také doporu�uje z d�vodu omezení �astého p�erušování dopravy p�i údržbách a opravách a st�ídání vzhledu povrchu navrhovat souvis-lou údržbu nebo opravu na minimálních délkách 1000 m, ale v zásad� to závisí na dostupnosti finan�ních prost�edk� v daný �as pot�eby opravy.

2.2.2 Návrh b�žné údržby

- 9 (48) -

B�žná údržba zahrnuje drobné, místn� vymezené práce, jejichž pot�eba byla zjišt�na v rámci prohlídek komunikací. B�žnou údržbu zajiš�uje vlastník nebo správce komunikace na základ� pravidelných prohlídek v souladu s jejich plá-nem. Do b�žné údržby se také zahrnuje údržba odvod�ovacích za�ízení, která m�že výrazn� ovlivnit dlouhodobou funkci vozovky.

2.2.2.1 Poruchy povrchu vozovky a technologie údržby

B�žná údržba pokrývá odstran�ní t�chto povrchových poruch omezených na malou plochu s uvedenými technologiemi údržby:

− Ztráta asfaltového tmele a hloubková koroze - post�ikem až nát�rem souvisle nebo lokáln� (lokáln� vysprávkovou nát�rovou soupravou a tryskovou metodou).

− Trhliny podélné a p�í�né, tenké a široké – ut�sn�ní zálivkou do vyfrézo-vané kom�rky nebo p�elitím podle TP 115.

Obr. 2.2 – Rozhodovací schéma – Ztráty hmoty z krytu, hloubková koroze až výtluky


- 10 (48) -

Tab. 2.1 – Seznam poruch povrchu a konstrukce vozovky a návrh na jejich odstran�ní

Obr. 2.2 pocházející z TP 87, 1996 dostate�n� nezd�raz�uje jednozna�ný vliv mezerovitosti obrusné vrstvy. Je pravdou, že je-li nízký obsah pojiva, obvykle je asfaltová sm�s obtížn� zhutnitelná a výsledkem je laboratorn� stanovená (tj. stoprocentn� zhutn�ná sm�s stanovenou Marshallovou zkouškou) vyšší meze-rovitost. Následn� se sm�s obtížn� zhutní i na staveništi, tj. dosáhne se v ideál-ním p�ípad� míry zhutn�ní vyšší než 97 % objemové hmotnosti odpovídající Marshallov� zkoušce. Po n�kolika letech díky vysoké mezerovitosti se použité pojivo se stane nevhodným, protože p�i vysoké mezerovitosti sm�s rychle stár-ne. Tímto mechanismem porušování dochází ke ztrát� hmoty, ale také

- 11 (48) -

k vytvá�ení trhlin, jak nepravidelných r�zn� se v�tvících, mozaikových a p�í�-ných. To lze ov��it porovnáním p�í�in uvedených v obr. 2.3.

Prokázání tohoto jevu up�es�ujícího obr. 2.2 je obsahem tohoto textu v kapito-le 4.1.

Obr. 2.3 – Schéma rozhodování – Ztráta drsnosti

Obr. 2.4 – Schéma rozhodování – Poklesy, hrboly a plošné deformace


- 12 (48) -

2.2.2.2 �asté chyby p�i návrhu a provedení b�žné údržby

Za velmi nevhodné použití lze považovat použití tryskové metody:

− pro opravu výtluk� a nerovností - vysoká tlouš�ka asfaltové vrstvy vzni-kající nát�rovou technologií je nestabilní, dojde k vystoupení pojiva na povrch a trvalé deformaci vrstvy s dosažením nebezpe�n�jšího povrchu než byl povrch p�ed údržbou,

− úzkých a širokých trhlin zejména pokud se jejich ší�ka s teplotou vrstev snižuje (trhliny jsou „pracující“) – trhliny se technologií neut�sní a opa-kovanou údržbou vznikají v okolí trhlin hrboly (nerovnosti),

− opakované používání metody vede k nerovným povrch�m s asfaltovým pojivem na povrchu a takový povrch je velmi nebezpe�ný z hlediska protismykových vlastností a zvyšuje riziko dopravních nehod.

Nedostatkem je také pozdní ut�sn�ní trhlin (r�st trhlin již dosáhl spojení vrstvy obrusné s ložní vrstvou) nebo nekvalitn� provedené ut�sn�ní trhlin (p�elití trh-liny nebo bez vy�išt�ní).

2.2.3 Návrh lokální opravy Lokální opravu je nutno použít, pokud porušení zasáhlo �ást tlouš�ky nebo celou obrusnou vrstvu.

2.2.3.1 Poruchy a technologie

Lokální poruchy jako výtluky se p�evážn� vyvíjejí v zim� a je t�eba je okamži-t� opravit. Obvykle se používá vysprávka ze studené asfaltové sm�si (kameni-vo obalené speciální asfaltovou emulzí), která obvykle není dostate�n� trvanli-vá.

Lokální nerovnosti, hloubková koroze a výtluky, uvoln�né mozaikové trhliny (obrusná vrstva již není spojena s ložní) a výtluky se opravují vysprávkami asfaltovou sm�sí stejného druhu jako je porušená obrusná vrstva. Vysprávka se provede frézováním do pravidelného tvaru na hloubku porušené vrstvy, použije se spojovací post�ik na všechny frézováním odhalené plochy a sm�s se položí a zhutní tak, aby na vysprávce nebyly nerovnosti.

2.2.3.2 �asté chyby p�i návrhu a provedení lokálních oprav

Správn� provedená vysprávka má vyšší trvanlivost než okolní obrusná vrstva a rozsah vysprávek se obvykle zvyšuje. Je vhodné opravit nejen plochu zasaže-nou výtlukem, ale i p�ilehlé plochy a plochy signalizující rychlý vývoj k výtluku nebo tyto plochy zárove� ošet�it b�žnou nebo souvislou údržbou.

2.2.4 Návrh souvislé údržby Souvislá údržba zahrnuje rozsáhlejší práce v souvislých úsecích sloužící k zachování a obnov� povrchových vlastností. Podkladem pro rozhodnutí o jejím provedení jsou výsledky systém� hospoda�ení s vozovkou (charakteristi-ky provozní zp�sobilosti), p�ípadn� údaje z vizuálních prohlídek komunikací. Souvislá údržba se provádí technologiemi zasahující tlouš�ku vozovky do 30 mm.

- 13 (48) -


Souvislá údržba odstra�uje poruchy vyskytující se na v�tších plochách povrchu vozovky (jak je uvedeno v M 04 2.1.4) níže uvedenými technologiemi údržby:

• Ztráta asfaltového tmele – regenera�ní post�ik.

• Ztráta asfaltového tmele a hloubková koroze, trhliny vlasové (nepravidelné, mozaikové, nízkoteplotní) - nát�r jednoduchý nebo dvojnásobný nebo emulzní kalová vrstva.

• Ztráta protismykových vlastností – nát�r dvojnásobný, mikrokoberec za studena.

• Všechny povrchové poruchy – asfaltový koberec tenký.

2.2.4.2 �asté chyby p�i návrhu a provedení souvislé údržby

Je t�eba zmínit tyto nedostatky technologií:

• Regenera�ní post�ik musí mít dostate�nou dobu na nasycení povrchu. P�i lokální nízké makrotextu�e m�že vytvo�it místa s nízkými protismykovými vlastnostmi.

• Povrch vozovky vykazující lokální poruchy je t�eba p�ed souvislou údržbou opravit lokální opravou. Trysková metoda b�žné údržby obvykle p�esytí as-faltem i povrch vytvo�ený nát�rem i emulzní kalovou vrstvou a povrch má následn� havarijní protismykové vlastnosti.

• P�ekrytí trhlin (tenkých, širokých a mozaikových) bez jejich ut�sn�ní se projeví na povrchu všech úprav souvislé údržby. Prokopírování lze zamezit jen speciálními koberci s vysokou odolností proti trhlinám.

2.3 Návrh údržby a opravy trvalých deformací krytu

Vývoj vyjetých kolejí a deformací krytu je zákonitý jev asfaltových vrstev, pokud se trvalé deformace nevyvíjí, vykazuje asfaltová vrstva poruchy ztrátou asfaltového tmelu, korozí, výtluky a trhlinami. Pokud se s vývojem trvalých deformací nespojují konstruk�ní poruchy, je možno navrhnout opravu asfalto-vých vrstev, jak je uvedeno dále.

2.3.1 Diagnostika trvalých deformací asfaltových vrstev krytu O oprav� vyjetých kolejí a podélných vln v krytu vozovky rozhoduje jejich postupný vývoj. Trvalé deformace nar�stají podle parabolické funkce, s �asem se jejich vývoj zpomaluje. Zm�nami struktury sm�sí ovšem m�že dojít ke sta-vu, kdy se asfaltový kryt stane nestabilní s rychlým nár�stem deformací s vytlá�ením vrstvy mimo stopu vozidel s výraznými posuny povrchu mimo stopu vozidel.

2.3.1.1 Omezený vývoj trvalé deformace

Pokud se vývoj zastavil (po cca 8 letech je dosaženo hloubky nerovnosti do 14 mm), je možno provést údržbu trvalých deformací: • vypln�ním kolejí mikrokobercem (EKZS), vhodné je následná souvislá

údržba celého povrchu emulzní kalovou vrstvou,


- 14 (48) -

• recykláží za tepla (REMIX s p�idáním �i bez p�idání nového materiálu nebo REMIX-PLUS),

• položením nové asfaltové vrstvy (AKT, AB I).

2.3.1.2 Pokra�ující vývoj trvalých deformací

Pokud vývoj nadále pokra�uje, je p�edpoklad vývoje až k havarijní klasifikaci (viz M 02 tab. 2.1 a 2.2). V tomto p�ípad� se o oprav� trvalých deformací kry-tu rozhodne posouzením vývrt� v celé tlouš�ce asfaltových vrstev, p�i v�tších tlouš�kách a vysokém dopravní zatížení s pomalou a zastavující dopravou do hloubky 180 mm. Provedou-li se vývrty v p�í�ném �ezu vedle sebe tak, že je možno vykreslit zm�ny tloušt�k vrstev dokumentující pohyb sm�sí p�i vytvá�ení vyjeté koleje, je možno na základ� tohoto pohybu operativn� rozhodnout a odstranit ty vrst-vy, které se na trvalé deformaci podílejí. Spolehliv�jší podklady jsou založeny na laboratorním posouzení sm�si. Trva-lou deformaci zp�sobují vrstvy z asfaltové sm�si zejména:

− s nižší mezerovitostí stanovenou na vývrtech než 2 %, tuto vrstvu je nut-no p�i jejím umíst�ní v hloubce do 120 mm vždy odstranit,

− s mezerovitostí stanovenou na vývrtech nad 2 % pokud je: − použito hrubé t�žené kamenivo s hladkým povrchem zrn, − obsah fileru vyšší než p�ipouští mezní �áry asfaltové sm�si (existují i

jiná pravidla vztahující se k pr�b�hu �áry zrnitosti), − nevyhovující odolnost sm�si proti trvalým deformacím stanovena

zkouškami podle �SN 73 6121, p�íloha C. V t�chto uvedených p�ípadech nár�stu trvalých deformací je nutno vrstvy, kte-ré jsou p�í�inou trvalé deformace krytu:

− odstranit a nahradit vrstvami spl�ujícími požadavky odolnosti proti trva-lým deformacím,

− recyklovat za tepla (pokud se jedná o obrusnou vrstvu) obvykle s p�idá-ním asfaltového betonu hrubozrnného tak, aby vrstvy dosáhly odolnosti proti trvalým deformacím.

Odolnost proti trvalým deformacím se prokazuje podle TP 109.

Postup zkoušek a rozhodnutí jsou podrobn� zpracováno ve schématu na obr. 2.5 také v P�íloze 6 TP 87.

- 15 (48) -

Obr. 2.5 – Schéma rozhodování – Vyjeté koleje + podélné vlny

2.3.2 �asté chyby p�i návrhu a provedení opravy trvalých de-formací Nejvýznamn�jší chyby se stávají p�i podcen�ní diagnostiky, jak provedením nedostate�ného rozsahu zkoušek, tak následného nerespektování navržené technologie opravy:

• Diagnostika se neprovede v�bec, návrh opravy se provede na základ� tvaru vyjeté koleje; pokud se navrhne paušální oprava vým�nou vrstev podle do-pravního zatížení na hloubku 100 mm až 130 mm, m�že být takový návrh neekonomický a naopak provedení jen obnovy obrusné vrstvy neodstraní vliv ložní, p�ípadn� podkladní vrstvy na další vývoj trvalých deformací.

• Diagnostika se neprovede odborn�, nesprávn� se vyhodnotí pohyby vrstev ve vyjetých kolejích (�asto je ve vývrtech ve stop� vozidel více vrstev, které z�staly po již provedených d�ív�jších opravách), podcení se vliv t�ženého kameniva (neidentifikuje se) apod.

• Neprovedou se vývrty a zkoušky ve všech jízdních pruzích vozovky (ob-vykle se nediagnostikuje levý jízdní pruh, protože byl bez vyjetých kolejí a pokud se neprovede vým�na ložní vrstvy nebo se provede její recyklace za tepla, stává se že p�i p�evedení dopravy na opravenou polovinu vozovky se za tuto krátkou dobu vyjedou nové koleje vlivem nevhodné ložní vrstvy).

