Parte-scrisa.docx

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

CUPRINS A. PIESE SCRISE CAPITOLUL I. MEMORIU TEHNIC JUSTIFICATIV………………………………….............3  Descrierea generală.........................................…………………………............……...3  Descrierea situație actuale.............................………………………….……................9 CAPITOLUL II. CALCULUL CAPACITĂŢII DE CIRCULAŢIE ............................................10  Capacitatea de circulaţie pentru drumul naţional………………………….…............10  Capacitatea de circulaţie pentru intersecții giratorii……………………….…............27 CAPITOLUL III. CALCULUL ELEMENTELOR GEOMETRICE ALE TRASEULUI.............38  Calculul elementelor geometrice în plan.…………………………………….............38  Pichetarea şi kilometrarea traseului ………………………………………….............46  Calculul elementelor geometrice verticale.…………………………………………..50  Amenajarea în plan și spațiu a unei curbe izolate cu raza cea mai mica...…………...53 CAPITOLUL IV. DIMENSIONAREA STRUCTURII RUTIERE……..……………..………..59  Dimensionarea structurii rutiere ………..…………….……………………………..60  Verificarea structuri rutiere la acţiunea fenomenului de îngheţ-dezgheţ…………….70  Compararea tehnico-economic pe criteriul energetic…………………..……………73 CAPITOLUL V. CALCULUL HIDRAULIC AL DISPOZITIVELOR DE COLECTARE ŞI EVACUARE A APELOR DIN PRECIPITAŢII…………………………………………...........76 CAPITOLUL VI. CALCULUL PODEŢULUI CASETAT C2………………………………….82 CAPITOLUL VII. PARTE ECONOMICĂ…...….…………………………………………...91  Antemăsurătoarea lucrărilor de suprastructură…...……………..…………………...91  Eșalonare calendaristică…………………………….…………………..……………93 CAPITOLUL VIII. CAIET DE SARCINI………………………………………….…………...97 Încadrarea documentului în legislaţia general de proiectare……………………………………125 Bibliografie……………………………………………………………………………………..126

1

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

B.       

PIESE DESENATE Plan situaţie, Sc. 1:500. Profile longitudinale. Profile transversal caracteristice, Sc 1:100. Profile transversale tip, Sc. 1:100 cu detaliu Sc 1:50. Dispoziţie generală - podeţ casetat C2, Sc. 1:50. Amenajarea în plan și spațiu a unei curbe izolate cu raza cea mai mica. Grafic de eşalonare calendaristică.

2

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

CAPITOLUL I Memoriu tehnic - justificativ I. DATE GENERALE 1. Denumirea obiectivului de investiţii: “AMENAJARE NODULUI 2 RUTIER PE VARIANTA OCOLITOARE A MUNICIPIULUI SUCEAVA, KM 6+900,00 – 7+840,00“. 2. Amplasamentul: JUDEŢUL SUCEAVA. 3. Beneficiarul investiţiei: CONSILUL NAŢIONAL DE AUTOSTRAZI ŞI DRUMURI NAŢIONALE DIN ROMÂNIA. II. DESCRIEREA GENERALĂ A LUCRĂRILOR Amplasamentul: Judeţul Suceava are o suprafaţă de 8.553 km2, aproximativ 3,6 % din suprafaţa ţării. Este al 2 – lea judeţ ca mărime după Timiş, situate în partea de nord a României, mai exact în regiunea Moldova, cea mai mare parte a sa fiind constituită din Bucovina de Sud. Raportat la marile unităţi geografice ale ţării, teritoriul judeţului se suprapune parţial Carpaţilor Orientali şi Podişului Sucevei. Se învecinează: la nord cu Ucraina, la est cu judeţul Botoşani, la sud-est cu judeţul Iaşi, la sud cu judeţele Neamţ, Harghita şi Mureş, iar la vest cu judeţele Bistriţa Năsăud şi Maramureş. Figura 1.1: Harta fizică a județului Suceava Judeţul Suceava cuprinde 5 municipii – Suceava (reședința județului), Fălticeni, Rădăuți, Câmpulung Moldovenesc, Vatra Dornei, 11 oraşe: Gura Humorului, Siret, Solca, Broșteni (2004), Cajvana (2004), Dolhasca (2004), Frasin (2004), Liteni (2004), Milișăuți (2004), Salcea (2004), Vicovu de Sus (2004) şi 97 de comune (2005). În 2011, populația județului Suceava era de 634.810 3

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

locuitori și avea următoarea alcătuire: români (92.6%), maghiari, ruteni (0.3%), ucraineni (0.93%), romi (1.91%), germani (0.11%), ruși lipoveni (0.27%), polonezi (0.3%), altă etnie (1.2%) şi etnie necunoscută (3.65%). Geologia şi geomorfologia zonei Relieful judeţului se caracterizează printr-o mare varietate şi bogăţie a formelor: munţi, depresiuni intramontane, dealuri, podişuri, câmpii, văi terasate, lunci, fiind format în principal din zona montană a Obcinilor Bucovinei din cuprinsul Carpaţilor Orientali (circa. 60% din suprafaţă) şi Podişul Moldovei. Pe teritoriul judeţului Suceava, potrivit Legii nr. 5/2000 privind aprobarea Planului de amenajare a teritoriului naţional - Secţiunea a III-a, există două parcuri naţionale (Rodna şi Călimani) şi 22 rezervaţii naturale, cu o suprafaţă totală de 4701,7 ha, reprezentând 0,55% din suprafaţa totalã a judeţului, din care: 8 rezervaţii forestiere, 5 rezervaţii botanice, 5 rezervaţii geologice, 3 rezervaţii mixte, 1 rezervaţie paleontologică.

Figura 1.2: Harta geologică a României. Judeţul Suceava ocupă un loc distinct în economia românească datorat diversităţii și, în unele cazuri, abundenţei bogăţiei resurselor sale naturale. În subsol se găsesc zăcăminte de mangan, minereuri cuprifere, sulf, barită, sare, gaze naturale, ape minerale, minereu uranifer…

4

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

iar circa 40% din suprafaţă este reprezentată de terenuri arabile, majoritatea fiind situate de-a lungul văilor Siretului, Moldovei și Sucevei. În prezent, în judeţul Suceava, activitatea minieră se desfăsoară preponderent în domeniul exploatării materialelor de construcţii (agregate de râu, roci utile din cariere). Se mai exploatează, ca minereuri: zăcământul de mangan de la Ulm, comuna Dorna Arini (exploatare în carieră), zăcământul de minereu cuprifer de la Mănăila, comuna Breaza (exploatare în carieră, minereul fiind prelucrat în Uzina de Preparare Iacobeni), zăcământul uranifer de la Crucea (exploatare în subteran) și sarea gemă la Cacica. Tectonica zonei: Conform prevederilor condului de proiectare seismica, indicativ P 100-1/2013, armonizat cu prevederile standardului naţional SR EN 1998-1:  Perioada de colt: TC=0,7s;  Acceleraţia gravitaţionalpă: ag=0,20g.

Figura 1.3: Zonarea valorilor de vârf ale acceleraţiei terenului pentru proiectare ag cu IMR = 225 ani şi 20% probabilitatea de depăşire în 50 de ani.

5

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Figura 1.4: Zonarea teritoriului României în termini de perioadă de control (colţ), TC a spectrului de răspuns. Clima zonei: Spaţiul geografic al judeţului Suceava se înscrie aproape în egală măsură sectorului cu climă continentală (partea de est) si cu climă continental – moderată (partea de vest). Venind dinspre vest, masele de aer îsi pierd treptat din umezeală în timpul traversării Carpaţilor Orientali, astfel încât în partea estică a judeţului ajung mai uscate, clima suferind un proces de continentalizare.

Figura 1. 5: Harta climatică a României.

6

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Aerul de origine nordică aduce ninsori iarna şi ploi reci primăvara şi toamna. Din est, judeţul primeşte influente climatice continentale cu secetă vara, cu cer senin, ger şi viscole iarna. Temperatura aerului: Valorile medii ale temperaturii aerului cresc dinspre S-V către N-E. Temperaturile minime coboara uneori pâna la -38,5 °C, iar temperatura cea mai ridicată a fost de 39,8 °C (în iulie 2000). Temperaturile cele mai scăzute din zona montana se înregistrează nu pe vârfuri, ci în depresiuni şi vai, datorita fenomenului de inversiune climatică. Temperatura medie multianuala este de 2 °C la munte şi 7,5 °C în zona de podiş. Mişcarea eoliană: - în zona de munte direcţia dominantă a vânturilor este dată de orientarea formelor de relief; - în podişul Sucevei vânturile predominante acţionează dinspre nord-vest şi se canalizează pe culoarele văilor Siret şi Suceava. Regimul pluviometric are o repartiţie neuniformă în cursul anului, ceea ce demonstrează caracterul continental al climatului din zonă, cantitatea de precipitaţii diminuându-se treptat de la vest la est, respectiv: - 1.200 mm în Călimani (cantitate anuală); - 550 - 600 mm în Valea Siretului. Durata iernii este cu 1-2 luni mai mare la munte, decât în regiunea deluroasă. Trecerea de la iarna la primăvara se face brusc în partea de est a judetului, faţa de partea de vest unde, pe vârfurile înalte şi versanţii umbriţi ai munţilor, zăpada şi îngheţul se întâlnesc pâna la sfârsitul lunii mai şi chiar începutul lunii iunie. Cele mai mici cantităţi de precipitaţii se înregistrează în luna februarie, iar cele mai bogate în intervalul mai-iulie, când se realizează circa 45% din cantitatea anuală de precipitaţii. Figura 1.6: Harta creșterii medii a temperaturii pentru 2001-2030.