• P�i zm�n� PK a posunu jízdních stop vozidel mimo p�vodní stopu mohou být mimo stopu vozidel vytla�eny až do ložní nebo pod ložní vrstvu ne-vhodné sm�si z vrstev podkladních (to mohou být d�íve používané krytové vrstvy s vysokým obsahem asfaltu a t�ženým kamenivem), pak nastane vý-voj deformace v t�chto nových stopách.


- 16 (48) -

• Diagnostika identifikovala nevhodnou ložní, p�ípadn� i podkladní vrstvu, ale p�i provedení opravy nebyl návrh opravy právem respektován (nap�. z d�vodu nedostate�ných prost�edk� na opravu; v tomto p�ípad� je vhodn�j-ší snížit plošný rozsah opravy).

• P�i provád�ní opravy za provozu se na nov� provedené vrstvy p�evede pro-voz a vrstvy nejsou dostate�n� vychladnuté (v horkém po�así p�i oprav� vyšší než 100 mm není ani druhý den vhodná teplota pro zatížení dopravou).

• Na místech se zastavující dopravou (k�ižovatky) je vhodné vždy použít mo-difikovaný asfalt, i když návrh podle TP 109 takový asfalt nevyžaduje.

• Nov� položené vrstvy nemají požadovanou odolnost proti tvorb� trvalých deformací (zvýšený obsah pojiva, nevhodné složení kameniva, asfalt o vyšší penetraci, p�i recyklaci za tepla se neodstranily nát�ry, vysprávky apod.)

2.4 Návrh opravy zesílením vozovky

Zesílení je nákladná oprava vozovky, kterou se zlepšují všechny prom�nné parametry vozovky. K zesílení je nutno p�istupovat s širším posouzením vo-zovky v projektové dokumentaci, která zahrne hodnocení sm�rového, výško-vého a ší�kového uspo�ádání, zhodnotí možnosti zesílení (zvýšení nivelety). Diagnostika vozovky posoudí poruchy vozovky a rozhodne o provedení pros-tého zesílení, obnov� krytu a lokálních oprav porušených vrstev nebo o recyk-laci vrstev p�ípadn� i rekonstrukci vozovky.

K návrhu zesílení se p�istupuje, je-li stanovená zbytková doba životnosti v kla-sifika�ním stupni 5 (viz tab. 2.4 a 2,.5 v M 03). K návrhu tlouš�ky zesílení se používá vyhodnocení m��ení únosnosti, vývrt� a sond. Tlouš�ka zesílení se upravuje s ohledem na konstruk�ní požadavky (minimální tlouš�ky asfaltových vrstev na r�zných podkladech), na odolnost vozovky proti ú�inku mrazu a na zlepšení parametr� rovnosti, p�í�ného sklonu, vzestupnic apod.

Návrh zesílení provádí obvykle provozovatel m��icího za�ízení na základ� podklad� podle kap. 2.1 v M 03. Návrhovou úrove� porušení a dopravní zatí-žení musí stanovit objednatel (obvykle správce). Klimatické pom�ry a pom�ry v podloží m�že stanovit provozovatel m��icího za�ízení podle kapitoly M 03 2.1.3 až 2.1.5.

- 17 (48) -

Obr. 2.6 – Schéma rozhodování – Sí�ové trhliny a konstruk�ní poruchy

2.4.1 Stanovení zesílení vozovky z maximálního nam��eného pr�hybu pákovým pr�hybom�rem

P�i návrhu zesílení z m��ení maximálního pr�hybu pákovým pr�hybom�rem se postupuje podle M 03 zejména podle kapitoly 3 s použitím návrhového grafu. Použití tohoto za�ízení je omezeno jen na nízká dopravní zatížení, viz M 03 2.4.1.

2.4.2 Stanovení zesílení vozovky rázovým za�ízením

P�i návrhu zesílení z m��ení maximálního pr�hybu pákovým pr�hybom�rem se postupuje podle M 03 zejména podle kapitoly 5.

2.4.3 Posouzení návrhu zesílení z hlediska konstruk�ních opat-�ení a technologie provád�ní

P�i návrhu vrstev zesílení musí být brán ohled na minimální a maximální tlouš�ky asfaltových vrstev podle �SN 73 6121 p�ípadn� �SN 73 6122.

P�i návrhu zesílení musí být dodrženy minimální tlouš�ky asfaltových vrstev, které vyplývají z konstruk�ních opat�ení navrhování vozovek (tab. 2.2). Tyto tlouš�ky nemusí být dodrženy p�i použití opat�ení pro zvýšení únavových vlastností vrstvy (použití modifikovaných pojiv, výztužných textilií a m�ížovin, zvýšení tuhosti a zlepšení únavových charakteristik asfaltových vrstev).

2.4.4 Posouzení návrhu zesílení z hlediska ú�inku mrazu Vlastní návrh zesílení musí spl�ovat požadavky odolnosti proti škodám mra-zem.

Jak je uvedeno v kapitole M 03 2.5.2, pokud stávající provozovaná vozovka nevykazuje porušení mrazem a táním, pak se ani zesílená vozovka dále nepo-suzuje.


- 18 (48) -

Jestliže se poruchy mrazem a táním vyskytují, pak je nutno provést sondy a posouzení nestmelených vrstev v podkladu. Postup dokumentuje schéma v obr. 2.7.

Pokud jsou tyto vrstvy infiltrovány podložím a jsou podle zrnitosti namrzavé až nebezpe�n� namrzavé, pak tyto vrstvy nelze po�ítat do tlouš�ky vrstev vo-zovky (do nenamrzavé konstrukce). Jsou-li nestmelené vrstvy mírn� namrzavé, vrstva se po�ítá do tlouš�ky vozovky.

Tab. 2.2 - Doporu�ené skladby a minimální tlouš�ky vrstev z asfaltových sm�sí

Minimální 3) tlouš�ka, mm

Návrho-vá úro-ve� po-rušení

T�ída dopr.

zatížení Obrusné vrstvy

Ložní (podkladní)

vrstvy

Podklad. vrstvy

krytu vrstev

S OK I 100 110 190

I ABVH I 80 1)2)

OK I 70 100 160

II 90 140

III

AKM I 40, AKD 40 1) 2), ABH I 50, ABS I 50 1) 2)

AKT 301) 2), LAD I 40 ABH I 60,1) 2) ABH I 50 2)

OK I 70 120

D0

IV ABH II 50, ABS II 50

2), AKT 30 2), LA I 40 OK I 60 100

II ABH I 50, AKT 30 2), AKM I 40 2), LA I 40

ABH II 50 ABVH II 60

2) OK I 50 90 130

ABH III 502) OK I 50 III

ABS I 40 2), LA II 40

AKT 30, AB II 50 2) OK I 80 2) 110

IV AB III 40 (LA II 40) OK I 60, 100

V AB III 40 (LA II 30) OK I 50, 80

D1

VI AB III 60 PM 50 60

IV PMH 90

PMJ 50

V N2V, EKZ

KSC I, ŠCM, KAPS I, asfaltový recyklát, recykla-

ce 6

D2

VI MZK, ŠD, MZ

Použité zkratky podle souboru �SN 73 6121 až 31: AB - asfaltový beton (VH - velmi hrubý, H - hrubozrnný, S - st�edn�zrnný), AKM - asfaltový koberec mastixový, AKO - asfaltový koberec otev�ený, AKD - asfaltový koberec drenážní, LA - litý asfalt (D - dálni�ní), OK - obalované kamenivo, PM - penetra�ní makadam (nebo vsypný makadam - VM), N - nát�r, EKZ - Emulzní kalový zákryt, KSC - kamenivo zpevn�né asfaltem, KAPS - kamenivo zpevn�né popílkovou suspenzí, ŠCM - št�rk �áste�n� vypln�ný cementovou maltou.

Poznámky: 1) Požaduje se prokázání odolnosti proti trvalým deformacím. Pro TDZ II až S se v návrhové

úrovni D0 doporu�uje použít modifikovaný asfalt.

- 19 (48) -

2) P�i pomalé (s rychlostí nižší než 50 km/h) a zastavující doprav� se požaduje prokázání odolnosti proti trvalým deformacím.

3) Minimální tlouš�ky asfaltových vrstev se použijí p�i navrhování vozovek: na cementem stmelených podkladech, nebo pokud jsou navrženy ve spodní podkladní asfaltové vrstv� sm�si s vysokým modulem tuhosti VMT A nebo jsou v této vrstv� asfaltové betony s modifikovaným asfaltem nebo asfaltové sm�si se zvýšenou odolností proti tvorb� trhlin. P�i použití recyklované vrstvy stmelené cementem a asfaltovou emulzí nebo p�nou je mož-no tyto tlouš�ky asfaltových vrstev ješt� snížit o 25 %, jejich nejmenší tlouš�ka je však 50 mm, nebo se použije nát�r, p�ípadn� EKZ.

Posouzení odolnosti proti mrazovým zdvih�m se provede v souladu s TP 170. P�i stanovení požadované tlouš�ky vozovky se vychází z indexu mrazu, návr-hové úrovn� porušení a nebezpe�n� namrzavého podloží v kapilárním režimu (viz M 03 2.1.3 až 2.1.5). Tlouš�ka zesílené vozovky (se zahrnutím nebo neza-hrnutím infiltrovaných vrstev podkladu) musí pak být v�tší než požadované tlouš�ky v tabulce B.7 TP 170.

Pokud by požadovaná tlouš�ka vozovky byla vyšší než navrhuje zesílení z hle-diska únosnosti, doporu�uje se provedení rekonstrukce vozovky nebo jiné opat-�ení pro zvýšení odolnosti proti mrazu a tání (detailní posouzení podloží, doda-te�né podpovrchové odvodn�ní, snížení hladiny podzemní vody apod.).

Návrh zesílení není vhodný pro opravu vozovek porušených prolomením vo-zovky. Tyto vozovky nebo porušená místa je nutno opravit vým�nou všech vrstev vozovky na požadovanou tlouš�ku vozovky z hlediska odolnosti proti mrazovým zdvih�m a únosnost odpovídající dopravnímu zatížení.


- 20 (48) -

Obr. 2.7 – Schéma rozhodování – P�í�né, podélné a mozaikové trhliny

2.4.5 Návrh obnovy krytu a lokálních oprav Tato technologie je nejb�žn�jší p�ípad opravy vozovky zárove� spojená s jejím zesílením, nebo� s opravou se vym�ní porušené vrstvy za neporušené a tím se zvýší únosnost vozovky. Technologie umožní úplnou opravu poruch krytu, vyrovnání vozovky (podélných, lokální a plošných nerovností, p�í�ného sklo-nu), oprav všech trhlin a dalších poruch v�etn� sanací lokálních poruch zemní-ho t�lesa.

Diagnostika porušené vozovky je zam��ena na popis poruch, stanovení jejich p�í�in, posouzení únosnosti a návrh opravy. Znovu se zd�raz�uje spolupráce diagnostika s projektantem, nebo� opravou vozovky lze zlepšit i geometrické charakteristiky PK. �asto opomíjená možnost této technologie je vyrovnání povrchu frézováním na stanovenou hloubku pod nov� navržený povrch vozov-ky (zahrnující podélné vyrovnání, úpravu p�í�ného sklonu a lokálních nerov-ností a pokles�). Toto vyrovnání umožní pokládku stanovené (jednotné) tlouš�ky krytových vrstev a odstran�ní nerovností a nevhodného p�í�ného sklonu o hodnotu p�evyšující tlouš�ku pokládaného krytu o 20 mm (nefrézuje

- 21 (48) -

se nerovnost ve form� prohlubn� je možno p�ipustit pokládku na nerovnosti pod latí 20 mm).

Doporu�uje se stanovit diagnostiku do dvou etap s tím, že zadávací dokumen-tace po�ítá s procentem lokálních oprav v navržené technologii a následn� se po odfrézování vrstev provede vizuální prohlídka povrchu, p�ípadn� se provede dodate�ná diagnostika a up�esní se rozsah p�ípadn� i zp�sob opravy. Diagnos-tika nikdy nem�že p�i navržené �etnosti pr�zkumných prací (množství r�zných poruch, omezené množství vývrt� a sond) postihnout všechny anomálie stavby (tlouš�ky a kvalita vrstev) a p�sobení prost�edí.

Pokud by se toto up�esn�ní neprovedlo, je reálné nebezpe�í ponechání oslabené konstrukce bez opravy. Neopravení slabých míst se samoz�ejm� projeví ná-slednými poruchami pom�rn� rychle se vyskytujícími poruchami.

Up�esn�ní lokální oprav se týkají všech poruch a skute�ností:

− mrazových a sí�ových trhlin, všechny tyto trhliny nemusí pokra�ovat pod odfrézovaný povrch, následnou prohlídkou a diagnostikou se up�es-ní rozsah prací,

− nevhodných a rozpadajících se sm�sí pod odfrézovaným povrchem, ob-vykle se vozovky skládají až z n�kolika vrstev obrusných jako výsledek n�kolika provedených obnov kryt� zesílením a pod odfrézovaným po-vrchem se objeví vysprávky nevhodnou sm�sí, porušené sm�si, špatné spojení vrstev apod.,

− nedodržení tloušt�k p�vodních asfaltových vrstev s tím, že by položení nového krytu v celkov� nižších tlouš�kách asfaltových vrstev nemohlo zajistit p�edpokládanou životnost vozovky; bude t�eba zvýšit tlouš�ku nov� položených vrstev, nebo podkladní vrstvu bude t�eba recyklovat se zvýšením únosnosti nebo �áste�n� odstranit nestmelenou podkladní pro zvýšení tloušt�k asfaltových vrstev,

− nelze vylou�it žádné další p�ekvapení v�etn� zavodn�ných podkladních vrstev, lokální nízké tlouš�ky asfaltových vrstev s porušením trhlinami, zdvihy vozovek, které byly vyrovnány frézováním a položením tenkých asfaltových vrstev, porušení stabilizovaných a cementem stmelených vrstev apod.

2.4.6 Prosté zesílení vozovky Navržené prosté zesílení vozovky se v minulosti plánovaného hospodá�ství (od konce 60tých let) provád�lo bez oprav p�vodní vozovky. Používaly se pom�r-n� velké tlouš�ky asfaltových vrstev, které svou únosností p�ekryly všechny poruchy. Pokud se na n�kterých místech projevily poruchy, zejména sí�ovými trhlinami, obvykle se zase použilo zesílení celé PK. Tento postup m�l také sv�j technický d�vod, frézy za studena se objevily až v 80.letech

V této praxi v sou�asnosti nelze pokra�ovat. Zesílení se provádí jen výjime�n� a p�ed jejím návrhem se odstraní všechna lokální porušení, jak je uvedeno v 2.5.1.

Jako klasický p�ípad zesílení je možno ješt� považovat opravu vozovky vým�-nou dlažby za asfaltové sm�si. Návrh zesílení je možno u�init m��ením únos-nosti rázovým za�ízením na povrchu dlažby. Dlažba z p�írodního kamene


- 22 (48) -

v podstat� jen zvýší dotykovou plochu zat�žovací desky a s dobrým p�iblíže-ním lze tlouš�ku dlažby p�i výpo�tu zesílení zanedbat. Samoz�ejm� v nerovnostech vozovky budou vycházet tlouš�ky zesílení vyšší, zejména p�i okrajích vozovky. Toto lze snadno postihnout p�i projektování stanovením tloušt�k vrstev pro vyrovnání povrchu. Nerovný podklad bez snížené únosnosti je možno také vyrovnat recyklovatelnou asfaltovou sm�sí (podle TP 111), tlouš�ka vrstvy by nem�la být vyšší než 80 mm po zhutn�ní, aby se neprojevilo dohut�ování vrstvy na rovnosti vozovky. Na vyrovnání vyšších nerovností je možno použít št�rkodrti 0/32.

2.4.7 �asté chyby p�i návrhu a provedení opravy zesílením Nej�ast�jšími chybami jsou nerespektování provedené diagnostiky, jak je do-poru�eno výše:

− Návrh se provádí na základ� diagnostiky sloužící pro plánování opravy, tj. bez vývrt� a sond, na základ� m��ení únosnosti deflektografem nebo malé �etnosti m��ení zejména p�i použití pákového pr�hybom�ru (zejména p�i vyšších tlouš�kách stmelených vrstev). Takový návrh je neekonomický.

− P�ecení se místní hodnocení únosnosti vozovky v poruchách stmelených vrstev sí�ovými trhlinami a poklesy nebo v místech snížené únosnosti podloží a navrhne se zesílení odpovídající t�mto míst�m pro celou plo-chu bez návrhu opravy t�chto slabých míst. Takový návrh je neekono-mický.

− Podcení se vliv poruch stmelených vrstev sí�ovými trhlinami a poklesy a vliv snížené únosnosti podloží, porušené vrstvy se pouze vym�ní a zesílí zvýšenou tlouš�kou (pokleslý povrch) a neopraví se podkladní vrstvy nebo odvodn�ní, které mají následn� vliv na porušování takto oslabe-ných míst.

− Navrhne se zesílení, �ímž se úzká vozovka ješt� stane ješt� užší a p�i sou�asn� se zvyšující doprav� i na nevýznamných silnicích je okraj vo-zovky prakticky stále zat�žován t�žkou dopravou (v�tšinou nemohou jezdit po st�edu vozovky) a dojde k usmyknutí okraje vozovky.

− Nespolupráce diagnostika s projektantem. Vlastník nebo správce objed-ná diagnostiku p�edem a následn� teprve projekt. V �asové prodlev� se stav vozovky podstatn� zm�ní (poruchy jsou významn�jší a jejich rozsah je vyšší) a návrh není vázán na jiné opravy vyplývající z geometrického zam��ení PK. Návrh opravy nemusí být projektantem správn� pochopen, nevyužije opravy rovnosti frézováním povrchu. Naopak diagnostik ne-po�ítá s p�ípadnou úpravou rozší�ením nebo úpravou povrchového od-vodn�ní.

− Projektant si objedná omezený rozsah diagnostiky, zejména pro potvrze-ní svého návrhu.

− Neprovede se dodate�ná prohlídka nebo diagnostika vozovky po odfré-zování vrstev nebo se této prohlídky nezú�astní diagnostik navrhující opravu.

- 23 (48) -

− P�i oprav� zesílením se opravují také vyjeté koleje a mohou nastat všechny chyby uvedené v 2.3.2.

2.5 Návrh recyklace vrstev vozovky

Recyklace je zp�sob opravy vozovky s využitím stávajících vrstev vozovek a jejich zlepšením pro dosažení jejich nové funkce ve vozovce:

1. Recyklace asfaltových vrstev za tepla – oh�átí vrstvy infrazá�i�i, rozpojení za tepla, p�ípadné p�idání nových materiál� pro zlepšení sm�si a nové polo-žení sm�si v požadovaném profilu.

2. Recyklace za studena – rozpojení vrstev recykla�ní frézou, p�idání pojiv a nové položení vrstev v nové kvalit�, p�i�emž se využil veškerý materiál vo-zovky:

− Recyklace asfaltových vrstev s použitím asfaltových pojiv jako je asfal-tová emulze nebo zp�n�ný asfalt a p�ípadn� p�ísad pro zlepšení pojiva (vápenný hydrát nebo cement),

− Recyklace asfaltových a podkladních vrstev (stmelených cementem nebo hydraulickým pojivem nebo nestmelených vrstev) s použitím hydraulic-kých pojiv, p�ípadn� v kombinaci s p�ísadami na úpravu tvrdnutí nebo s asfaltovou emulzí nebo zp�n�ným asfaltem.

2.5.1 Recyklace asfaltových vrstev za tepla Je to zp�sob souvislé opravy obrusné, p�ípadn� ložní vrstvy vozovky, používá se pro odstran�ní poruch krytu.


Technologie ozna�ovaná jako REMIX nebo Remix PLUS umožní odstranit:

− korozi a trhliny v obrusné vrstv�, k REMIX se obvykle se p�idává pojivo,

− vyjeté koleje a menší podélné nerovnosti podle 2.3.1, obvykle se p�idává hrubozrnná asfaltová sm�s,

− nevhodné vlastnosti ložní vrstvy - obrusná vrstva odstra�uje se a násled-n� položí na provedenou recyklovanou ložní vrstvu, do které se podle složení sm�si p�idává bu� pojivo (trhliny ve sm�si) nebo hrubozrnná as-faltová sm�s (p�i výskytu trvalých deformací).

2.5.1.2 �asté chyby p�i návrhu a provedení recyklace za tepla

Pro použití je d�ležitý návrh zlepšení asfaltové sm�si (p�idávaný materiál) a proto je nutné opravovat relativn� dlouhé úseky se stejnými technologickými vrstvami a porušením s t�mito možnými neúsp�chy:

− Technologie není �asto úsp�šná p�i st�ídání složení vrstev, což se proje-vuje r�znými druhy poruch krytu.

− P�ed recyklací se neodstraní vysprávky nát�rovými technologiemi, vy-soký obsah pojiva znehodnotí promíchanou vrstvu.


- 24 (48) -

− P�i recyklaci ložních vrstev se nezjistí historie oprav a/nebo se neprove-de podrobná diagnostika všech jízdních pruh� a nezjistí se, že se recykluje odlišný druh vrstvy (vrstva vyžaduje jiné p�idání materiálu).

− Po odfrézování obrusné vrstvy se neprovede vizuální prohlídka s p�ípadnou diagnostikou ložní vrstvy a tak se nezamezí nevhodné recyklaci.

2.5.2 Recyklace asfaltových vrstev emulzí asfaltovou nebo zp�-n�ným asfaltem Je zp�sob opravy asfaltových vrstev. Technologie umožní homogenizaci vrs-tev, vyrovnání povrchu a zesílení vozovky recyklací porušených vrstev a polo-žením krytu.


Recyklace za studena asfaltem se používá pro odstran�ní poruch asfaltových vrstev:

• obrusné vrstvy hloubkovou korozí, výtluky a vysprávkami, trhlinami nepra-videlnými, p�í�nými, podélnými a mozaikovými,

• ložní a podkladní vrstvy trhlinami nepravidelnými, p�í�nými, podélnými a sí�ovými s poklesy vozovky.

2.5.2.2 Diagnostika a návrh opravy

Technologie vyžaduje minimální tlouš�ku hutn�ných asfaltových vrstev 60 mm a nejvyšší tlouš�ka asfaltových vrstev je 150 mm. Vlastní diagnostika a zásady pro opravu jsou shodné jako pro opravu zesílením (kapitola 2.4.6). Rozdíl spo-�ívá v tom, že porušená vrstva se nefrézuje a nenahrazuje vrstvou novou, ale recyklovanou. Pro vyrovnání vozovky je možno použít i recyklovatelnou sm�s (R-materiál) pocházející z jiné stavby.

P�i této recyklaci nelze uplatnit dvouetapový návrh opravy s vizuální prohlíd-kou odfrézovaného povrchu s tím, že by bylo možno up�esnit další opravu (vým�nou níže ležících vrstev).

Je t�eba stanovit tlouš�ku recyklace a stanovit návrh sm�si jako množství p�i-dávané asfaltové emulze, typ emulze (nebo asfaltu, který se zp�ní), vody na optimální vlhkost pro hutn�ní. P�ed a p�i provád�ní se kontroluje dosahovaná zrnitost frézované vrstvy po její úprav� pomocí v za�ízení používaného t�íd�ní a p�edrcování zrn (slepence asfaltové sm�si) nad 32 mm.

P�i posouzení vozovky a návrhu zesílení se uvažuje recyklovaná vrstvy nižšími hodnotami než mají asfaltové sm�si za horka. Jelikož není dostatek zkušeností s touto opravou, pro první p�iblížení lze vrstvu považovat za vrstvu s charakteristikami a funkcemi vrstvy obalovaného kameniva II (OK II). Ob-vykle je t�eba také p�edpokládat snížené spolup�sobení recyklované vrstvy s vrstvou pod ní ležící (pokud se recyklace netýká všech vrstev na nestmele-ném kamenivu). Navržené minimální tlouš�ky asfaltových vrstev v tab. 2.2 bude t�eba z t�chto d�vod� a možného dotvarování vrstvy (vrstva má vyšší mezerovitost a zrna tvo�í slepence asfaltové sm�si, umož�ující dotvarování).

- 25 (48) -

Je t�eba zd�raznit navržení opravy porušených míst p�i okraji vozovky. Vo-zovka je p�i okrajích zatížením více namáhána (ohybem volného konce vozov-ky), podkladní vrstvy jsou obvykle oslabeny (nižší tlouš�ka, porušené, zne�iš-t�né materiálem z krajnice) a podloží má sníženou únosnost vlivem vlhkosti z krajnice a obvykle zanedbaného odvodn�ní. Doporu�uje se p�ed recyklací asfaltových vrstev podkladní vrstvy v porušených okrajích vym�nit (položit vrstvy ze št�rkodrti do tlouš�ky požadované z hlediska ochrany p�ed ú�inky mrazu) nebo provést podpovrchové odvodn�ní (podélnou drenáž) se z�ízením podélného rigolu namísto p�íkopu. Úpravou se zvýší také bezpe�nost silni�ního provozu.

2.5.2.3 �asté chyby p�i návrhu recyklace asfaltových sm�sí

P�i oprav� recyklací asfaltových sm�sí lze upozornit na podobné možné chyby, jako je uvedeno v 2.4.5.3. O�ekávanými dalšími chybami technologie mohou být:

• Problémy s recyklací, provád�ní v nevhodném klimatickém období (déš�, nižší teploty), neponechání dostate�n� dlouhé doby na vyzrání vrstvy a ja-kékoliv problémy s technologickou soupravou n�kolika velmi výkonných za�ízení.

• P�i minimálních tlouš�kách krytu m�že se v místech pomalé a zastavující dopravy projevit vliv vrstvy na trvalé deformace krytu.