7

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Creşterea medie estimată a temperaturii pentru 2001-2030 (˚C) (interval de referinţă – 1961-1990) în condiţiile scenariului A1B. S-au folosit rezultatele unui ansamblu de 11 experimente climatice 11 modele regionale realizate în proiectul FP6 ENSEMBLE.

Figura 1.7: Harta intensităţii temperaturii din României în Ianuarie și Iulie.

Figura 1. 8: Zonarea după adâncimea maximă de îngheţ Adâncimea maximă de îngheţ este 1,00 - 1,10 m de la suprafaţa terenului.

8

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Descrierea situaţiei existente Municipiul Suceava este un important centru urban, economic şi cu foarte mare potențial turistic. Este situat într-o regiune cu relief preponderent de deal. DN 2 traversează oraşul chiar prin centru (sub formă de bulevarde şi străzi). Căile de comunicație atât cele rutiere cât şi cele feroviare cumulează traficul din partea de nord a țării atât la vest prin DN 17 cât şi la est de Suceava prin DN 29, pentru a se canaliza către sud: Bacău, Focşani, Bucureşti. În centrul municipiului se intersectează în afară de DN 2 – E85 (ce face tranzitul la frontiera spre Ucraina) încă 3 drumuri naționale şi 4 drumuri județene. Traficul pe toate aceste căi de comunicație este intens, iar traficul greu, inclusiv trenurile rutiere, nu au posibilitatea de a evita străzile oraşului. În sezonul rece, datorită condițiilor climatice ce favorizează viscolul şi poleiul pe o perioadă de timp mai lungă decât în restul țării, circulația este întreruptă des. Poluarea în oraşul Suceava este foarte mare şi are efecte defavorabile asupra mediului cât şi asupra nenumăratelor monumente istorice – patrimoniu național sau UNESCO Necesitatea şi oportunitatea investiţiei Necesitatea şi oportunitatea execuției unei variante de ocolire a drumului național în afara oraşului Suceava este justificată prin avantajele imediate şi majore ce le va avea; creşterea vitezei de transport, reducerea consumului de carburant, de congestionarea circulației în municipiu, reducerea accidentelor, etc. Realizarea proiectului va conduce, pe lângă celelalte avantaje expuse anterior şi la reducerea impactului negativ asupra mediului prin diminuarea drastică a emisiilor de poluanți în conformitate cu politica de transport aplicată în Uniunea Europeană.

9

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

CAPITOLUL II. Calculul capacităţii de circulaţie

Calculul capacităţii de circulaţie pentru drumul naţional Metodologia de determinare a capacității de circulație se aplică la segmente direcționale ale drumurilor cu 2 benzi de circulație. Întrucât cele două fluxuri opuse se întrepătrund prin manevrele de depașire, fiecare direcție se analizează separat. Performanțele unui drum cu două benzi de circulație sunt estimate prin: -perioade de timp cu circulația în pluton, în spatele vehiculelor lente, exprimat în procente din durata totală de deplasare PT; -viteza medie de parcurs direcțională, Vmp; -raportul vitezei reale fața de viteza de circulație liberă în %, PVL. Criteriile de definire a nivelului de serviciu în funcție de clasa drumului sunt prezentate în tabelul 2.1. Nivelul de serviciu se determină pentru fiecare sens de circulație, respectiv segment direcțional. Pentru drumurile de clasa I, dacă în funcție de valorile Vmp și PT rezultă nivele de serviciu diferite, se alege nivelul de serviciu cel mai defavorabil.

A

Clasa de drum cu 2 benzi de circulație Clasa I Clasa II Clasa III Vmp Pt (%) Pt (%) Pvl (%) (km/h) <35 <40 >91.7 >90

B

>80-90

C

>70-80

Nivel de serviciu

>35-50 >50-60

>40-55 >55-70

>83.3-91.7 >75.0-83.3

D >65-70 >65-80 >70-80 >66.7-75.0 E >65 >80 >85 >58.3-66.7 Tabel nr. 2.1: Criteriile de definire a nivelului de serviciu În funcție de condițiile de relief, segmentele direcționale de drumuri cu două benzi de circulație vor fi tratate ca: -segmente direcționale în teren general șes sau deal; -segmente direcționale cu declivități prelungite;

10

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Segmentele direcționale cu declivități prelungite sunt segmentele în regiuni de munte și segmentele cu declivități peste 3%, pe cel puțin 0.8 km lungime. Analiza operațională a segmentelor direcționale se face în următoarele secvențe de calcul:  Determinarea vitezei de circulație liberă Viteza de circulație liberă VL poate fi determinată direct prin măsurători pe teren a vitezei medii de circulație direcțională, pe un eșantion de minim 100 vehicule, viteza de circulație liberă fiind determinată de relația: VME = viteza medie a eșantionului de vehicule măsurate; QE = debitul orar de calcul, în ambele sensuri, în perioada de măsurători, exprimat în vehicule etalon/oră. În lipsa măsurătorilor de teren viteza de circulație liberă poate fi determinată indirect cu relația : VC = viteza de circulație liberă de bază ( viteza limită +16 km/oră); VBA = reducerea de viteză în funcție de lățimea benzilor de circulație și a acostamentelor (Tabel nr. 2. 2) VA = reducerea de viteză datorată acceselor la drum (Tabel nr. 2. 3). VBA (km/h) Lăţimea acostamentelor (m) ≥0...<0.6 ≥0.6...<1.2 ≥1.2...<1.8 ≥1.8 2.7...<3.0 10.3 7.7 5.6 3.5 ≥3.0...<3.3 8.5 5.9 3.8 1.7 ≥3.3...<3,6 7.5 4.9 2.8 0.7 ≥3.6 6.8 4.2 2.1 0.0 Tabel nr. 2.2: Coeficenţii de ajustare pentru lăţimea benzilor de circulaţie de circulaţie şi acostamentelor.

Lăţimea benzii de circulaţie (m)

Puncte de acces pe km (ambele sensuri) 0 6 12 18

Coeficient VA 0,0 4,0 8,0 12,0 11

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

≥24 16,0 Tabel nr. 2.3: Coeficenţii de ajustare pentru numărul punctelor de acces.  Determinarea vitezei medii de parcurs Viteza medie de parcurs se estimează folosind relaţia: q1 şi q2 - cererea de trafic pentru determinarea Vmp, în direcţia de analiză şi în sensul opus (vehicole etalon/oră); VDI – reducerea de viteză pentru ponderea (%) a zonelor cu depăşirea interzisă în direcţia de analiză (Tabel nr. 2. 4). Cererea de trafic în sens opus, q2 (veh.etalon/oră)

Zone cu depăşirea interzisă (%) ≤20

≤100 200 400 600 800 1000 1200 1400 ≥1600

1,1 2,2 1,6 1,4 0,7 0,6 0,6 0,6 0,6

≤100 200 400 600 800 1000 1200 1400 ≥1600

0,7 1,9 1,4 1,1 0,6 0,6 0,5 0,5 0,5

≤100

0,5

40

60

VL≥100 km/oră 2,2 2,8 3,3 3,9 2,3 2,7 1,5 1,7 1,0 1,2 0,8 1,1 0,8 0,9 0,7 0,9 0,7 0,7 VL=95 km/oră 1,7 2,5 2,9 3,7 2,0 2,5 1,3 1,6 0,9 1,1 0,7 0,9 0,7 0,9 0,6 0,8 0,6 0,7 VL=90 km/oră 1,2 2,2 12

80

100

3,0 4,0 2,8 1,9 1,4 1,1 1,0 0,9 0,7

3,1 4,2 2,9 2,0 1,5 1,2 1,1 0,9 0,8

2,8 4,0 2,7 1,9 1,3 1,1 0,9 0,8 0,7

2,9 4,2 3,9 2,0 1,4 1,2 1,1 0,9 0,7

2,6

2,7

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

200 400 600 800 1000 1200 1400 ≥1600

1,5 1,3 0,9 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

2,4 3,5 3,9 4,1 1,9 2,4 2,7 2,8 1,1 1,6 1,8 1,9 0,7 1,1 1,2 1,4 0,6 0,8 0,9 1,1 0,6 0,7 0,9 1,0 0,6 0,7 0,7 0,9 0, 0,6 0,6 0,7 VL=80 km/oră ≤100 0,2 0,7 1,9 2,4 2,5 200 1,21,1 2,0 3,3 3,9 4,0 400 1,1 1,6 2,2 2,6 2,7 600 0,6 0,9 1,4 1,7 1,9 800 0,4 0,6 0,9 1,2 1,3 1000 0,4 0,4 0,7 0,9 1,1 1200 0,4 0,4 0,7 0,8 1,0 1400 0,4 0,4 0,6 0,7 0,8 ≥1600 0,4 0,4 0,5 0,5 0,5 VL=70 km/oră ≤100 0,1 0,4 1,7 2,2 2,4 200 0,9 1,6 3,1 3,8 4,0 400 0,9 0,5 2,0 2,5 2,7 600 0,4 0,3 1,3 1,7 1,8 800 0,3 0,3 0,8 1,1 1,2 1000 0,3 0,3 0,6 0,8 1,1 1200 0,3 0,3 0,6 0,7 1,0 1400 0,3 0,3 0,6 0,6 0,7 ≥1600 0,3 0,3 0,4 0,4 0,6 Tabel nr. 2.4: Reducerea de viteză pentru ponderea zonelor cu depăşirea interzisă, VDI În funcţie de traficul mediu zilnic anual MYA în ambele sensuri de circulaţie, traficul orar de calcul QC se determină cu relaţia: K – coeficent reprezentând raportul între debitul orar corespunzător cele de-a 50-a oră de vârf şi MZA. Conform Normativului AND 584 se recomandă pentru coeficentul K valorile:

13

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

o K – 0,08 – 0,10 pentru trafic normal (valoarea minimă recomandată pentru prognoza de trafic); o K – 0,12 pentru trafic cu variaţii sezoniere importante. FV – factorul oră de vârf. În lipsa măsurătorilor se adoptă FV =0,88. Repartizarea traficului orar de calcul QC pe sensuri de circulaţie se face pe baza datelor rezultate din măsurători sau, în lipsă, se adoptă repartiţia 60/40. Estimarea cererii de trafic în vehicule etalon autoturisme, echivalarea traficului de vehicole fizice în vehicole etalon, pentru condiţiile de relief şes, deal şi munte, conform normativ AND 583, se face cu ajutorul coeficenţilor de echivalare din Tabel nr. 2.5.