2.5.3 Recyklace za studena s hydraulickými pojivy Je zp�sob opravy podkladních vrstev.


Recyklace za studena se používá pro odstran�ní poruch vozovky:

− nedostate�ná únosnost vozovky,

− výskyt konstruk�ních poruch vozovky (sí�ové trhliny, plošné deformace, podélný hrbol),

− porušení podkladní vrstvy stabilizované nebo stmelené hydraulickým pojivem (ztráta pevnosti a stmelení vrstvy).

2.5.3.2 Diagnostika a návrh opravy recyklací za studena

Vlastní diagnostika a zásady pro opravu jsou shodné jako pro opravu vozovky zesílením (kapitola 2.4.6). P�vodní podkladní vrstvy (porušené nebo nestmele-né) budou technologií nahrazeny vrstvou stmelenou s vyšší únosností.

P�i návrhu vozovky s recyklovanou podkladní vrstvou se jedná o návrh a po-souzení vozovky, tj. postupuje se v souladu s TP 170. Jelikož s recyklací a je-jich dlouhodobou funkcí ve vozovce nejsou dostate�né zkušenosti, p�istupuje se p�i návrhu vozovky s recyklovanou vrstvou jako v p�ípad� stabilizace ce-mentem kvalitativní t�ídy I (S I). Maximální tlouš�ka recyklované vrstvy ply-noucí z technologie provád�ní se uvádí 220 mm. Z m��ení únosnosti mohou být známy charakteristiky podloží a p�ípadn� spodní podkladní vrstvy, p�ípad-n� se tyto charakteristiky získají odb�rem z kopaných sond a zkouškou materi-ál�.


- 26 (48) -

Pro návrh asfaltových vrstev nad recyklovaný podklad platí tab. 2.2.

Je t�eba rovn�ž zd�raznit navržení opravy porušených míst p�i okraji vozovky (viz poslední odstavec 2.5.3.1). Doporu�uje se p�ed recyklací podkladních vrs-tev podkladní vrstvy v porušených okrajích vym�nit (položit vrstvy ze št�r-kodrti do tlouš�ky požadované z hlediska ochrany p�ed ú�inky mrazu) nebo provést podpovrchové odvodn�ní (podélnou drenáž), p�i�emž horní vrstva št�rkodrti 0/63 bude rovn�ž recyklována (stmelena pojivem) a dosáhne se ho-mogenní a �ádn� odvodn�né vozovky.

2.5.3.3 �asté chyby p�i návrhu a provedení recyklace podkladních vrstev

Technologie umož�uje provést kvalitní novou vozovka vhodnou pro jakékoli dopravní zatížení, vozovky jsou �asto znehodnoceny zanedbáním n�kterých detail�:

− Rekonstrukce se provádí bez realiza�ní dokumentace (nebo aspo� pro zadání stavby) a diagnostiky, nebo se tyto se tyto dokumenty nedodrží.

− Projektová dokumentace se p�izp�sobuje technologii provád�ní a n�kte-ré detaily nap�. v obci jsou �ešeny necitliv� k okolí.

− Nedodrží se projektovaná tlouš�ka a výška recyklované vrstvy.

− Vozovka se p�ed provád�ním nevyrovná (nap�. recyklovatelnou asfalto-vou sm�sí), recykla�ní souprava provede recyklaci na stanovenou tlouš�ku a grejdrem se povrch vyrovná, takže se zm�ní tlouš�ky vrstvy (a tím funkce vozovky).

− Nej�ast�jším zanedbaným detailem je neodstran�ní neúnosných okraj� vozovky, nez�ízení podpovrchového odvodn�ní nebo neodstran�ní ne-zpevn�né krajnice. Vozovka se ponechá na neúnosném podloží, do recyklovaného materiálu se p�imíchá zne�išt�ný materiál z krajnice. Vý-sledkem jsou trhliny na okraji až uprost�ed stop vozidel (trhliny od na-máhání vozidel nebo trhliny od poklesu vozovky objemovými zm�nami podloží).

2.6 Návrh rekonstrukce vozovky

Rekonstrukce se navrhuje z d�vod� zm�n sm�rového a výškového vedení po-zemní komunikace, rozši�ování vozovky, vým�ny sítí pod p�evážnou �ástí vo-zovky, nemožnosti provést zesílení (s ohledem na p�ilehlé území, podjezdnou výšku apod.) nebo nehospodárnosti zesílení (vždy platí u poruch prolomení vozovky).

Návrh rekonstrukce se provede podle TP 170.

P�i této technologii se �asto ud�lají tyto chyby:

− Stará konstrukce se odstraní a obvykle odveze na skládku. Pochopiteln� podloží pod vozovkou je �ádn� zhutn�no a má optimální vlhkost (pokud se nejednalo o vozovku podmá�enou). Je vysoce pravd�podobné, že v pr�b�hu stavby dojde k deš�ovým srážkám, které zp�sobí u jemnozrn-ných zemin snížení únosnosti vlivem zvýšené vlhkosti p�ípadn� až roz-b�ednutí zeminy. P�i technologické doprav� dojde k poškození plán�, po

- 27 (48) -

vyrovnání nebude možno zeminu zhutnit a také nebude možno plá� p�e-vzít na základ� stanovení modulu p�etvárnosti (viz M 03, kap. 7). Ná-sledn� se podloží vym��uje. V tomto p�ípad� je mnohem vhodn�jší pou-žít starou konstrukci k sanaci podloží, tj. zorganizovat t�žbu staré vo-zovky tak, aby se odvážela pouze nevhodná zemina, stará konstrukce se ukládá p�ímo do podloží nebo na meziskládku.

2.7 Ekonomické posouzení a rozhodnutí o údržb� a opravách 2.7.1 Výb�r technologie údržby a oprav P�i návrhu údržby nebo oprav každé jednotlivé homogenní sekce pozemní ko-munikace se bere v úvahu ekonomické posouzení navržené technologie. Vybe-re se ten technologický soubor prací údržby nebo oprav, který má p�i uvážení jeho p�edpokládané doby životnosti nejnižší pr�m�rnou cenu nebo náklady na provedení. Do ekonomického posouzení je nutné vzít v úvahu i náklady na �ízení nebo odklon silni�ního provozu v dob� provád�ní údržby nebo oprav a je vhodné zahrnout i ztráty v silni�ním provozu v dob� provád�ní údržby nebo oprav (ztráta �asu, nehodovost).

P�i výb�ru vhodné technologie se p�ihlíží k ekonomickým p�ínos�m údržby a oprav: − b�žnou údržbu a lokální opravy se doporu�uje neodkládat, jakékoliv opož-

d�né provedení údržby a oprav je mnohem nákladn�jší (poruchy mají kvali-tativní a kvantitativní vývoj).

− z technologií souvislé údržby a oprav se vybírá ta, která má minimální pr�m�rnou cenu:

prumCENA = CENA/ŽIVOTNOST (3.2)

kde prumCENA je pr�m�rná cena nebo náklady, K�/rok

CENA je celková cena nebo náklady na provedení údržby nebo oprav se zahrnutím náklad� na opat�ení pro regulaci do-pravy, K�,

ŽIVOTNOST je p�edpokládaná doba životnosti údržby nebo oprav p�i daném dopravním zatížení, roky.

Orienta�ní doby životnosti jednotlivých technologií údržby a oprav jsou v M 03 tab. 2.3. Pro podrobn�jší posouzení si každý majetkový správce m�že p�i-pravit podobnou tabulku životností odpovídající místním pom�r�m klimatic-kým, úrovni a cenám prací jednotlivých místních zhotovitel�.

O výb�ru technologie mohou rozhodovat i jiná kritéria: − d�ležitost pozemní komunikace, p�i vyšší d�ležitosti se dává p�ednost tech-

nologiím umož�ujícím vyšší pln�ní provozní zp�sobilosti, v�tší trvanlivost a delší dobu životnosti krytu vozovky,

− rychlost výstavby, estetické, ekologické a jiné p�ínosy, − technologická, místní a jiná omezení.


- 28 (48) -

2.7.2 Kritéria optimalizace využití finan�ních prost�edk� na údržbu a opravy P�i plánování údržby a oprav dané sít� pozemních komunikací p�istupují hle-diska up�ednostn�ní údržby nebo opravy n�kterých úsek� p�ed druhými. Tento proces optimalizace musí být rovn�ž založen na ekonomických principech. Nejprve se vybraná údržba nebo oprava provede na t�ch úsecích, kde dochází k nejv�tším celkovým ztrátám v silni�ním provozu (ztráty nehodovostí, zvýšené náklady uživatel� p�i snížené provozní zp�sobilosti, zvýšené spot�eby �asu a pohonných hmot, opot�ebení vozidel a negativní vlivy na uživatele a okolí po-zemní komunikace). Podle objemu finan�ních prost�edk� se tak navrhuje po-stupn� údržba a opravy na d�ležit�jších úsecích vozovek až na n�které mén� d�ležité úseky prost�edky nez�stanou.

Jako kritéria optimalizace je možno použít podíl:

prumCENA/PÍNOS (3.3)

kde prumCENA je pr�m�rná cena nebo náklady podle vzorce (3.2), K�/rok,

PÍNOS je sou�et ztrát v silni�ní doprav� p�i snížené provozní zp�so-bilosti a p�i provád�ní údržby nebo opravy. Ztráty v doprav� jsou ovlivn�ny celou �adou vliv�, které zatím nebyly sledo-vány a vy�ísleny (na prvním míst� ovšem je bezpe�nost sil-ni�ního provozu). Proto lze PÍNOS definovat intenzitou p�ejezd� vozidel po daném úseku komunikace a tím je dosa-ženo relativního porovnání p�ínosu platného stejn� pro všechny komunikace v dané síti.

Další nevy�íslovaná kritéria optimalizace mohou být: − bezpe�nost silni�ního provozu, zejména nehodové úseky, viz M 01 3.6, − politický, správní, kulturní a jiný význam.

- 29 (48) -

3 P�íklady návrhu údržby a oprav

P�íklady diagnostik a návrh� opravy dokumentují n�které zásady a postupy uvedené v textu. Ve cvi�eních jsou zadána individuální zadání pro samostatné zpracování dané látky.

3.1 Diagnostika k prokázání vlivu mezerovitosti na po-rušování korozí až výtluky1

3.1.1 Úvod

Asfalt je – spolu s kamenivem – základní složkou asfaltových sm�sí. Asfalt plní funkci pojiva mezi kostrou sm�si (hrubé kamenivo) a její výplní (drobné kamenivo spolu s filerem). Asfalt kamenivo obaluje, na zrna kameniva se váže adhezívními silami a kohezní síly vytvá�ejí stmelení sm�si.

Asfalt je sm�s vysokomolekulárních uhlovodík�, které vytvá�ejí koloidní struk-turu s viskozitou závislou na teplot�. Tato základní vlastnost asfalt� umož�uje rychlou výrobu a použití asfaltových sm�sí a vrstev. Asfaltové pojivo se skládá ze základních skupin uhlovodík�, jako jsou asfalteny, parafíny, malteny a lehké a t�žké aromáty. Každá z uvedených složek ovliv�uje vlastnosti asfalt�. Asfal-ty s vysokým obsahem asfalten� jsou k�ehké, asfalty s vysokým obsahem para-fín� mají horší kohezní vlastnosti. Malteny jsou látky olejovité, s nižší moleku-lovou hmotností, které tvo�í tekutou fázi koloidního systému. V sou�asnosti se do asfalt� p�idávají v r�zném množství zbytky z úprav pohonných hmot (visbreakové zbytky), které výrazn� ovlivní p�irozenou koloidní soustavu a je proto nutné tyto asfalty zm�k�ovat oleji. Tím se vytvá�í dlouhodob� mén� sta-bilní struktura podléhající rychlejšímu stárnutí.

Stárnutím jsou zna�n� zhoršovány vlastnosti asfalt�. Jde o chemické a fyzikál-ní zm�ny ve složení asfaltu ve prosp�ch vysokomolekulárních slou�enin – as-falten� a t�žkých aromát�. Nejv�tší vliv na dlouhodobé stárnutí asfaltového pojiva má vzduch, který se k pojivu dostává na povrchu obrusné vrstvy, ale také dutinkami v mezerovité sm�si (oxidativní stárnutí). Dále vlivem vysokých teplot dochází k termickému stárnutí a odpa�ováním t�kav�jších podíl�.

3.1.2 Zkoušené úseky

Na osmi vybraných úsecích netuhých vozovek o r�zném stá�í, s rozdílnými intenzitami dopravy, použitým asfaltovým pojivem a druhem obrusné vrstvy byly uskute�n�ny vizuální prohlídky s fotodokumentací úsek�. Dále byly na t�chto úsecích provedeny vývrty jádrovou vrta�kou pro stanovení složení asfal-tových sm�sí a stanovení n�kterých jeho normových vlastností znovuzískání asfaltového pojiva ovlivn�ných stárnutím.

1 zpracováno podle Ing. Ond�eje Daška


- 30 (48) -

3.1.3 Laboratorní zkoušky

Z vývrt� byl odstran�n nát�r a spojovací post�ik a byla stanovena objemová hmotnost vážením na suchu a ve vod�. Mezerovitost obrusné vrstvy byla ur�e-na standardním zp�sobem z objemové hmotnosti vývrtu a nezhutn�né objemo-vé hmotnosti (v rozpoušt�dle pomocí pyknometru). Dále bylo stanoveno slože-ní asfaltové sm�si obrusné vrstvy po rozpušt�ní sm�si v rozpoušt�dle – množ-ství asfaltu a zrnitost kameniva sítovým rozborem.

Poté byla provedena vakuová destilace rozpušt�ného asfaltu. O takto získaném asfaltu lze p�edpokládat, že po odpa�ení rozpoušt�dla bude mít stejné vlastnos-ti, jako p�ed provedením destilace. Na tomto znovuzískaném asfaltu byla sta-novena zkouška penetrace a bodu m�knutí.

3.1.4 Výsledky laboratorních zkoušek

Z odebraných vývrt� byly stanoveny výsledky laboratorních zkoušek souhrnn� uvedené v tab. 3.1 pro jednotlivé úseky. Hodnoty penetrace a bodu m�knutí z tabulky jsou zakresleny v obr. 3.1 a 3.2.

V tabulkách a grafech jsou uvedeny mezní hodnoty penetrace a bodu m�knutí asfaltu 35/50 (penetrace minimáln� 35 p.j., KK maximáln� 58 °C). U asfaltu 20/30 je spodní hodnota penetrace 20 p.j. a maximální hodnota bodu m�knutí je 63 °C.

Norma �SN 73 6121 umož�uje použít pro obrusnou vrstvu AB s mezerovitostí podle pr�kazní zkoušky 3 – 5 % a AKM I s mezerovitostí 2,5 – 4,5 %, což p�i p�ípustném minimálním zhutn�ní dovoluje mezerovitost pro AB 8 % a pro AKM 7,5 %. TKP, kapitola 7 povolují pro položenou obrusnou vrstvu mezero-vitost v rozmezí 2,5 – 6 % pro sm�s ABS a 2,5 – 7 % pro sm�s AKM a ABH. TP 109 – zm�na 1 požaduje mezerovitost obrusné vrstvy z AKM i ABH v rozmezí 2,5 – 7 %.

3.1.5 Zhodnocení výsledk�

Na dlouhodobé stárnutí asfaltu ve vrstv� má zásadní vliv:

− mezerovitost, − tlouš�ka asfaltového filmu, − modifika�ní p�ísada.

Do mezerovit�jší sm�si a p�i ten�í vrstv� asfaltového filmu na kamenivu se do hmoty asfaltu dostane více kyslíku. Stárnutí také ovliv�ují modifika�ní p�ísady, v našem vzorku sledovaných a stárnutím porušovaných vozovek se nápadn� �asto vyskytl asfalt modifikovaný modifika�ní p�ísadou EVA.

Následkem snížené viskozity dochází ke vzniku mrazových trhlin, nejprve krátkých soub�žn� se stopou vozidel, dále nepravidelných a blokových. Vzhle-dem k tomu, že u velmi starých vozovek byl obvykle použit stejný asfalt (v�t-šinou A 80 nebo A 200) také v ložních a podkladních vrstvách a nedochází v nich ke zvýšenému stárnutí, omezují se trhliny hlavn� na obrusnou vrstvu.

- 31 (48) -

Tab. 3.1: Zjišt�né výsledky laboratorních zkoušek na sledovaných úsecích

úsek Stá�í [roky]

TNV za 24 hod.

kryt asfalt obsah asfal-tu [%]

mezerovitost [%]

pen. 0,1mm KK [°C] poruchy

5,4 0,9 81 45,7 bez poruch a bez nát�ru 5,9 5,0 22 64,0 koroze a mrazové trhliny 4,6 4,8 12 71,5 hloubková koroze 5,7 1,6 35 58,8 dobrý stav s nát�rem

1 35 128 AKZ1 destila�ní

6,3 2,5 25 53,4 poruchy až výtluky s nát�rem 6,6 5,7 15 68,3 trhliny a koroze 7,2 2,4 27 60,9 koroze 6,5 2,1 54 53,6 �áste�n� hloubková koroze 7,3 2,6 55 54,2 rozv�tvené trhliny s nát�rem 6,6 2,8 34 52,9 dobrý stav, mírn� koroze

2 35 96 AKZ destila�ní

6,2 2,1 27 61,8 dohutn�né místo, vystupující asfalt 3 5 100 ABS2 EVA 5,2 6,5 28 66,4 mrazové a rozv�tvené trhliny 4 5 1 168 AKMS3 EVA 5,6 6,2 20 61,8 mrazové a rozv�tvené trhliny 5 3 738 ABS polofoukaný 5,2 6,1 26 71,7 mrazové a rozv�tvené trhliny 6 5 3 052 AKMS EVA 6,1 6,1 23 78,0 mrazové a rozv�tvené trhliny

5,2 5,1 19 61,9 nepravidelné trhliny 5,2 7,1 10 67,0 nepravidelné trhliny 7 5 316 ABS polofoukaný

5,5 4,0 13 64,3 bez poruch 5,6 5,5 14 71,6 nepravidelné trhliny 5,9 5,3 14 71,3 nepravidelné trhliny 8 5 1 100 AKMS MA45, EVA

6,2 5,1 16 69,1 nepravidelné trhliny požadavek �SN EN 12591

pro asfalt 35/50 AB4 - 5,8 2 - 5 min. 35 max. 58 -

požadavek �SN EN 12591 pro asfalt 20/30

AB - 5,8 2 - 5 min. 20 max. 63 -

1 AKZ odpovídá sm�si typu AB, pouze s tím rozdílem, že AKZ obsahoval hrubé t�žené kamenivo 2 ABS… asfaltový beton st�edn�zrnný

3 AKMS… asfaltový koberec mastixový st�edn�zrnný

4 AB… asfaltový beton


- 32 (48) -

Vliv mezerovitosti na penetraci

0102030405060708090

0 1 2 3 4 5 6 7 8

mezerovitost

pene

trac

está�í 35 rok�stá�í 5 rok�stá�í 3 roky

Obr. 3.1 - Závislost penetrace na mezerovitosti

Vliv mezerovitosti na bod m�knutí KK

0102030405060708090

0 1 2 3 4 5 6 7 8

mezerovitost

Bod

m�kn

utí K

K

stá�í 35 rok�stá�í 5 rok�stá�í 3 roky

Obr. 3.2 - Závislost bodu m�knutí na mezerovitosti

P�i mezerovitosti vyšší než 5 % se startuje proces rychlého stárnutí asfaltu a z d�vodu pronikání vody je obvykle rozhodující napadení spojení obrusné vrstvy s vrstvou ložní. Vývoj porušování záleží na dopravním zatížení, p�i vyšším dopravním zatížení (více než 1000 TNV za 24 h) porušování sm��uje k nepra-videlným trhlinám podél stop vozidel a trhliny se zahuš�ují do mozaikových trhlin, to je patrné v obrázku 1. P�i nižším dopravním zatížení p�evažují vlivy klimatického zatížení s vývojem nepravidelných a mrazových trhlin, které jsou orientovány kolmo nebo šikmo k ose vozovky s vytvá�ením blokových a ná-sledn� mozaikových trhlin, jak je vid�t na obrázku 2. Doprovodným jevem porušování trhlinami je vypírání asfaltového tmele a hloubková koroze, zejmé-na p�i nižším obsahu pojiva než je obvyklé optimum. Oba jevy porušování (mozaikové trhliny, koroze) vedou k výtluk�m a k podstatn� zkrácené dob� životnosti obrusné vrstvy.

Záv�r

- 33 (48) -

Po�áte�ní stadium porušování se zachytí ut�s�ováním trhlin a p�i vyšším do-pravním zatížení provedením souvislé údržby nát�rem nebo emulzní kalovou vrstvou. Tímto opat�ením se vývoj porušování výrazn� zpomalí. Pokud však asfalt dosáhne charakteristik pojiva tvrdšího než 20/30, pak už bude ší�ení po-ruch nezadržitelné, souvislá údržba nát�rem nebo emulzní kalovou vrstvou nepom�že a p�i výskytu v�tšího a stálého nár�stu výtluk� bude nutno p�istoupit k vým�n� obrusné vrstvy.

P�i mezerovitosti mezi 2 % až 5 % se porušování omezí jen na lokální plochy s uvedenou vyšší mezerovitostí. P�i vyšším dopravním zatížení (ve t�íd� doprav-ního zatížení IV a výše) a p�i pomalé a zastavující se doprav� se mohou p�i mezerovitosti pod 2 % vyvíjet trvalé deformace. Vlastnosti asfaltu p�i této me-zerovitosti sm�si nebo p�i p�ekrytí povrchu souvislou údržbou se i po 35 letech pohybovaly v mezích asfaltu druhu 20/30 a není vyvolána pot�eba souvislé obnovy obrusné vrstvy ztrátou trvanlivosti.

Sou�asné polofoukané asfalty a asfalty s visbreakovými zbytky ovšem podstat-n� rychleji stárnou a charakteristiky asfalt� tvrdších než 20/30 mohou dosáh-nout d�íve.

Zkušenosti s b�žnými asfalty používanými do sm�sí obrusných vrstev lze zís-kat nejen v naší republice, ale nap�íklad také v pouštní oblasti Libye. Tento asfalt vykazoval po 15 letech provozu penetraci 11,0 a bod m�knutí 75,7 °C v obrusné vrstv� s mezerovitostí 4,3 %. I p�es to, že v této oblasti teplota klesá pod bod mrazu jen z�ídka (pr�m�rná teplota v lednu je 8 – 10 °C a minimální teplota výjime�n� až – 6,9 °C), dochází k obdobným poruchám obrusné vrstvy jako v našich klimatických podmínkách, což dokumentuje obrázek 3. P�i mo-delování namáhání sm�si p�i nízkých teplotách v klimatizované komo�e Cyk-lon -40 s konstantním poklesem teploty byla stanovena kritická teplota zkušeb-ního t�lesa p�i p�etržení na – 1,9 °C. Hlavní p�í�inou poruch bylo zna�né ze-stárnutí pojiva v extrémních podmínkách a také vysoká nasákavost kameniva s absorpcí pojiva a jeho následným nedostatkem.

Obr. 3.3 - Nepravidelné trhliny podél stop vozidel v obrusné vrstv� vozovky p�i vyšším dopravním zatížení se spojily do souvislých mozaikových


- 34 (48) -

Obr. 3.4 - Nepravidelné mrazové trhliny v obrusné vrstv� vozovky p�i nižším doprav-ním zatížení

Obr. 3.5 - P�í�né a podélné trhliny v obrusné vrstv� vozovky v libyjské poušti

3.1.6 Záv�r

Ze zjišt�ných výsledk� o mezerovitosti sm�si a dlouhodobém stárnutí pojiva vyplývají požadavky na obrusné vrstvy pro výstavbu a opravu pozemních ko-munikací:

• M�l by být používán asfalt, který i po dlouhodobém zestárnutí vykazu-je penetraci minimáln� 20 p.j. a bod m�knutí maximáln� 63 °C. To znamená, že se doporu�uje užívat asfalt druhu 50/70 a ne s nižší cha-rakteristikou penetrace a v�novat se výzkumu stárnutí t�chto asfalt�.

Záv�r

- 35 (48) -

• Mezerovitost obrusné vrstvy by pro dopravní zatížení V a nižší m�la být v rozmezí 2 až 4 % a u vyšších dopravních zatížení (S až IV) v rozmezí maximáln� 3 až 5 % (z d�vodu vyššího dohutn�ní a nebezpe�í vyjížd�ní kolejí). Znamená to, že horní mez požadavk� na mezerovitost v TKP (kapitola 7) z hodnoty 6 %, dále hodnota 7 % v TP 109 (zm�na 1) a �SN 73 6121 z p�ípustné hodnoty 8 % (se zapo�ítáním minimální míry zhutn�ní) by m�la být jednotn� snížena na 5 %.

3.2 Návrh opravy trhlin a porušení podkladu

3.2.1 Úvod

V souladu s požadavky objednatele byla provedena diagnostika vozovky silni-ce I/ii. V úseku byla provedena vizuální prohlídka s fotodokumentací, skladba vozov-ky byla posouzena provedenými jádrovými vývrty.

3.2.2 Popis úseku

Posuzovaný úsek silnice I/ii je celkové délky 2,05 km. Za�átek úseku (km 0,000 lokálního stani�ení) je na za�átku obchvatu (pracovní spára - zm�na po-vrchu) ve sm�ru od m�sta A. Lokální stani�ení roste sm�rem k m�stu B. Konec úseku (km 2,050 lokálního stani�ení) na mostním záv�ru.

Komunikace v úseku je sm�rové nerozd�lená s jedním jízdním pruhem v každém sm�ru, návrhová kategorie S 11,5 (ší�ka pruhu 3,5 m se zpevn�nou krajnicí ší�ky 1,5 m). V míst� k�ižovatky (odbo�ení do obce Jeníkov) jsou na-víc odbo�ovací pruhy, v míst� stoupání k nadjezdu železnice je ve sm�ru do m�sta B z�ízen navíc stoupací pruh. Odvodn�ní úseku je podélným povrcho-vým odvodn�ním.