Relief

Bicicl ete, moto ciclet e

Autot urism e

Micro buze

Şes Deal Munte

0,5 0,5 0,5

1,0 1,0 1,0

1,0 1,2 1,2

Autoc amion ete

Autoca mionete si derivat e cu 2 osii

Autocami onete si derivate cu 3 sau 4 osii

Autoveh icule articulat e

Aut obuz e

Tractoa re şi vehicol e speciale cu/fără remorc ă

1,0 1,2 1,2

2,5 5,0 7,2

2,5 5,0 7,2

3,5 5,0 7,2

2,5 5,0 7,2

3,5 5,0 7,2

Auto cami oane cu remo rci (tren rutier ) 4,0 5,0 7,2

Vehi cule cu tracţ iune anim ală 3,0 3,0 3,0

Tabel nr. 2.5: Coeficenţii pentru echivalarea vehiculelor fizice în vehicole etalon de tip autoturism pentru drumurile cu două benzi de circulaţie.  Determinarea procentului din viteza de circulaţie liberă PVL. Estimarea procentului diin viteza de circulaţie liberă, PVL, se face cu relaţia: Vmp - viteza medie de parcurs; VL – viteza de circulaţie lieră.  Determinarea nivelului de serviciu: Determinarea nivelului de serviciu se face prin compararea nivelurilor de performanță obținute cu valorile din Tabel nr. 2.1. Pe clase, nivelurile de performanță utilizate sunt : -pentru clasa I, Vmp și PT; -pentru clasa II, PT; -pentru clasa III, PVL. Anul

2010

2015 14

2020

2025

2030

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Biciclete, motociclete Autoturisme Microbuze Autocamionete Autocamioane şi derivate cu două osii

1

67

66

66

66

66

2 3 4

7,166 425 1,114

9,172 531 1,415

11,179 646.00 1,649

13,615 808 1,927

16,553 990 2,261

5

540

664

756.00

859

977

Autocamioane, şi derivate cu trei sau patru osii

6

192

223

250

278

311

Autovehicule articulate

7

1,077

1,249

1,411

1,594

1,809

8

275

338

407.00

487

583.00

9

17

20

22

24

27

10

114

129

144

161

179

11

14.00

5

4

3

2

Autobuze Tractoare cu/ fără remorca, vehicule speciale Autocamioane cu 2, 3 sau 4 osii cu remorcă (Tren rutier) Vehicule cu tracţiune animala Total vehicule

11,001 13,531 16,171 19,362 23,212 Tabel nr. 2. 6: Prognoza de evoluţie a traficului pe DN 2

Anul

2015

2020 15

2025

2030

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Biciclete, motociclete Autoturisme, microbuze, autocamionete Autocamioane şi derivate cu două osii

1

66

66

66

66

2

11119

13474

16350

19805

3

664

756.00

859

977

Autocamioane, şi derivate cu trei sau patru osii

4

223

250

278

311

Autovehicule articulate

5

1

1

2

2

6

338

407.00

487

583.00

7

20

22

24

27

Autobuze Tractoare cu/ fără remorca, vehicule speciale

Autocamioane cu 2, 3 sau 4 8 129 144 161 179 osii cu remorcă (Tren rutier) Vehicule cu 9 5 4 3 2 tracţiune animală Total etalon 19185 22638 26758 31667 autoturisme veh/24 ore Tabel nr. 2. 6: Prognoza de evoluţie a traficului pe DN 2 pe perioada de perspectivă în vehicole etalon. 2010 2015 2020 2025 2030 Anul 16

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Biciclete, motociclete Autoturisme Microbuze Autocamionete Autocamioane şi derivate cu două osii

1

93

2 3 4

4,537 339 601

76 5,853 427 763

5

271

320

62.31

51.15

41.85

7,168 502 938

8,847 593 1,184

10,843 593 1,472

355

393

436

Autocamioane, şi derivate cu 6 121 138 151 166 180 trei sau patru osii Autovehicule 7 504 575 635 706 786 articulate 8 125 151 178 84 246 Autobuze Tractoare cu/ fără remorca, 9 13 15 17 19 21 vehicule speciale Autocamioane cu 2, 3 sau 4 10 62 69 76 18 92 osii cu remorcă (Tren rutier) Vehicule cu 11 28.00 17 10 6 4 tracţiune animala 6,694 8,167 9,639 11,447 13,589 Total vehicule Tabel nr. 2.7: Prognoza de evoluţie a traficului pe DN 17

Anul

2015

2020 17

2025

2030

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Biciclete, motociclete Autoturisme, microbuze, autocamionete Autocamioane şi derivate cu două osii

1

76

62

51

42

2

7043

8608

10624

12909

3

320

355

393

436

Autocamioane, şi derivate cu trei sau patru osii

4

138

151

166

180

Autovehicule articulate

5

575

635

706

786.

6

151

178

84

246

7

15

17

19

21

8

69

76

18

92

9

17

10

6

4

10993

12962

15457

18289

Autobuze Tractoare cu/ fără remorca, vehicule speciale Autocamioane cu 2, 3 sau 4 osii cu remorcă (Tren rutier) Vehicule cu tracţiune animală Total etalon autoturisme veh/24 ore

Tabel nr. 2. 8: Prognoza de evoluţie a traficului pe DN 17 pe perioada de perspectivă în vehicole etalon.

18

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

2

6 8

9

1

3

10

7 5

4 Figura 2. 1: Nodului rutier cu secţiunile pentru calculul capacităţii de circulaţie 1) Determinarea nivelului de serviciu pentru sectiunea 1 cu următoarele date de intrare: - Clasa drumului III, traversarea unei zone suburbane fără restricţie de viteză; - MZA=9614 veh/24 h; - Platforma drumului 8,50+2*0,75; - FV=0,88; - Zone cu depăşirea interzisă 80%; - Repartiţia traficului pe sensurile de circulaţie în orele de vârf: 60/40; - Condiţii de relief: şes; - Viteza de circulaţie limită: 90 km/h a) Repartizarea cererii de trafic pe sensuri de circulaţie Pentru repartiţia 60/40 rezultă:

19

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

b) Determinarea vitezei de circulaţie liberă

c) Determinarea vitezei medii de parcurs

d) Determinarea procentului de viteză de circulaţie liberă

e) Determinarea nivelului de serviciu Conform Tabel nr. 2. 1 rezultă: o Nivelul de serviciu pentru sensul 1: C o Nivelul de serviciu pentru sensul 2: C Deci, nivelul de serviciu actual, pentru segmentul studiat, este C. 2) Determinarea nivelului de serviciu pentru sectiunea 2 cu următoarele date de intrare: - Clasa drumului III, traversarea unei zone suburbane fără restricţie de viteză; - MZA=13440 veh/24 h; - Platforma drumului 8,50+2*0,75; - FV=0,88; - Zone cu depăşirea interzisă 80%; - Repartiţia traficului pe sensurile de circulaţie în orele de vârf: 60/40; - Condiţii de relief: şes; - Viteza de circulaţie limită: 90 km/h a) Repartizarea cererii de trafic pe sensuri de circulaţie Pentru repartiţia 60/40 rezultă:

b) Determinarea vitezei de circulaţie liberă 20

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

c) Determinarea vitezei medii de parcurs

d) Determinarea procentului de viteză de circulaţie liberă

e) Determinarea nivelului de serviciu Conform Tabel nr. 2.1 rezultă: o Nivelul de serviciu pentru sensul 1: C o Nivelul de serviciu pentru sensul 2: C Deci, nivelul de serviciu actual, pentru segmentul studiat, este C. 3) Determinarea nivelului de serviciu pentru sectiunea 3 cu următoarele date de intrare: - Clasa drumului III, traversarea unei zone suburbane fără restricţie de viteză; - MZA=11532 veh/24 h; - Platforma drumului 8,50+2*0,75; - FV=0,88; - Zone cu depăşirea interzisă 80%; - Repartiţia traficului pe sensurile de circulaţie în orele de vârf: 60/40; - Condiţii de relief: şes; - Viteza de circulaţie limită: 90 km/h a) Repartizarea cererii de trafic pe sensuri de circulaţie Pentru repartiţia 60/40 rezultă:

b) Determinarea vitezei de circulaţie liberă

c) Determinarea vitezei medii de parcurs 21

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

d) Determinarea procentului de viteză de circulaţie liberă

e) Determinarea nivelului de serviciu Conform Tabel nr. 2.1 rezultă: o Nivelul de serviciu pentru sensul 1: C o Nivelul de serviciu pentru sensul 2: C Deci, nivelul de serviciu actual, pentru segmentul studiat, este C. 4) Determinarea nivelului de serviciu pentru sectiunea 4 cu următoarele date de intrare: - Clasa drumului III, traversarea unei zone suburbane fără restricţie de viteză; - MZA=15359 veh/24 h; - Platforma drumului 8,50+2*0,75; - FV=0,88; - Zone cu depăşirea interzisă 80%; - Repartiţia traficului pe sensurile de circulaţie în orele de vârf: 60/40; - Condiţii de relief: şes; - Viteza de circulaţie limită: 90 km/h a) Repartizarea cererii de trafic pe sensuri de circulaţie Pentru repartiţia 60/40 rezultă:

b) Determinarea vitezei de circulaţie liberă

c) Determinarea vitezei medii de parcurs

22

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

d) Determinarea procentului de viteză de circulaţie liberă

e) Determinarea nivelului de serviciu Conform Tabel nr. 2.1 rezultă: o Nivelul de serviciu pentru sensul 1: C o Nivelul de serviciu pentru sensul 2: C Deci, nivelul de serviciu actual, pentru segmentul studiat, este C. 5) Determinarea nivelului de serviciu pentru sectiunile 5 şi 6 cu următoarele date de intrare: - Clasa drumului III, traversarea unei zone suburbane fără restricţie de viteză; - MZA=7674 veh/24 h; - Platforma drumului 8,50+2*0,75; - FV=0,88; - Zone cu depăşirea interzisă 80%; - Repartiţia traficului pe sensurile de circulaţie în orele de vârf: 60/40; - Condiţii de relief: şes; - Viteza de circulaţie limită: 90 km/h a) Repartizarea cererii de trafic pe sensuri de circulaţie Pentru repartiţia 60/40 rezultă:

b) Determinarea vitezei de circulaţie liberă

c) Determinarea vitezei medii de parcurs

d) Determinarea procentului de viteză de circulaţie liberă 23

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

e) Determinarea nivelului de serviciu Conform Tabel nr. 2.1 rezultă: o Nivelul de serviciu pentru sensul 1: B o Nivelul de serviciu pentru sensul 2: B Deci, nivelul de serviciu actual, pentru segmentul studiat, este B. 6) Determinarea nivelului de serviciu pentru secţiunea 7 (bretea 2A) cu următoarele date de intrare: - Clasa drumului III, traversarea unei zone suburbane fără restricţie de viteză; - MZA=3837 veh/24 h; - Platforma drumului 6,00+2*1,50; - FV=0,88; - Zone cu depăşirea interzisă 80%; - Repartiţia traficului pe sensurile de circulaţie în orele de vârf: 60/40; - Condiţii de relief: şes; - Viteza de circulaţie limită: 90 km/h a) Repartizarea cererii de trafic pe sensuri de circulaţie Pentru repartiţia 60/40 rezultă:

b) Determinarea vitezei de circulaţie liberă

c) Determinarea vitezei medii de parcurs

d) Determinarea procentului de viteză de circulaţie liberă e) Determinarea nivelului de serviciu Conform Tabel nr. 2. 1 rezultă nivelul de serviciu actual, pentru segmentul studiat, este A. 7) Determinarea nivelului de serviciu pentru secţiunea 8 şi 10 (bretea 2B şi 2C) cu următoarele date de intrare: - Clasa drumului III, traversarea unei zone suburbane fără restricţie de viteză; - MZA=3848 veh/24 h; 24

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

-

Platforma drumului 6,00+2*1,50; FV=0,88; Zone cu depăşirea interzisă 80%; Repartiţia traficului pe sensurile de circulaţie în orele de vârf: 60/40; Condiţii de relief: şes; Viteza de circulaţie limită: 90 km/h a) Repartizarea cererii de trafic pe sensuri de circulaţie Pentru repartiţia 60/40 rezultă:

b) Determinarea vitezei de circulaţie liberă

c) Determinarea vitezei medii de parcurs

d) Determinarea procentului de viteză de circulaţie liberă e) Determinarea nivelului de serviciu Conform tabel nr. 2. 1 rezultă nivelul de serviciu actual, pentru segmentul studiat, este A. 8) Determinarea nivelului de serviciu pentru secţiunea 7 (bretea 2A) cu următoarele date de intrare: - Clasa drumului III, traversarea unei zone suburbane fără restricţie de viteză; - MZA=1919 veh/24 h; - Platforma drumului 6,00+2*1,50; - FV=0,88; - Zone cu depăşirea interzisă 80%; - Repartiţia traficului pe sensurile de circulaţie în orele de vârf: 60/40; - Condiţii de relief: şes; - Viteza de circulaţie limită: 90 km/h a) Repartizarea cererii de trafic pe sensuri de circulaţie Pentru repartiţia 60/40 rezultă:

b) Determinarea vitezei de circulaţie liberă 25

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

c) Determinarea vitezei medii de parcurs

d) Determinarea procentului de viteză de circulaţie liberă e) Determinarea nivelului de serviciu Conform tabel nr. 2.1 rezultă nivelul de serviciu actual, pentru segmentul studiat, este A.

26

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Calculul capacității de circulaţie pentru intersecții giratorii Intersecțiile de tip giratoriu se clasifică în funcție de raza cercului interior în trei categorii. R min (m)

R max (m)

3

6

Minigirație

Sens giratoriu

Rotoare

Observații Au rol de a calma și uniformiza traficul, se amplasează în zone rezidențiale. Au rolul de a distribui traficul între brațele

6

20

intersecției, nu se amplasează pe artere cu trafic greu care depășeste 40%

20

-

Au rol de a spori capacitatea intersecției și pot fi semaforizate

Tabel 2.9: Intersecții giratorii Principalele elemente constitutive ale sensurilor giratorii sunt indicate în figura

următoare: Figura 2. 2: Geometria sensurilor giratorii 27

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Valorile minime recomandate ale elementelor geometrice ale sensurilor giratorii sunt indicate în tabelul următor. Valorea

Element

recomandată

Rază interioară Ri (m)

6,00

Rază exterioară Re (m)

11,50

Raza de racordare la intrare Rint (m)

25,00

Raza de racordare la ieșire Ries (m)

25,00

Lățimea părții carosabile pe calea inelară Wint (m)

5,50

Lățimea părții carosabile la intrare Wint (m) Lățimea părții carosabile la ieșire Wies (m)

3,00 3,50

Supralărgirea la interior S1 (m)

2,00

Supralărgirea la exterior S2 (m)

1,50

Lungimea insulei separatoare denivelate Lins (m)

25

Lățimea insulei lmin (m)

2,00

Lungimea marcajului insulei separatoare Lmax (m)

25,00

Tabelul 2.10: Elementele geometrice ale sensurilor giratorii Suprafețele de supralărgire se vor executa din materiale diferite din punct de vedere al culorii și texturii, față de materialele folosite în calea curentă. Se recomandă utilizarea pavajelor. Se recomanda ca axele brațelor de intrare să fie centrate sau decalate la stânga față de centrul sensului giratoriu.

28

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Insule separatoare Insulele separatoare îndeplinesc următoarele funcțiuni principale: - favorizează recunoașterea intersecției de către conducătorii de vehicule care se apropie de aceasta; -servesc drept refugiu pentru pietoni, care pot efectua traversarea în doi timpi, succesiv pentru fiecare sens de circulație; -evită coliziunea între vehiculele de pe cele două sensuri de circulație, îndeosebi în situația în care raza de ieșire este mai redusa, separând curenții de intrare și de ieșire; -permite amplasarea indicatoarelor de ocolire și a celor de orientare; -limitează riscul de a aborda calea inelară pe contrasens. Principii generale de realizare a insulelor separatoare Ca și pentru alte intersecții la nivel, dimensiunile insulelor separatoare sunt prin definiție cele ale spațiului interzis circulației situat între căile aferente diverșilor curenți de trafic. Insulele separatoare au în general forma de triunghi cu baza evazată, el rezultă dintr-un triunghi de bază denumit triunghi de construcție. Poziția triunghiului de construcție a unei insule tip se obține pornind de la axele ramurilor care dau direcția de bază a înalțimii triunghiului și de marginea căii inelare care dă baza triunghiului. Pe cât posibil, înalțimea triunghiului trebuie sa fie mai mare de 15 m. Practic se poate da triunghiului de construcție o înalțime egala cu raza exterioară a girației. O lățime a insulei de 4 m este suficientă pentru intersecțiile giratorii de mici dimensiuni. Minimum acceptat pentru lățimea unei insule separatoare este de 2m, iar limita superioară este egală cu diametrul insulei centrale (2Ri). Practic se poate lua ca bază a triunghiului de construcție ¼ din raza exterioară a girației. Amenajări ale insulei separatoare Insulele separatoare trebuie să fie prevăzute cu borduri de mică înalțime, de preferința retroreflectorizante. Marcajele de delimitare a căilor de intrare și de ieșire urmăresc bordurile insulei separatoare la o distanța de 0,50 m. Pe această insulă nu este permisă existența unor elemente de decor, de ghidare sau de semnalizare peste cea absolut necesară în zona de vizibilitate. Suprafața insulei este de preferința de culoare deschisă și trebuie ca atât ziua cât și noaptea să prezinte un contrast clar fața de suprafața părții carosabile. Pentru ramuri cu totul secundare insulele separatoare pot fi materializate prin marcaje pe partea carosabilă. Construcția insulelor separatoare este prezentată în figura urmatoare:

29

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Figura 2. 3: Insulă separatoare

Element

Valorea recomandată

Lățimea insulei, l min (m)

2,00

Raza de racorare R min (m) Distanța de siguranța Dmin (m)

0,50 0,50

Suprafața efectivă

5,00

Smin (m) Lungimea marcajului Lm (m)

25,00

Lungimea insulei L1 (m)

10,00

Lungimea insulei L2 (m)

6,00

Lățimea trecerii de pietoni Lpt (m)

2,50

Lungimea totală Lt (m)

18,50

Tabel 2. 11: Elemntele unei insule separatoare

30

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Capacitatea sensurilor giratorii Capacitatea limită a sensurilor giratorii este dată de limită superioară a volumului de trafic de încărcare (suma volumului de conflict de pe calea inelară în dreptul accesului și a volumului de intrare de pe accesul respectiv). Nu sunt recomandate minigirații și sensuri giratorii cu mai mult de trei benzi pe calea inelară.