Komunikace byla uvedena do provozu v roce 2000. Dle informací dodaných objednatelem byla konstrukce vozovky navržena pro III. t�ídu dopravního zatí-žení v návrhové úrovni D0.

Navržená konstrukce vozovky: AKMS I 50 mm ABVH II 70 mm OK I 80 mm S I 150 mm ŠD 180 mm celkem 530 mm

3.2.3 Dopravní zatížení

Dopravní zatížení je stanoveno z dopravního s�ítání provedeného v roce 2000 a 2005 a je udáváno hodnotou pr�m�rné denní intenzity provozu t�žkých ná-kladních vozidel (TNV/24h). Dopravní zatížení sledovaného úseku lze stanovit ze dvou nejbližších s�ítacích bod� (5-1860, 5-1866). V následující tabulce je denní intenzita TNV.


- 36 (48) -

S�ítací bod

Rok 2000 [TNV/24h]

Rok 2005 [TNV/24h]

X-1860 1 168 2325

X-1866 1 476 3033

Dopravní zatížení pro rok 2000 bylo na horní hranici III. t�ídy dopravního zatí-žení (501 TNV/24h až 1500 TNV/24h), ale v roce 2005 se blížilo horní hranici t�ídy dopravního zatížení II..

3.2.4 Posouzení vozovky

Pro uvedené dopravní zatížení byla programem LAYEPS posouzena vozovka. Bylo p�edpokládáno podloží z jemnozrnných zemin, b�žné dopravní zatížení vycházející ze s�ítání dopravního zatížení v roce 2000 a pomalá a zastavující doprava (k�ižovatka, stoupací pruh). Pro tyto p�edpoklady bylo programem stanoveno relativní porušení podloží mírn� vyšší než 1,0 a relativní porušení asfaltových vrstev 0,493, tedy na hranici ekonomického návrhu tlouš�ky asfal-tových vrstev (bylo by možno snížit tlouš�ku o 10 mm p�i zvýšení tlouš�ky cementové stabilizace o 20 mm). Celková tlouš�ka vrstev vozovky pro návrho-vou hodnotu indexu mrazu 500 °C a nebezpe�n� namrzavou zeminu by m�la být 550 mm, je tedy z�ejmé, že použité odhady pro posouzení vozovky jsou p�ísn�jší než skute�né podmínky, které uvažoval projektant.

Posouzení vozovky : I/ii Jeníkov Urove� porušení D0 po�et kol 2 Návrhové období 25 delta z 1.05 C1 = .50 polom�r otisku 120.3 delta k 1.35 C2 = .70 intenzita .55 TNVo 1476. C3 = .50 TNVc 8077733. C4 = 2.00 Vrstvy : �ís. materiál tl. spolup�s. pom�rné porušení

1 AKM 50. .000 .0000 2 AB I 70. .000 .0003 3 OK I 80. .990 .4930 4 S I 150. .000 .0000 5 SD 180. .000 .0000 celkem 530. min. tl. 550. Podloží : modul pružnosti 50. pom�rné porušení 1.0577 nebezpe�n� namrzavé vodní režim pendulární

Vozovka byla proto i pro pomalou a zastavující dopravu navržena správn� (s rezervami) na návrhové období 25 rok� pouze s ohledem na tehdy známé do-pravní zatížení, projektant ani nikdo jiný nemohl p�edpokládat tak vysoké zvý-šení dopravního zatížení hned v prvních p�ti letech užívání vozovky. Podle skute�ného dopravního zatížení se vozovka nachází asi v polovin� návrhového

Záv�r

- 37 (48) -

období. V žádném p�ípad� však nemohlo dojít ke konstruk�ním poruchám, podle tab. 2. v M 03 se p�edpokládá až na konci návrhového období ojedin�lý výskyt konstruk�ního porušení v rozsahu nejvýše 1 %.

3.2.5 Vizuální posouzení a zaznamenané poruchy

V úseku jsou zaznamenány poruchy v jízdních pruzích ve stopách vozidel trh-linami v r�zném stádiu vývoje. Jedná se o nepravidelné až sí�ové trhliny r�zné ší�ky, v n�kterých místech dochází k vývoji výtluk� (eroze okraj� trhlin s následnou ztrátou materiálu). Na vyvinuté sí�ové trhliny navazují lokální po-klesy povrchu vozovky (trvalé deformace), viz obr. 3.6. Dále lze v úseku pozo-rovat otev�ené podélné pracovní spáry p�ípadn� s vývojem p�idružených trhlin a v jednom míst� ztrátu hmoty z krytu (hloubková koroze). Porušení lokálními poklesy povrchu s trhlinami se objevuje nejvíce v míst� k�ižovatky na za�átku úseku (v pr�b�žném sm�ru) a v míst� stoupacího pruhu p�ed mostem (konec úseku). V mezilehlé �ásti jsou dokumentována dv� poru-šená místa. Odvodn�ní v úseku je vizuáln� ve vyhovujícím stavu, lokáln� je nezpevn�ná krajnice zarostlá trávou (brání plynulému odtoku vody z povrchu vozovky).

Obr. 3.6 – Poruchy trhlinami až výtluky ve stop� vozidel s vytvo�ením vyjetých kolej

3.2.6 Laboratorní práce

V úseku bylo provedeno celkem 17 jádrových vývrt�. 12 vývrt� bylo provede-no do úrovn� podkladní vrstvy vozovky (vrstva stabilizace S I), 5 vývrt� do úrovn� nestmelené vrstvy (odebráno v�etn� podkladní vrstvy S I). Vývrty byly provedeny v místech poruch (k�ižovatka na za�átku úseku a stoupací pruh na konci úseku) a v mezilehlé �ásti (neporušená místa). V místech poruch bylo zjišt�no, že horní �ást cementové stabilizace je porušena, je nestmelená.


- 38 (48) -

Laboratorní posouzení asfaltových sm�sí bylo provedeno z obrusné, ložní a podkladní asfaltové vrstvy (slou�eny p�íslušné vrstvy z odebraných vývrt�). Rovn�ž byla posouzena odebraná podkladní vrstva S I. Jádrové vývrty dokumentují v délce úseku položené t�i asfaltové hutn�né vrst-vy na podkladní vrstv� S I. Celková tlouš�ka asfaltového souvrství je pr�m�rn� 158 mm (134 mm až 203 mm). Obrusná vrstva je pr�m�rné tlouš�ky 39 mm (31 mm až 52 mm), ložní vrstva je pr�m�rné tlouš�ky 57 mm (37 mm až 71 mm), podkladní asfaltová vrstva je pr�m�rné tlouš�ky 62 mm (43 mm až 92 mm). Tlouš�ka podkladní vrstvy S I byla stanovena u 5 odebraných vývrt� - pr�m�rn� 150 mm (145 mm až 155 mm). Mezi obrusnou a ložní vrstvou je u jednoho vývrtu dokumentováno nespojení, dále bylo provedeno celkem 14 stanovení pevnosti spojení asfaltových vrstev (3 výsledky byly nevyhovující). Mezi ložní a podkladní vrstvou je nespojení dokumentováno u p�ti vývrt�, stanovení pevnosti asfaltových vrstev bylo pro-vedeno u dalších 12 vývrt� (1 výsledek nevyhovující). Mezerovitost obrusné vrstvy je pr�m�rn� 6,2 % (od 4,5 % do 8,2 %), míra zhutn�ní v pr�m�ru 96,9 % (od 95,0 % do 98,6 %). Mezerovitost ložní vrstvy je pr�m�rn� 5,8 % (od 4,0 % do 8,2 %), míra zhutn�ní v pr�m�ru 96,7 % (od 94,3 % do 98,2 %). Mezerovitost podkladní vrstvy je pr�m�rn� 5,6 % (od 3,3 % do 7,9 %), míra zhutn�ní v pr�m�ru 98,0 % (od 95,6 % do 100,5 %). Obsah asfaltového pojiva ve sm�si obrusné vrstvy je 5,5 % a 5,7 % (2 stanove-ní), hodnota penetrace je 20 1/10 mm, bod m�knutí 61,8 °C. �ára zrnitosti sm�si obrusné vrstvy odpovídá asfaltovému koberci mastixovému st�edn�zrn-nému. Obsah asfaltového pojiva ve sm�si ložní vrstvy je 4,3 % a 4,1 % (2 sta-novení), �ára zrnitosti odpovídá asfaltovému betonu velmi hrubozrnnému. Ob-sah asfaltového pojiva ve sm�si podkladní vrstvy je 3,8 % a 3,9 % (2 stanove-ní), �ára zrnitosti odpovídá obalovanému kamenivu (st�edn�zrnnému nebo hru-bozrnnému). Jádrovými vývrty byla na 5 místech (s neporušeným povrchem) odebrána pod-kladní vrstva S I. Odebrané vývrty byly upraveny za�íznutím na požadovanou délku a u 4 zkušebních t�les bylo provedeno stanovení pevnosti v prostém tla-ku. Pr�m�rná pevnost je 3,7 MPa (od 3,1 MPa do 4,1 MPa).

3.2.7 Pravd�podobný vývoj poruch

Obrusná vrstva z AKMS vykazuje nejd�ležit�jší charakteristiku z hlediska po-rušování - vysokou mezerovitost (pr�m�rn� 6,2 %). Ta je zp�sobena nízkým dávkováním pojiva (pr�m�rn� pouze 5,6 %) a nespln�ním míry zhutn�ní. Pou-ze 3 vývrty z 18 provedených vykazují mezerovitost obrusné vrstvy nižší než 5 %. Podobnou mezerovitost pak vykazují ob� další asfaltové vrstvy (to je ovšem správné). Znamená to, že vrstvy jsou vodopropustn�jší. Ú�inkem tlaku, který vyvolá pohybující se vozidlo po mokrém povrchu, m�že voda pronikat do spodních vrstev vozovky. Pronikání vody zp�sobuje napad-nutí spojení vrstev a vrstvy tím nespolup�sobí a jsou více namáhány než p�i spolup�sobení. Tak dochází k prvním trhlinám a jejich spojování do trhlin mo-zaikových. Vývojem mozaikových trhlin se zvyšuje pronikání vody do níže ležících vrstev a zejména je pak napadeno spojení asfaltových vrstev s vrstvou cementové stabilizace, p�esn�ji je napadena vrstva cementové stabilizace, zejména pokud povrchová voda obsahuje soli ze zimního posypu. Cementová stabilizace se tak rozpadá na nestmelené kamenivo, v tomto p�ípad� na písek až

Záv�r

- 39 (48) -

št�rkopísek. Ú�inkem zat�žování dochází k vyplavování jemného podílu mate-riálu z cementové stabilizace a povrch asfaltových vrstev za�íná klesat, vytvá�í se trvalé deformace ve stopách vozidel. K vývoji povrchových trhlin p�ispívá také rychlé stárnutí pojiva, po 6 letech užívání byla po získání asfaltu vakuovou destilací stanovena penetrace a bod m�knutí odpovídající asfaltu druhu 20/30. Takto zestárnuté pojivo sv�d�í o vyšším stárnutí, které je zp�sobeno vyšší mezerovitostí vrstvy a ten�ím asfal-tovým filmem na zrnech kameniva a použití druhu pojiva s mén� vhodnými vlastnostmi pro obrusné vrstvy. Za d�ležitou chybu p�i pokládce kameniva je také t�eba považovat nízké tlouš�ky asfaltových vrstev, nejsou dodrženy pr�m�rné ani minimální tlouš�ky jednotlivých vrstev ani celkové tlouš�ky. Tyto nízké tlouš�ky mají na vývoj porušení asfaltových vrstev menší vliv, vyšší vliv má snížená kvalita vrstev. V každé p�ípad� to sv�d�í o mén� zodpov�dném p�ístupu k realizaci stavby. Opa�ný vývoj poruch, tj. porušení cementové stabilizace a následn� porušení asfaltových vrstev je velmi nepravd�podobné. Tlouš�ka vrstev byla dodržena. Zkouškou pevnosti v tlaku na válcích z odebraných vývrt� byla stanovena pev-nost 3,7 MPa. �SN 73 6125 pro zkušební t�lesa p�ipravená v laborato�i a vy-stavená ú�ink�m mrazových cykl� požaduje minimální pevnost 3,5 MPa. Aplikace požadovaných hodnot pevností není si p�ímo odpovídající, ale sv�d�í o dobré kvalit� provedené vrstvy. Nedá se tedy p�edpokládat, že by se mohla zat�žováním pod kvalitními asfaltovými vrstvami vybudované vozovky poru-šovat tak, aby se sama stala nestmelenou a následn� by poskytla nízké pode-p�ení asfaltových vrstev. Je naopak velmi pravd�podobné, že i kdyby horní povrch cementové stabilizace byl již p�i stavb� porušen (nebyl stmelený jak byl nalezen v poruchách), musela by asfaltová vrstva i v nižších tlouš�kách, které jsou doloženy vývrty, vydržet bez porušení namáhání zp�sobené dosavadními p�ejezdy vozidel stávajícího silni�ního provozu.

3.2.8 Návrh opravy

Poruchy jsou velmi vážnou konstruk�ní poruchou. Nerovnost zvyšuje dyna-mické zat�žování vozovky, umož�uje shromaž�ování vody v prohlubních a voda pod tlakem p�i p�ejezdu vozidel proniká do konstrukce vozovky. Dochází k rychlému vymývání materiálu z asfaltových sm�sí a zejména z cementové stabilizace, která není odolná proti takovým ú�ink�m. Poruchy je t�eba co nejd�íve odstranit.

Odstran�ní poruch je možno provést vyfrézováním všech porušených asfalto-vých vrstev trhlinami v�etn� �ásti vrstvy porušené cementové stabilizace. Po-kud se tak stane, bude nižší tlouš�ka cementové stabilizace a projektovaná tlouš�ka asfaltových vrstev. Jisté oslabení cementové stabilizace neovlivní ži-votnost vozovky.

3.2.9 Záv�r

Bylo požadavkem posoudit vznik konstruk�ních poruch na vozovce po 6 letech jejího užívání. Vozovka byla navržena s rezervami a i v p�ípad� nedodržení tloušt�k asfaltových vrstev se nemohla porušit. Za hlavní p�í�inu je v posudku ozna�ena snížená kvalita obrusné vrstvy, vrstva má nižší obsah p�íliš tvrdého pojiva a vysokou mezerovitost, což vedlo k vývoji prvních trhlin, vývoji mo-


- 40 (48) -

zaikových a sí�ových trhlin. Výsledkem mezerovitosti a pronikání vody do konstrukce vozovky trhlinami, zejména na povrch cementové stabilizace do-chází k porušování a vymývání povrchu vrstvy cementové stabilizace. Oprava je možná jen vým�nou všech porušených asfaltových vrstev trhlinami, v míst� pokles� se odstraní �ást vrstvy porušené cementové stabilizace.

3.3 Návrh opravy trvalých deformací

3.3.1 Zjednodušený návrh opravy trvalých deformací

3.3.1.1 Úvod

V souladu s objednávkou provedla akreditovaná zkušební laborato� diagnosti-ku (dále AZL) vozovky za ú�elem návrhu opravy vozovky.

3.3.1.2 Stav vozovek

Silnice I/ii v km 112,716 až 112,966 v délce 250 m je s krytem z asfaltového betonu v dobrém stavu, bez trhlin. Prvních 150 m silnice je v obrubnících a zde se vyskytují vyjeté koleje v hloubce do 45 mm, což je havarijní stav a silnice je proto navržena k oprav�.

3.3.1.3 Dopravní zatížení

Ve s�ítacích úsecích na silnici I/ii bylo v roce 1990 až 2000 zjišt�ny následující údaje:

Pr�m�rný ro�ní po�et TNV za 24 hodin v roce s�ítání S�ítací úsek 1995 2000

5-0272 3148 2862

5-0270 843 1370 5-0280 960 1979

Dopravní zatížení je vhodné s ohledem na nár�st dopravy zat�ídit do t�ídy II (s minimálním zatížením 1500 TNV). Jedná se o pomalou dopravu v obci, je tudíž t�eba zohled�ovat odolnost proti tvorb� trvalých deformací.

3.3.1.4 Diagnostika vozovek

Na základ� vizuální prohlídky byla stanovena místa pro provedení jádrových vývrt� asfaltových vrstev. Zjišt�né skute�nosti jsou ve zpráv� AZL. Vývrty dokumentují tlouš�ky asfaltových vrstev v obci (v obrubnících) 160 mm až 180 mm. Spojení vrstev s výjimkou vývrtu 1 spl�ovalo požadavek mi-nimální pevnosti. Mimo obec došlo k výraznému zesílení s celkovými tlouš�-kami asfaltových vrstev o 200 mm až 350 mm. Tyto dv� skute�nosti a rovn�ž tlouš�ky nestmelených podkladních vrstev dokládají dobrou funkci vozovky z hlediska únosnosti a nebylo t�eba únosnost vozovky stanovovat. Otázkou diagnostiky vozovky je stanovení p�í�iny trvalých deformací. Vývrty �íslo 2 a 3 jsou z vnit�ní stopy vozidel jízdního pruhu a dokumentují pohyby asfaltových sm�sí v koleji jako ve stop� vozidel a mimo tuto kolej

Záv�r

- 41 (48) -

v t�sné její blízkosti. Je vid�t jistá historie oprav, nebo� v koleji z�stala ne-odfrézovaná obrusná vrstva p�i p�edešlé oprav�. Z vývrt� lze jednozna�n� od-vodit, že podkladní vrstva z obalovaného št�rkopísku vykazuje enormí pohyb ze stopy vozidel mimo tuto stopu, je velmi tvárná. Pojivo nevykazuje také dobrou p�ilnavost ke kamenivu a pravd�podobn� obsahovalo jako p�ím�s dehet (mohl se pocházet z údržby povrchu). Po tomto zjišt�ní nebylo t�eba p�istupovat k dalším diagnostickým pracím a je možno stanovit technologii opravy.

3.3.1.5 Záv�r

Vozovka vykazuje extrémní nerovnosti v jízdních stopách vozidel díky pohy-b�m podkladní vrstvy z obalovaného št�rkopísku. Trvalé deformace se neobje-vují v p�ípad� p�ekrytí asfaltovými vrstvami s vyhovující odolností proti tvorb� trvalých deformací v celkové tlouš�ce 200 mm až 350 mm. Jelikož nelze zvyšovat povrch vozovky sev�ené do obrubník�, navrhuje se oprava s odstran�ním vrstev do hloubky 110 mm pod budoucí povrch vozovky s p�ípadným vyrovnáním vozovky a položením asfaltového betonu ložního s modifikovaným asfaltem 70 mm a položením obrusné vrstvy asfaltového koberce mastixového AKMS 40 mm. Mimo obec je možné ukon�it pokládku ložní vrstvy do výše stávajícího povrchu (provede se frézováním klín z hloubky 110 mm na hloubku 70 mm) a položit pouze obrusnou vrstvu AKMS 40 mm na stávající obrusnou vrstvu. Na konci úseku se v obrusné vrstv� vyfré-zuje p�echodový klín o délce 10 m pro plynulé napojení povrch� starého a no-vého úseku.

3.3.1.6 Technologický postup opravy

Navrhuje se technologie opravy v t�chto krocích:

− Odfrézování asfaltových sm�sí do hloubky 110 mm pod budoucí požado-vaný povrch vozovky (odstraní se p�ípadné podélné nerovnosti a chybný p�í�ný sklon vozovky).

− O�išt�ní povrchu. − Spojovací post�ik s dávkováním min. 0,30 kg/m2 zbytkového asfaltu. − Položení ložní vrstvy ABH I s modifikovaným asfaltem v tl. 70 mm spl�u-

jící požadavky TP 109. − Spojovací post�ik s dávkováním min. 0,15 kg/m2 zbytkového asfaltu. − Položení obrusné vrstvy RUBIT 0/11 mm s �ádným zhutn�ním podle TP

148.

3.3.2 Návrh opravy trvalých deformací v�etn� laboratorních zkoušek

3.3.2.1 Úvod

V souladu s požadavky objednatele byla provedena diagnostika vozovky silni-ce I/55 v úseku pr�tahu obcí Babice. V úseku byla provedena vizuální prohlídka s fotodokumentací. Skladba vozov-ky byla posouzena provedenými jádrovými vývrty. Na vybraných vývrtech byl


- 42 (48) -

proveden laboratorní rozbor asfaltových sm�sí. Na základ� provedené diagnos-tiky je navržen zp�sob opravy vozovky.

3.3.2.2 Popis úseku

Posuzovaný úsek je celkové délky 1,5 km. Za�átek úseku je v km 61,700 pro-vozního stani�ení (na za�átku obce). Konec úseku je v km 63,200 provozního stani�ení (cca 280 m za koncem obce).

Komunikace v úseku je obousm�rná, v základním ší�kovém uspo�ádání se dv�ma jízdními pruhy. Celková ší�ka vozovky s asfaltovým povrchem se po-hybuje od 8 m do 9 m (jízdní pruhy ší�ky 3,5 m a navazující zpevn�né krajni-ce).

Na zpevn�ný povrch komunikace navazují nezpevn�né krajnice (za�átek a ko-nec úseku), p�ípadn� p�iléhající zelené plochy (tém�� v celé délce pr�tahu po levé stran� komunikace) nebo je komunikace lemována obrubníky (tém�� v celé délce pr�tahu po pravé stran� komunikace, lokáln� po levé stran�).

Odvodn�ní je �ešeno podélným povrchovým odvodn�ním – p�íkopy (za�átek a konec úseku), p�ípadn� je povrchová voda odvád�na na okolní zelené plochy. Pokud je komunikace lemována obrubníky, je odvodn�ní provedeno pomocí uli�ních vpustí osazených ve zpevn�né krajnici.

Grafické vyzna�ení úseku je v p�íloze 1 této zprávy, v p�íloze 2 je fotodoku-mentace úseku (nejsou p�ílohou tohoto textu.

3.3.2.3 Dopravní zatížení

Dopravní zatížení komunikace je stanoveno z celostátního dopravního s�ítání provedeného v roce 2005 a je udáváno hodnotou pr�m�rné denní intenzity pro-vozu t�žkých nákladních vozidel (TNV/24h). P�ímo na posuzovaném úseku se nenachází žádné s�ítací body. V následující tabulce jsou denní intenzity TNV v nejbližších s�ítacích bodech.

S�ítací bod Rok 2005 [TNV/24h]

6-0760 3233

6-0770 3966

Nejvyšší hodnota TNV/24h za�azuje vozovku do I. t�ídy dopravního zatížení (3501 TNV/24h až 7500 TNV/24h).

3.3.2.4 Vizuální posouzení a zaznamenané poruchy

Vozovka vykazuje typické porušení povrchu trvalými deformacemi (vyjeté koleje). Tato porucha se objevuje v celé délce úseku, výrazné vyjeté koleje (až 40 mm) jsou cca v km 62,000 až km 63,200 (konec úseku). Vyjížd�ní kolejí lze pozorovat i v místech nových plošných výsprav (na za�átku a na konci úseku), kde dochází k p�etvá�ení p�vodních asfaltových vrstev pod nov� položenou obrusnou vrstvou z ABS.

Záv�r

- 43 (48) -

Obr. 3.7 – Vyjeté kolej v km 62,900. V pravém pruhu je provedena obnova obrusné vrstvy, její stá�í je 3 roky. P�vodní povrchy jsou rovn�ž poškozeny povrchovými vadami – vyskytují se nepravidelné a mrazové trhliny, n�kolik p�í�ných trhlin, lokáln� výtluky a po-ruchy (trhliny) v oblasti podélné pracovní spáry. Uvedené povrchové vady se neobjevují v místech nových plošných výsprav. Nerovnost povrchu vozovky zp�sobují zejména vyjeté koleje, dále provedené výspravy poruch povrchu (zapravení výtluk�, ut�sn�ní trhlin tryskovou metodou, apod.) a lokální vý-spravy okraj� vozovky. Stav povrchového odvodn�ní (za�átek a konec úseku) je vizuáln� nevyhovující. P�íkopy jsou siln� zarostlé trávou, nezpevn�ná krajnice je �asto zvýšená nad zpevn�ný povrch a brání tak plynulému odvedení vody mimo komunikaci. V �ásti úseku odvodn�ní zcela chybí a povrchová voda se zdržuje u okraje vo-zovky (levá strana komunikace cca v km 62,100 až km 62,450). Odvodn�ní pomocí uli�ních vpustí lze vizuáln� hodnotit jako vyhovující.

3.3.2.5 Jádrové vývrty

V úseku bylo provedeno celkem 8 jádrových vývrt� do úrovn� podkladní vrst-vy vozovky. Asfaltová sm�s obrusné, ložní a podkladní vrstvy vybraných vývr-t� byla posouzena laboratorním rozborem. Provedené jádrové vývrty dokumentují v délce úseku zna�n� r�znorodou skladbu asfaltového souvrství. Zastiženy byly nejmén� dv� asfaltové vrstvy, nejvíce p�t asfaltových vrstev. - Celková tlouš�ka asfaltového souvrství se pohybuje od 76 mm do 252 mm,

pr�m�rn� 184 mm. Nejnižší tlouš�ky jsou dokumentovány na za�átku úseku (vývrty �. 21 a 22) - pouze dv� asfaltové vrstvy.

- Obrusná vrstva v úseku je pr�m�rné tlouš�ky 52 mm (pohybuje se od 41 mm do 80 mm).

- Ložní vrstva je pr�m�rné tlouš�ky 78 mm (zna�n� kolísá od 21 mm do


- 44 (48) -

125 mm). - Podkladní asfaltová vrstva je pr�m�rné tlouš�ky 67 mm (od 48 mm do

71 mm). Tato vrstva byla zastižena u 5 provedených vývrt�. - Další asfaltové vrstvy byly zastiženy u 2 vývrt�.