Figura 2. 4: Calculul debitului conflictual

Traficul conflictual pe inelul median se determină conform metodologiei indicata în continuare. este volumul conflictual aferent brațului b, brațul calculat este volumul de intrare cere întoarce, aferent brațului situat în dreapta celui calculat (sens invers acelor de ceasornic) este volumul de intrare care vireaza stânga, aferent brațului opus celui calculat

31

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

este volumul de intrare merge înainte, aferent brațului situat în stânga celui calculat (sensul acelor de ceasornic). Capacitatea unui sens giratoriu cu două benzi pe calea inelară se detrmină după cum urmează:

- este capacitatea accesului (brațului) - este timpul critic de acces (sec) - este timpul de urmare (sec) - este volumul conflictual aferent brațului - este parametru pentru numărul de benzi, pentru două benzi Determinarea întârzierilor de control se face cu formula :

-este valoarea întarzierilor de control, (sec/veh) -este capacitatea aferentă brațului, (veh/oră) este volumul de intrare aferent brațului, (veh/oră) este perioada de analiză, (ore) Este recomandat ca analiza sa fie efectuată pe durata unei perioade de 15 minute (0.25 ore). Valoarea de 5 sec/veh inclusă în ecuație ține cont de decelerarea vehiculelor de la viteza de așteptare în coadă și de accelerarea de la linia de stop la viteza de circulație. Agregarea întârzierilor pe intersecție:

Determinarea nivelului de serviciu se face conform tabelului:

Nivel de serviciu

Întârzieri de control (sec/veh.)

A

< 10

B

10‒15

C

15-25 32

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

D

25-35

E

35-50

F

>50

Tabel 2.12: Valori nivel de serviciu al sensurilor giratorii Elemente de calcul: - perioada de perspectivă [ani] - nr. ramuri intersecție - lățimea părtii carosabila la intrare [m] - lățimea căii inelare [m] - rază exterioara a sensului giatoriu [m] - lățimea, între marcaje, a insulelor de separare a sensurilor de circulatie pe ramură [m]

A

B

C

D

2015 - 2030 4 10

9

10

9

0

9

10 30.5 0

9

Tabel 2.13: Caracteristicile ramurilor nodului rutier de pe varianta ocolitoare - Suceava

Distributia traficului rutier pe ramuri pentru anul 2015 la A de la A de la B de la C de la D

2199 0 1649

la B

la C

la D

1919

0 1099

1919 2199 1919

0 2199

1649 33

3838 5497 1919 5497

0 0 0 0

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

3848

4118

2748

6037

16751

Tabel 2.14: Distribuție trafic nodului rutier de pe varianta ocolitoare - Suceava Notă: A, B, C, D - ramurile intersecţiei (vezi figura nr. 2. 5) - traficul orar de calcul intrat în intersecţie pe ramura " r "; - traficul orar de calcul ieşit din intersecţie pe ramura " r "; - traficul pietonal care traverseaza ramura " r ";

34

0

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Figura 2. 5: Schița intersecției cu distribuția traficul

Analiza traficului

- Fluxul de trafic care circula între doua ramuri succesive: =

3838

+

2199

+

1649

+

0

=

7686

[vet/h]

=

5497

+

0

+

1919

+

1649

=

9065

[vet/h]

35

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

=

1919

+

2199

+

2199

+

1919

=

8236

[vet/h]

=

5497

+

0

+

0

+

2199

=

7696

[vet/h]

- Volum conflictual aferent braţului A, B, C, D

=

2199

+

1649

+

0

=

384 8

[vet/h ]

=

1919

+

0

+

164 9

=

356 8

[vet/h ]

=

2199

+

2199

+

191 9

=

631 7

[vet/h ]

=

0

+

0

+

219 9

=

219 9

[vet/h ]

Calculul capacitatii de circulatie a unui sens giratoriu cu doua benzi pe calea inelara (AND 600) - Determinarea capacitații de circulație pe fiecare ramură Ramura A B C D

nc (sec) 1.14 1 1.14 1

Vci (vet) 3848 3568 6317 2199

tf (vet) 2.5 2.5 2.5 2.5

tc (sec) 4.3 4.3 4.3 4.3

Tabel 2.15: Capacitatea de circulație pe fiecare ramură

36

Cai (vet) 42767.7 29592.8 346393 9278.36

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

-Determinarea întârzierilor de control Ramura A B C D

dbi (sec/vet) 5.1 5.1 5 6

Cai(vet/ore) 42767.7 29592.8 346393 9278.36

Vbi (vet/ore) 3838 5497 1919 5497

T (ore) 0.25 0.25 0.25 0.25

Tabel 2.16: Întârzierilor de control pe fiecare ramură

Agregarea întârzierilor pe toate ramurile intersecției, determinarea nivelului de serviciu al intersecției: dI = 5 (sec/vet) Nivelul de serviciu rezultat: A (≤10)

37

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

CAPITOLUL III Calculul elementelor geometrice ale traseului Calculul caracteriticilor geometrice în plan Curba – racordare cu arc de cerc Racordarea a două aliniamente ce fac între ele cu un unghi U, cu un arc de cerc de rază R.

Figura 3. 1: Elemente geometrice ale unei racordari cu arce de cerc Cunoscând unghiul U şi adoptând raza R funcţie de viteza de proiectare (STAS 863/85), se calculează elementele geometrice ale racordării cu arce de cerc sunt T, B și C: - Tangenta: 38

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

-

Bisectoare:

-

Lungimea curbei

Curba – racordare cu două arce de clotoidă şi arc de cerc rămas Se porneşte de la elementele geometrice calculate pentru racordarea unui arc de cerc de rază R, calculându-se apoi elementele geometrice ale racordării progresive cu arce de clotoidă.

Figura 3. 2: Elemente geometrice ale clotoidei cu arc de cerc.

Elementele geometrice ale racordării cu arce de clotoidă sunt C’, T’ și B’. -

Lungimea arcului de cerc rămas C’:

39

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

-

Tangenta arcului de cerc R+ΔR:

-

Bisectoare arcului de cerc C’:

-

Lungimea L a clotoidei:

Atunci când lungimea calculată al clotoidei L este mai mică ca cea standardizată, se adoptă lungimea de clotidă din STAS 863-85 Anexa E conform vitezei de proiectare şi a razei adoptate. L ≤ Lmin STAS → A, DR, x, y, x’, y’,, i, e.

Curba - racordări numai cu 2 arce de clotoidă(pentru C’≤ ):

Figura 3. 3: Elemente geometrice ale clotoidei fără arc de cerc

(Dacă nu se verifică acestă relație se mărește R până când inegalitatea este verificată.)

40

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Bretea 2A:  km 0+100,43 – km 0+160,73 - v = 40 km/h; - u = 174g40c78cc; - R = 150 m; Rmin = 60 m ≤ R ≤ Rcur = 170 m → racordare cu clotoidă Anexa E: A = 82,1584 DR = 0,56 m x = 44,90 m y = 2,25 m x’ = 22,48 m y’ = 0,28 m N = 30,04 m α= i = 2,5 % d = 6,5 e = 30 cm

 km 0+160,73 – km 0+222,55 - v = 40 km/h; - u = 173g76c27cc; - R = 150 m; Rmin = 60 m ≤ R ≤ Rcur = 170 m → racordare cu clotoidă Anexa E: A = 82,1584 DR = 0,56 m x = 44,90 m y = 2,25 m 41

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

x’ = 22,48 m y’ = 0,28 m N = 30,04 m α= i = 2,5 % d = 6,5 e = 30 cm

Bretea 2B:  km 0+185.76 – km 0+254.81 - v = 40 km/h; - u = 176g86c38cc; - R = 190 m; Rcur = 170 m ≤ R = 190 m → racordare cu arce de cerc

 km 0+254,81 – km 0+308,20 - v = 40 km/h; - u = 177g34c48cc; - R = 150 m → racordare cu arce de cerc

Bretea 2C:  km 0+148,63– km 0+182,63 - v = 40 km/h; - u = 187g26c76cc; - R = 170 m → racordare cu arce de cerc

 km 0 +182,63 – km 0 + 276,00 - v = 40 km/h; 42

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

- u = 172g79c60cc; - R = 220 m → racordare cu arce de cerc

Bretea 2D:  km 0+154,54 – km 0+195,03 - v = 40 km/h; - u = 182g81c97cc; - R = 150 m; Rmin = 60 m ≤ R ≤ Rcur = 170 m → racordare cu clotoidă Anexa E: A = 82,1584 DR = 0,56 m x = 44,90 m y = 2,25 m x’ = 22,48 m y’ = 0,28 m N = 30,04 m α= i = 2,5 % d = 6,5 e = 30 cm



km 0 +195,03– km 0 + 279.11 43

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

- v = 60 km/h; - u = 192g86c98cc; - R = 750 m → racordare cu arce de cerc

44

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Pichetarea, poziția kilometrică, cote teren și cote proiect Pichetarea variantei ocolitoare, a bretelelor și a sensurilor giratorii se realizează la 20 m și la 10 când este nevoie. Cotele teren a picheților rezultă din studiul topografic și cotele proiect rezultă din calculul declivităților din profilele longitudinale. Tabel nr. 3. 1: Pichetare - varianta ocolitoare - Suceava:

Nr.crt.