V úseku se vyskytují r�zné druhy asfaltových sm�sí. Obrusnou vrstvu p�vod-ního povrchu tvo�í jemnozrnný asfaltový beton (klasifikováno vizuáln�), v místech plošných výsprav byla obnova obrusné vrstvy provedena sm�sí ABS. Ložní vrstva je bu� z jemnozrnného asfaltového betonu (p�vodní obrusná vrstva) nebo z hrubozrnn�jších sm�sí typu asfaltový beton obsahující vyšší obsah t�ženého kameniva. Podobné sm�si se vyskytují v podkladní vrstv� i v dalších vrstvách. Pro laboratorní posouzení asfaltových sm�sí byla vybrána dvojice vývrt� pro-vedená na konci úseku v míst� plošné výspravy povrchu. Posouzena byla obrusná, ložní a podkladní vrstva.

Obr. 3.8 – Vývrty v opravené vozovce podle obr. 3.7, kolej 10 mm

Z provedených laboratorních rozbor� lze konstatovat následující: - Sm�s obrusné vrstvy plošné výspravy odpovídá asfaltovému betonu 0/11

Stanovený obsah asfaltového pojiva je 5,3 %, mezerovitost vrstvy je pr�-m�rn� 2,9 %.

- Sm�s ložní vrstvy odpovídá sm�si typu asfaltový beton s vysokým obsahem t�ženého kameniva. Obsah asfaltového pojiva je pom�rn� vysoký - stanove-no 6,7 %, zbytková mezerovitost vrstvy je pr�m�rn� 4,9 %.

- Sm�s podkladní vrstvy odpovídá rovn�ž sm�si typu asfaltový beton s obsahem t�ženého kameniva (menší obsah než u ložní vrstvy). Stanovený obsah asfaltového pojiva je 5,4 %, zbytková mezerovitost vrstvy je pr�m�r-n� 5,9 %.

Nespojení asfaltových vrstev je dokumentováno výjime�n�. Na za�átku úseku (cca do km 62,000 - pracovní spára p�ed mostem v obci) tvo�í podklad asfalto-vým vrstvám beton (p�vodní cementobetonová vozovka následn� rozší�ená o zpevn�né krajnice), dále pak podklad tvo�í dlažba z kamenných kostek.

Záv�r

- 45 (48) -

Provedené laboratorní práce na odebraných jádrových vývrtech v�etn� fotodo-kumentace jsou uvedeny v p�íloze 3 (není p�ílohou tohoto textu).

3.3.2.6 Zhodnocení porušování vozovky

Porušení vyjetými kolejemi je zp�sobeno použitím sm�sí, které nejsou odolné proti tvorb� trvalých deformací. P�vodní obrusné vrstvy tvo�í jemnozrnné as-faltové betony, �asto položené v n�kolika vrstvách. Další sm�si (ložních a pod-kladních vrstev) jsou sice hrubozrnn�jší, ovšem obsahují t�žené kamenivo, p�ípadn� mají i vyšší obsah asfaltového pojiva. P�ípadné vyrovnání povrchu frézováním s pokládkou nové obrusné vrstvy (plošné výspravy na za�átku a konci úseku) nem�že vyjížd�ní kolejí zabránit i v p�ípad�, že sm�s obrusné vrstvy je proti trvalým deformacím odolná (koleje se tvo�í v p�vodních vrst-vách, viz (viz obr.). Povrchové vady p�vodních povrch� (trhliny, výtluky) zp�sobuje vzhledem ke stá�í položených sm�sí klimatické zatížení. Za�áte�ní �ást úseku s podkladem z betonu (p�vodní cementobetonová vozov-ka) je plošn� vyspravena položením nové obrusné vrstvy (nevyskytují se zde žádné poruchy). Vzhledem k betonovému podkladu a pom�rn� nízké tlouš�ce asfaltového souvrství zde však lze v horizontu n�kolika let p�edpokládat tvorbu reflexních trhlin (kopírování spár a trhlin p�vodní cementobetonové vozovky), jaké zde byly p�ed obnovou obrusné vrstvy (lze je pozorovat p�ed za�átkem obce).

3.3.2.7 Návrh opravy

Oprava je navržena v závislosti na podkladu nacházejícím se pod asfaltovými vrstvami.

Podklad je p�vodní cementobetonový kryt

Pro �ást úseku s podkladem z betonu se navrhuje frézování stávajícího povrchu s následnou pokládkou nových sm�sí, p�ípadné reflexní trhliny zp�sobené be-tonovým podkladem budou p�iznány po jejich vytvo�ení (pro�íznutí kom�rky a ut�sn�ní asfaltovou zálivkou). Vzhledem k nižším, p�ípadn� zna�n� prom�nli-vým tlouš�kám asfaltového souvrství (minimum 76 mm) dojde v této �ásti úseku k lokálnímu navýšení povrchu (cca 20 mm). Životnost této opravy je odhadem 10 až 15 let podle skute�né celkové tlouš�ky asfaltového souvrství (minimum je 120 mm). Navrhuje se následující postup opravy: - provede se odfrézování stávajících asfaltových vrstev (v n�kterých místech i �ásti stávajícího betonového podkladu) na výškovou úrove� 100 mm pod budoucí povrch vozovky (frézováním budou vyrovnány nerovnosti a p�í�ný sklon vozovky),

- siln� porušená místa betonového podkladu (rozpad betonu, siln� popraskané a pohybující se desky, apod.) se vyfrézují do hloubky 180 mm pod budoucí povrch vozovky (nebo vybourají na celou tlouš�ku desky) a lokáln� se opraví položením hutn�né asfaltové sm�si OK I v tlouš�ce 60 mm (p�i vy-bourání na celou tlouš�ku desky se �ást výšky desky vyplní zhutn�nou vrst-vou št�rkodrti tak, aby bylo možné položit požadovaných 60 mm sm�si),

- odhalená místa s porušenou (rozpadlou) podkladní asfaltovou vrstvou budou lokáln� frézována na hloubku 60 mm (p�ípadn� na nepoškozený betonový povrch) a bude položena asfaltová vrstva OK I v pot�ebné tlouš�ce,


- 46 (48) -

- veškeré poškozené spáry a trhliny betonového podkladu a reflexní trhliny v místech asfaltobetonového podkladu se vy�istí a odstraní se velké kusy as-faltové zálivky,

- celá plocha se o�istí a nanese se spojovací post�ik z modifikované emulze v množství 0,4 kg/m2 zbytkového asfaltu,

- provede se pokládka ložní vrstvy ABVH I v tlouš�ce 80 mm, - následuje nanesení spojovacího post�iku v množství 0,25 kg/m2 zbytkového

asfaltu, - provede se pokládka obrusné vrstvy AKMS I v tlouš�ce 40 mm.

Prokopírování spár a trhlin desek betonové vozovky se p�edpokládá pouze v omezeném rozsahu z d�vodu porušení desek trhlinami na �ásti délky do 3 m (náhodn� odhalené trhliny ve vývrtech �. 20 a 21).

Jiná oprava nad podkladem z p�vodního cementobetonové krytu

Další, ekonomicky a technicky náro�n�jší zp�soby opravy zohled�ující opat�e-ní proti vývoji reflexních trhlin (pomocí vložené kompenza�ní vrstvy, p�ípadn� se segmentací betonového podkladu) se nenavrhují, nebo� se v horizontu ži-votnosti výše navržené opravy p�edpokládá vybudování a zprovozn�ní pláno-vané soub�žné rychlostní silnice R55. Dále je zmín�n pouze možný postup se z�ízením asfaltové membrány (segmentace betonového povrchu se nedoporu-�uje v�bec vzhledem k p�edpokládanému porušení desek trhlinami). V p�ípad� použití kompenza�ní vrstvy (membrány) by úprava podkladu byla stejná jako u navržené opravy. Vyspravený povrch cementobetonových desek a asfaltobetonový podklad by se vyrovnal položením asfaltového koberce tenké-ho v tlouš�ce 20 mm až 40 mm. Na tomto povrchu by se z�ídila kompenza�ní vrstva (membrána podle TP 147 - spojovací post�ik z emulze 0,25 kg/m2 zbyt-kového asfaltu, dále membrána z modifikovaného asfaltu 2,5 kg/m2, která se podrtí drceným kamenivem frakce 8/11 v množství 8 kg/m2) a položila by se ložní vrstva ABH I v tlouš�ce 60 mm a obrusná vrstva AKMS I v tlouš�ce 40 mm.

Podklad je dlážd�ná vozovka

Ve zbývající �ásti úseku s podkladem z dlažby z p�írovního kamene je hlavním problémem tvorba trvalých deformací - vyjížd�ní kolejí. Nejvýrazn�jší vyjeté koleje jsou v oblasti mostu v Babicích (cca km 62,000 až km 62,200), zde bylo vývrty dokumentováno n�kolik vrstev jemnozrnných sm�sí p�vodních obrus-ných vrstev, které jsou siln� náchylné k tvorb� trvalých deformací. V další �ásti úseku dochází rovn�ž k vyjížd�ní kolejí, ovšem pod obrusnou vrstvou se na-cházejí p�vodní hrubozrnn�jší sm�si s obsahem t�ženého kameniva. Navrhuje se následující postup opravy: - provede se odfrézování stávajících asfaltových vrstev na výškovou úrove�

120 mm pod budoucí povrch vozovky (frézování budou vyrovnány nerov-nosti a p�í�ný sklon vozovky),

- odhalená místa s porušenou (rozpadlou) podkladní asfaltovou vrstvou budou lokáln� frézována na hloubku 60 mm a bude položena asfaltová vrstva OK I v pot�ebné tlouš�ce,

- následuje nanesení spojovacího post�iku v množství 0,40 kg/m2 zbytkového asfaltu,

Záv�r

- 47 (48) -

- provede se pokládka ložní vrstvy ABVH I v tlouš�ce 80 mm, - následuje nanesení spojovacího post�iku v množství 0,25 kg/m2 zbytkového

asfaltu, - provede se pokládka obrusné vrstvy AKMS I v tlouš�ce 40 mm.

Nov� pokládané sm�si ložní a obrusné vrstvy musí mít zvýšenou odolnost proti tvorb� trvalých deformacím, pojivo bude z modifikovaného asfaltu. Mezi jed-notlivé vrstvy bude použitý spojovací post�ik. Rovn�ž bude spojovací post�ik použitý v míst� sanací podkladu (p�ed pokládkou sm�si OK, množství 0,40 kg/m2 zbytkového asfaltu). Pokládka asfaltových vrstev bude vždy na o�išt�ný povrch za p�ijatelných klimatických podmínek. V pr�tahu obcí bude nutné v rámci opravy provést výškové vyrovnání uli�ních vpustí a kanaliza�ních poklop� na úrove� nového povrchu vozovky. V místech bez �ádného odvodn�ní (levá strana komunikace cca v km 62,100 až km 62,450) by bylo vhodné toto odvodn�ní doplnit (nap�. ukon�ení vozovky pomocí betonových odvod�ovacích žlab� se zaúst�ním do kanalizace). V úsecích s podélným povrchovým odvodn�ním p�íkopy (na za�átku a na kon-ci úseku) je nutné v rámci opravy provést obnovení nezpevn�né krajnice (se-�íznutí v požadovaném sklonu), tak aby byl zajišt�n odvod vody z povrchu vozovky.

3.3.2.8 Záv�r

Je navržena oprava vozovky v závislosti na podkladu vozovky. V úseku s podkladem z betonu jsou navrženy dva zp�soby opravy. První p�edpokládá následné ut�sn�ní vzniklých reflexních trhlin, druhý postup zabra�ující rych-lému vývoji reflexních trhlin. V další �ásti úseku je navržena vým�na dvou asfaltových vrstev pro omezení tvorby trvalých deformací - vyjížd�ní kolejí. P�edepsaná sanace podkladu p�ed pokládkami nový asfaltových vrstev by m�la zajistit dlouhodobou životnost navržených oprav.

4 Shrnutí

Text slouží ke zvládnutí zp�sob� navrhování údržby a opravy. Jsou zpracovány technologie údržby, oprav, recyklací a rekonstrukcí. Jsou vyjmenovány možné chyby návrhu a provedené technologií a p�íklady diagnostiky s návrhy r�zných technologií oprav a recyklací.

4.1 Seznam použité literatury

TP MD �R 170 Navrhování vozovek pozemních komunikací, VUT FAST 2004, s. 106

KUDRNA, J. a kol.: TP MD �R 87 Navrhování údržby a oprav netuhých vo-zovek, VUT FAST, 1996 a návrh 2007.


- 48 (48) -

4.2 Seznam dopl�kové studijní literatury

�SN 73 6114 Vozovky pozemních komunikací. Základní ustanovení pro navrhování

�SN 73 6121 Stavba vozovek. Hutn�né asfaltové vrstvy

�SN 73 6122 Stavba vozovek. Litý asfalt

�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 6128 Stavba vozovek. Vtla�ované vrstvy

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

�SN 73 6130 Stavba vozovek. Emulzní kalové zákryty

�SN 73 6131-1 Stavba vozovek. Dlažby a dílce. �ást 1: Kryty z dlažeb

�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�

TP 109 Asfaltové hutn�né vrstvy se zvýšenou odolností proti tvor-b� trvalých deformací, zm�na �. 1, 2000

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

Date post:	29-Nov-2019
Category:	Documents
Upload:	others
View:	2 times
Download:	0 times

DOC ING JAN KUDRNA CSC DIAGNOSTIKA A MANAGEMENT...

Documents