Pichet

km

Cote teren

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

1052 1053 1054 1055 1056 1057 1058 1059 1060 1061 1062 1063 1064 1065 1066 1067 1068 1069 1070 1071 1072 1073 1074 1075 1076 1077

6+900.00 6+920.00 6+940.00 6+960.00 6+980.00 7+000.00 7+020.00 7+040.00 7+060.00 7+080.00 7+100.00 7+120.00 7+140.00 7+160.00 7+180.00 7+200.00 7+220.00 7+240.00 7+271.83 7+300.00 7+320.00 7+340.00 7+360.00 7+380.00 7+400.00 7+420.00

342.45 342.71 343.29 343.29 344.19 345.59 345.58 346.89 348.18 349.6 350.64 350.97 351.24 351.58 351.94 352.28 352.77 353.28 354.08 354.3 354.58 354.94 355.23 355.68 355.92 356.09

45

Cote proiect 344.65 351.48 352.35 354.5 352.68 352.77 352.88 353.06 353.24 353.43 353.57 353.63 353.67 353.72 353.79 353.83 353.91 353.95 354.05 354.07 354.14 354.19 354.24 354.31 354.35 354.43

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48

1078 1079 1080 1081 Ti 1084 1088 1092 1096 1100 1104 1108 1112 1116 1120 1124 1128 1132 1136 1140 1144 1148

7+440.00 7+460.00 7+480.00 7+500.00 7+502.598 7+520.00 7+540.00 7+560.00 7+580.00 7+600.00 7+620.00 7+640.00 7+660.00 7+680.00 7+700.00 7+720.00 7+740.00 7+760.00 7+780.00 7+800.00 7+820.00 7+840.00

356.09 356.55 356.4 356.24 356.05 355.64 355.29 354.47 353.85 353.62 353.52 353.52 353.56 353.73 353.79 353.83 353.91 354.13 354.38 354.57 354.74 354.86

354.43 354.54 354.59 354.64 354.66 354.71 354.76 354.86 354.98 355.08 355.26 355.4 355.56 355.83 356.02 356.13 356.35 356.72 356.99 357.42 357.73 358.05

Tabel nr 3. 2: Pichetare - bretea 2C

Nr.crt.

Pichet

km

Cote teren

1 2 3 4 5 6 7 8

0 1 2 3 4 5 6 7

0+0.005.33 0+0.020.00 0+0.040.00 0+0.060.00 0+0.080.00 0+100.00 0+120.00 0+140.00

345.5 345.73 346.7 347.46 348.21 348.87 349.63 350.39

46

Cote proiect 345.32 345.22 345.54 346.42 347.33 348.24 349.15 350.07

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

8 (Ti) 10 13 14 (Te-Ti) 17 21 25 29 32 (Te -Ti) 33 37 41 45 49 53 57 61 65 66 (Te) 67 68 69

0+148.63 0+160.00 0+180.00 0+182.63 0+200.00 0+220.00 0+240.00 0+260.00 0+276.64 0+280.00 0+300.00 0+320.00 0+340.00 0+360.00 0+380.00 0+400.00 0+420.00 0+440.00 0+446.29 0+460.00 0+480.00 0+481.87

350.6 350.92 351.7 351.78 352.33 352.9 353.84 354.53 354.9 355.01 355.58 355.9 356.14 356.16 355.46 354.67 353.82 353.3 353.2 353.25 353.46 353.5

350.46 350.98 351.89 352.01 352.8 353.47 353.74 353.87 353.96 353.98 354.07 354.17 354.26 354.36 354.45 354.55 354.67 354.85 354.92 355.15 355.54 355.59

Tabel nr. 3. 3: Pichetare - bretea 2D

Nr.crt.

Pichet

km

1 2 3 4 5 6 7 8 9

0 1 2 3 4 5 6 7 8 (Ti)

0+0.006.37 0+0.020.00 0+0.040.00 0+0.060.00 0+0.080.00 0+100.00 0+120.00 0+140.00 0+154.54 47

Cote teren 345.85 346.43 346.99 347.64 348.25 348.78 349.46 350.27 350.6

Cote proiect 345.94 345.62 345.79 346.75 347.76 348.77 349.78 350.79 351.53

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

9 13 16 (TeTi) 17 21 25 29 33 (Te -Ti) 37 41 44 45 (Te) 47

0+160.00 0+180.00

350.75 351.42

351.81 352.82

0+195.03

351.85

353.55

0+200.00 0+220.00 0+240.00 0+260.00

352.05 352.65 353.58 354.35

353.74 354.21 354.28 354.33

0+279.11

354.85

354.41

0+300.00 0+320.00 0+340.00 0+344.17 0+379.45

355.48 355.9 356.34 356.42 356.31

354.5 354.6 354.63 354.71 354.74

48

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Calculul elementelor geometrice verticale Linia roșie s-a trasat respectând principii de proiectare după cum urmează: -Respectarea valorilor maxime a declivităților și a valorilor minime a pașilor de proiectare (STAS 863-85). -Schimbările de declivitate ale liniei roșii să se realizeze pe aliniamente sau pe arcele de cerc, în zona bisectoarelor. -Asigurarea unui volum minim de terasamente, prin trasarea liniei roșii, precum și asigurarea unei bunei compensări a terasamentelor (debleu cu rambleu). Racordările declivităților sunt de două tipuri: -Convexe, la care centrul curbei de racordare este poziționat sub linia roșie, -Concave, la care centrul curbei de racordare este poziționat deasupra liniei roșie. Calculul elementelor racordărilor se face cu formulele:

T- tangenta curbei de racordare verticală; B- bisectoarea curbei; L- lungimea curbei; R- raza minimă de racordare dată de viteza de proiectare, numărul de benzi de circulație și de tipul de racordare (convexă, concavă); m- parametrul racordării, exprimat în (%), se calculează ca diferența algebrică a declivitaților:

Tabel nr. 3. 4: Elemente geometrice verticale - varianta ocolitoare - Suceava:

Racordarea

Poziție km

Raza (m)

Tangenta (m)

Bisectoare (m)

Lungimea curbei (m)

1 2 3

6+941,03 7+172,37 7+849,55

2300 5500 6000

77,37 90,66 100,80

130,14 74,72 84,67

154,75 181,32 201,59

Tabel nr. 3. 5: Elemente geometrice verticale - bretea 2C 49

Parametrii racordăriim (%) 6,73 3,30 3,36

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Racordarea

Poziție km

Raza (m)

Tangenta (m)

Bisectoare (m)

Lungimea curbei (m)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

0+30,71 0+217,07 0+280,00 0+290,00 0+300,00 0+310,00 0+320,00 0+340,00 0+350,00 0+360,00 0+370,00 0+380,00 0+390,00 0+400,00 0+410,00 0+420,00 0+430,00 0+450,00 0+460,00 0+480,00

549 986 40 167 83 24 33 42 83 17 28 32 42 3 1 1 1 1 1 1

15,00 19,00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

20,47 18,30 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

30,00 37,99 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Parametrii racordăriim (%) 5,46 3,85 0,02 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,03 0,15 0,17 0,14 0,20 0,20 0,14

Tabel nr. 3. 6: Elemente geometrice verticale - bretea 2D

Racordarea

Poziție km

Raza (m)

Tangenta (m)

Bisectoare (m)

Lungimea curbei (m)

1 2 3 4 5 6 7

0+31,71 0+206,77 0+237,07 0+240,00 0+250,00 0+260,00 0+270,00

400 790 4 2 1 1 1

15,00 18,00 0 0 0 0 0

28,13 21,39 0 0 0 0 0

30,00 36,77 0 0 0 0 0

50

Parametrii racordăriim (%) 7,50 4,65 0,02 0,06 0,08 0,07 0,07

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

0+280,00 0+290,00 0+300,00 0+310,00 0+320,00 0+330,00 0+340,00 0+350,00 0+360,00 0+370,00

47 91 43 4 15 33 42 3 2 3

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

51

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0,03 0 0,02 0,01 0 0,45 0,04 0,04 0,04 0,04

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Amenajarea în plan şi spaţiu a curbei cu raza cea mai mică

I. Amenajarea în plan a curbei izolate cu raza cea mai mică Amenajarea în plan a unei curbe constă în introducerea supralărgirii la interiorul curbei pentru raza mai mică de 226 m, această introducere se face în aliniament înainte sau după Oi sau Oe pentru o distanță lCS (lungime de convertire și supralărgire) care are valoare în funcție de viteza de bază. Viteză de bază (km/oră) lcs (m)

60

50

40

30

25

40

30

25

20

15

Tabel nr. 3. 7: Lungimea de convertire și supralărgire din STAS. Tot la amenajarea în plan intră introducerea arcelor de amenajare progresive (clotoide).

XB

x'

u/2

T+X' B y4

(u/2)+a

X4

B

X3

X2

y3 y2

X1

y1

y'

Figura 3. 4: Trasarea arcului de clotoidă și a arcului de cerc rămas.

52

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Trasarea arcului de clotoidă prin metoda arcelor egale

Trasarea arcului de cerc rămas prin metoda absciselor egale

Verificare:

53

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Se calculează:

Pentru → Pentru → Pentru →

II. Amenajarea în spațiu Această amenajare constă în convertire și supraînălțare. Pc/2

Ac

Pc/2

Ac

1'' 2'' 1'

2'

2.5

2.5

4 2

3=3'=3''

4 4'

1

x

4 5 e

4'' 5''

y

Figura 3. 5:Profil normal, convertit şi supraînălţat. 54

5'

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Profil normal

Profil convertit

Profil supraînălțat

Pentru iSTAS<4%

Pentru iSTAS˃4%

Profil normal

Profil convertit

55

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Profil supraînălțat

56

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

CAPITOLUL IV Dimensionarea structurii rutiere Existența soluțiilor tehnice alternative, reprezentate de cele două mari categorii / tipuri de structuri rutiere (suple / rigide) și de numeroasele variante tehnologice (suple propriu-zise, semirigide / mixte, pe de o parte și rigide propriu-zise și compozite, pe de altă parte), justifică sau chiar impune adoptarea unor criterii, cu caracter tehnic și economic (inclusiv cu componentă energetică) pentru optimizarea soluției adoptate. Criterii tehnice de comparație -

Factorul trafic Structurile rigide sunt foarte sensibile la sarcini care nu sunt luate în considerare la dimensionare. Dacă suprasarcinile sunt luate în considerare, sporul de sporul de grosime necesar este limitat. În cazul unui trafic greu și intens, structurile rigide devin competitive datorită rezistenței mari la uzură și arnieraj, indiferent de condițiile de temperatură și datorită curbei de oboseală plată. În cazul creşterii constante a traficului greu și intens, conducând la necesitatea efectuării de reparații frecvente / ranforsării la intervale reduse de timp, structurile rigide trebuie preferate. - Capacitatea portantă la nivelul patului drumului Structurile suple sunt recomandate în cazul unei capacități portante ridicate. Datorită capacității de repartizare a încărcărilor din trafic, structurile rigide sunt preferate în cazul capacității portante mediocre, dar uniforme (fără tasări diferențiate). Dacă pământul, din patul drumului, este erodabil – conducând la fenomenul de pompaj, adoptarea structurilor rigide impune soluții particulare: dispozitive de transfer între dale, beton armat continuu etc. - Condițiile climatice În regiuni cu ierni aspre trebuie preferate structuri rigide, semirigide și mixte, datorită sensibilității mai reduse la pierderile de portanță în timpul dezghetului. Pentru regiuni cu ploi abundente / zone inundabile sunt preferate structurile rigide. - Protecția mediului Poluarea fonică este mai mare în cazul structurilor rigide. Criterii economice de comparație Fondurile de investiție disponibile, prin posibilitatea amenajărilor / consolidărilor succesive, structurile suple sunt preferate în cazul fondurilor de investiție reduse / rată de actualizare ridicată. O rată de actualizare redusă (fonduri de investiție importante și cost redus de întreținere) justifică adoptarea structurilor rigide. Lucrările de întreținere (cost, volum de lucrări, periodicitate) justifică adoptarea structurilor rigide. Consumul de energie este avantajos în cazul structurilor suple, datorită energiei potențiale a liantului bituminos (9500 … 10000 termii /t) și diversificării tehnologiilor de reciclare a mixturilor asfaltice. Structurile rigide / semirigide 57

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

necesită cantități mai mici de agregate naturale de calitate, admițând folosirea în stratul de rezistență, respectiv în stratul de bază, agregate locale, ceea ce este de natură a optimiza exploatarea resurselor naturale și volumul / costul transportului de materiale. Dimensionarea structurii rutiere comportă următoarele etape: I. Stabilirea traficului de calcul; II. Stabilirea capacităţii la nivelul patului drumului; III. Alegerea alcătuirii structurii rutiere; IV. Analiza structurii rutiere la solicitarea osiei standard; V. Stabilirea comportării sub trafic a structurii rutiere. I. Stabilirea traficului de calcul; La dimensionarea structurilor rutiere suple şi semirigide se ia în considerare traficul de calcul corespunzător perioadei de perspectivă de 15 ani, exprimat în osii standard de 115 kN, echivalent vehiculelor care vor circula pe drum. Osia standard de 115 kN (o.s. 115) prezintă următoarele caracteristici: - sarcina pe roţile duble: 57,5 kN; - presiunea de contact: 0,625 MPa; - raza suprafeţei circulare echivalente suprafeţei de contact pneu-cale: 0,171 m Traficul de calcul se exprimă în milioane de osii standard de 115 kN (m.o.s) şi se stabileşte pe baza structurii traficului mediu zilnic anual în posturile de recenzare aferente sectorului de drum, cu relaţia: -

-

NC – traficul de calcul: 365 – numărul de zile calendaristice într-un an; pp – perioada de perspectivă; crt – coeficient de repartiție transversală, pe benzi de circulație și anume:  drum cu o singură bandă de circulație crt = 1,00;  drum cu două și trei benzi de circulație crt = 0,50;  drum cu patru benzi de circulație crt = 0,35;  drum cu şase benzi de circulație crt = 0,33; nki – intensitatea medie zilnică anuală a vehiculelor din grupa k, conform rezultatului recensământului de circulaţie; pkR – coeficientul de evoluţie al vehiculelor din grupa k, corespunzător anului de dare în exploatare, anul R, stabilit prin interpolare; pkF – coeficientul de evoluţie al vehiculelor din grupa k, corespunzător sfârşitului perioadei de perspectivă luată în consideraţie (anul F), stabilit prin interpolare ; fek – coeficientul de echivalare al vehiculelor din grupa k în osii standard de 115 kN, conform tabelului 4.1. Tipul

Grupa de vehicule

58

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

structurilor Autocamioane/ rutiere derivate

Suple/ semirigide Rigide

Nr.Crt 1 2 3 4 5 6

Cu 2 osii

Cu 23 osii

0.1

0.7

Autovehicule Autobuze articulate

0.9

Tractoarecu/fară Trenuri remorci, veh. rutiere Speciale

0.6

0.1

0.2 2.6 1.5 2.0 0.2 Tabel 4.1: Coeficenți de echivalare a vehiculelor fizice în O.S.

Grupa de veh. autocam si derivate autocam si derivate cu 3-4 osii autocam articulate autobuze tractoare si ve speciale trenuri rutiere

nk2010

pk2015

540

1.26

1.93

192

1.18

1077 275

1 1.4

pk2030 (pk2015+pk2030)/2

fck

OS115

1.595

0.1

86

1.66

1.42

0.7

191

1.18 1.21

2.04 2

1.61 1.605

0.9 0.6

1561 265

17

1.15

1.7

1.425

0.1

2

114

1.15

1.93

1.54

1

176 2280

Tabel 4.2: Strabilirea traficului pentru structura rutiera de pe DN 2. Nc=365 * * 15 * 0,50 * 2280 = 6.24 m.o.s

Nr.Crt 1 2 3 4 5 6

Grupa de veh. autocam si derivate autocam si derivate cu 3-4 osii autocam articulate autobuze tractoare si ve speciale trenuri rutiere

nk2010 271

pk2015 1.26

121 504 125 13 62

1.18 1.18 1.21 1.15 1.15

pk2030 (pk2015+pk2030)/2 1.93 1.595 1.66 2.04 2 1.7 1.93

1.42 1.61 1.605 1.425 1.54

Tabel 4.3: Strabilirea traficului pentru structura rutiera de pe DN 17.

59

fck 0.1

OS115 43

0.7 0.9 0.6 0.1 1

120 730 120 2 95 1112

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Nc=365* * 15 * 0,50 * 1112 = 3,04 m.o.s II. Stabilirea capacităţii la nivelul patului drumului;

Tabel 4.4: Tipurile de pământ, conform STAS 1243/88. Regimul hidrologic se diferenţiază astfel: - regimul hidrologic 1, corespunzător condiţiilor hidrologice favorabile, conform STAS 1709/2; - regimul hidrologic 2, corespunzător condiţiilor hidrologice mediocre şi defavorabile, conform STAS 1709/2, notat:  2a: pentru sectoare de drum situate în rambleu, cu înălţimea minimă de 1,00m;  2b: pentru sectoare de drum situate: - în rambleu cu înalţimea sub 1,00 m; - la nivelul terenului; - în profil mixt; - în debleu. Amplasamentul lucrării este situat într-o regiune de tip climateric II, regim hidrologic 2b, tipul pământului de fundare, conform studiului geotehnic, este de tipul P5, valoarea modulului de elasticitate dinamic al pământului de fundare este Ep = 70 MPa, valoarea de calcul a coeficientului lui Poisson pentru pământul de fundare tip P5 este μ = 0,42.

60

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Tabel 4. 5: Valorile de calcul ale modulului de elasticitate dinamic şi coeficentul lui Poisson în funcţie de tipul climateric şi regimul hidrologic.

III. Alegerea alcătuirii structurii rutiere Varianta I Denumirea materialului din strat MAS 16

Grosime strat (cm) 4

3600

BAD 20

5

3000

AB 31,5

10

5000

Balast stabilizat cu lianţi hidraulici

25

Balast

25

Strat de formă

10

Pământ de fundare (P5)

-

E (MPa)

µ 0,35

Em=4112

0,35 0,35

1200

195 70

0,25 0,27 0,27 0.42

Tabel 4. 6: Varianta I de structură rutiera. Calculul valorii modulului de elasticitate dinamic al stratului granular din strat de formă şi din statul de fundaţie din balast:

61

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

h – grosimea stratului de formă (mm) Ep – modulul de elasticitate dinamic al pământului din patul drumului.

Pentru straturile din mixturi bituminoase, dacă numărul total de straturi rutiere este mai mare decât 5 (limita admisă de programul de calcul CALDEROM 2000) se consideră un modul din medie ponderata (Em): Ei – modulul de elasticitate dinamic al materialului din stratul ”i” (MPa); hi – grosimea stratului ”i” (cm).

Varianta II Denumirea materialului din strat MAS 16

Grosime strat (cm) 4

E (MPa) 3600

BAD 20

6

3000

AB 31,5

8

5000

Balast stabilizat cu ciment

23

Balast

30

Strat de formă

10

Pământ de fundare (P5)

-

µ 0,35

Em=3954

0,35 0,35

1200 208 70

0,25 0,27 0,27 0.42

Tabel 4. 7: Varianta I de structură rutiera.

IV. Analiza structurii rutiere la solicitarea osiei standard Analiza structurii rutiere la solicitarea osiei standard comportă calculul cu programul CALDEROM al următoarelor componente ale deformaţiei: - deformaţia specifică orizontală de întindere la baza straturilor bituminoase (εr), în microdeformaţii; - deformaţia specifică verticală de compresiune, la nivelul patului drumului (εz), în 62

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

microdeformaţii; - tensiunile orizontale de întindere, la baza stratului / straturilor de agregate naturale stabilizate cu lianţi hidrauluici sau puzzolanici (σr). Varianta I DRUM: Suceava Sector omogen: Parametrii problemei sunt Sarcina..... 57.50 kN Presiunea pneului 0.625 MPa Raza cercului 17.11 cm Stratul 1: Modulul 4112. MPa, Coeficientul Poisson .350, Grosimea 19.00 cm Stratul 2: Modulul 1200. MPa, Coeficientul Poisson .250, Grosimea 25.00 cm Stratul 3: Modulul 195. MPa, Coeficientul Poisson .270, Grosimea 35.00 cm Stratul 4: Modulul 70. MPa, Coeficientul Poisson .420 si e semifinit R E Z U L T A T E: EFORT DEFORMATIE DEFORMATIE R Z RADIAL RADIALA VERTICALA cm cm MPa microdef microdef .0 -19.00 .0 19.00 .0 -44.00 .0 44.00 .0 -79.00 .0 79.00

.336E+00 .393E-01 .138E+00 .119E-01 .149E-01 .282E-03

.728E+02 .728E+02 .934E+02 .934E+02 .716E+02 .716E+02

-.113E+03 -.209E+03 -.869E+02 -.214E+03 -.100E+03 -.168E+03

εr=72,8 (microdef) εz=168 (microdef) σr=0,138 (MPa) Varianta II DRUM: Suceava Sector omogen: 63

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Parametrii problemei sunt Sarcina..... 57.50 kN Presiunea pneului 0.625 MPa Raza cercului 17.11 cm Stratul 1: Modulul 3954. MPa, Coeficientul Poisson .350, Grosimea 18.00 cm Stratul 2: Modulul 1200. MPa, Coeficientul Poisson .250, Grosimea 23.00 cm Stratul 3: Modulul 208. MPa, Coeficientul Poisson .270, Grosimea 40.00 cm Stratul 4: Modulul 70. MPa, Coeficientul Poisson .420 si e semifinit R E Z U L T A T E: EFORT DEFORMATIE DEFORMATIE R Z RADIAL RADIALA VERTICALA cm cm MPa microdef microdef .0 -18.00 .0 18.00 .0 -41.00 .0 41.00 .0 -81.00 .0 81.00

.331E+00 .396E-01 .148E+00 .129E-01 .163E-01 .257E-03

.765E+02 .765E+02 .102E+03 .102E+03 .723E+02 .723E+02

-.121E+03 -.223E+03 -.978E+02 -.242E+03 -.985E+02 -.170E+03

εr=76,5 (microdef) εz=98,5 (microdef) σr=0,148 (MPa) V. Stabilirea comportării sub trafic a structurii rutiere Aceasta etapă are drept scop compararea deformaţiilor specific şi tensiunilor calculate cu programul CALDEROM cu cele admisibile stabilite pe baza proprietăţilor de comparare a materialelor. Se consideră că o structură rutieră poate prelua sarcinile din trafic corespunzătoare perioadei de perspectivă dacă sunt respectate în acelaşi timp toate criteriile de dimensionare. 1. Criteriul deformaţiilor specifice de întindere la baza straturilor bituminoase este respectat dacă rata de degradare la oboseală este:

se calculează cu următoarea relaţie:  Pentru drum cu trafic mai mare de 1,0 m.o.s. 64

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

 Pentru drum cu trafic mai mic de 1,0 m.o.s. = numărul de solicitări admisibil care poate fi preluat de straturile bituminoase, corespunzător stării de deformație la baza acestora.

2. Criteriul deformaţiilor specific vertical admisibile la nivelul pământului de fundare – aceasta este respectată dacă: se calculează cu următoarea relaţie:  Pentru drum cu trafic mai mare de 1,0 m.o.s.  Pentru drum cu trafic mai mic de 1,0 m.o.s.

3. Criteriul tensiunilor de întindere admisibile la baza straturilor din agregate naturale stabilizate cu lianţi hidraulici / puzzolanici Rt – rezistența la întindere a agregatelor naturale stabilizate cu lianți hidraulici / puzzolanici (MPa) Rt = 0,40 MPa – pentru lianţi hidraulici în strat de bază Varianta I 1. Criteriul deformaţiilor specifice de întindere la baza straturilor bituminoase este respectat dacă rata de degradare la oboseală este: DN 17 DN 2

2. Criteriul deformaţiilor specific vertical admisibile la nivelul pământului de fundare – aceasta este respectată dacă: DN 17 65

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

DN 2

3. Criteriul tensiunilor de întindere admisibile la baza straturilor din agregate naturale stabilizate cu lianţi hidraulici / puzzolanici DN 17 DN 2

Varianta II 1. Criteriul deformaţiilor specifice de întindere la baza straturilor bituminoase este respectat dacă rata de degradare la oboseală este: DN 17 DN 2

2. Criteriul deformaţiilor specific vertical admisibile la nivelul pământului de fundare – aceasta este respectată dacă: DN 17 DN 2

3. Criteriul tensiunilor de întindere admisibile la baza straturilor din agregate naturale stabilizate cu lianţi hidraulici / puzzolanici DN 17 DN 2

66

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Verificarea structurii rutiere la actiunea îngheț – dezgheț Degradările produse de îngheţ – dezgheţ sunt defecţiuni ale complexului rutier datorate: -fenomenului de umflare neregulată provocată de acumularea apei şi transformarea acesteia în lentile sau fibre de gheaţă în pământurile sensibile la îngheţ, situate până la adâncimea de pătrundere a îngheţului; -diminuării capacităţii portante a pământului de fundare în timpul dezgheţului determinata de sporirea umidităţii prin topirea lentilelor şi fibrelor de gheaţă. Degradările din timpul dezgheţului se produc când exista simultan următoarele condiţii: -pământ de fundare sensibil la îngheţ; -temperaturi negative pe o durată care să permită migrarea şi acumularea apei în pământul de fundare; -posibilitatea de alimentare cu apa a frontului de îngheţ în pământ (condiţii hidrologice mediocre şi defavorabile). Circulaţia autovehiculelor grele în perioada de dezgheţ accentuează producerea degradărilor. Gradul de asigurare la pătrunderea îngheţului în complexul rutier K, reprezintă raportul dintre grosimea echivalentă a sistemului rutier He şi adâncimea de îngheţ în complexul rutier – zcr. H K  e (4.13) Z cr Z critic se stabileşte prin adăugarea la adâncimea de îngheţ în pământul de fundare (z) unui spor al adâncimii de îngheţ Δz (determinat de capacitatea de transmitere a căldurii a straturilor structurii rutiere ): ΔZ=HSR-He (4.14) Zcr=Z+ΔZ (4.15)

HSR- dimensiune structurii rutiere (cm) He - grosimea echivalentă a sistemului rutier (cm) Adâncimea de îngheţ în pământ (z) se determină cu ajutorul diagramelor din (STAS 1709/1-90). Verificarea la îngheț-dezgheț la structura rutieră din alcătuirea complexului rutier de pe drumul național și drumul județean este urmatoarea: Varianta 1: Denumirea materialului din strat

Grosime strat (cm)

Coeficent termic Ct

Grosimea echivalentă He strat

Strat de uzură MAS 16

4

0.5

2

Strat de legătură BAD 20

5

0.6

3

67

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Strat de bază AB 31,5

10

0.5

5

Balast stabilizat cu lianți hidraulici

25

1.05

26.25

Balast

25

0.8

20

Strat de formă

10

0.8

8

Hstr=79

He=69,35

Tabel nr. 4. 8: Tabel centralizator pentru structura rutieră a variantei I în 0C x zile =700 → Z teren de fundare= 93 cm Zcr=Z+ΔZ=93+9,65=102.65 cm ΔZ=Hstr-He=79-69,35=9,65 cm

K min STAS=0.5 În urma verificării la îngheț-dezgheț a structurii rutiere rezultă că aceasta rezistă (K≥ K min STAS). Varianta 2: Denumirea materialului din strat

Grosime strat (cm)

Coeficent termic Ct

Grosimea echivalentă He strat

Strat de uzură MAS 16

4

0.5

2

Strat de legătură BAD 20

6

0.6

3.6

Strat de bază AB 31,5

8

0.5

4

Balast stabilizat cu lianți hidraulici

23

1.05

24,15

Balast

30

0.8

24

Strat de formă

10

0.8

8

H str=81

He=65,75

Tabel nr. 4. 9: Tabel centralizator pentru structura rutieră a variantei I în 0C x zile =700 → Z teren de fundare=93 cm Zcr=Z+ΔZ=93+15,25=108,25 cm ΔZ=Hstr-He=81-65,75=15,25 cm 68

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

K min STAS=0.5 În urma verificării la îngheț-dezgheț a structurii rutiere rezultă că aceasta rezistă (K ≥ Kmin STAS).

Comparare tehnico-economică a variatentelor pe criteriul energetic

69

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Varianta I

1.00 m 4 cm strat de uzura MAS 16 5 cm strat de legatura BAD 20 10 cm strat de baza AB 31,5 25 cm strat de fundatie din balast stabilizat cu liant hidraulic

1.00 m

35 cm strat de fundatie din balast 10 cm strat de forma

Denumire strat

Cantitatea specifică de combustibil convenţional

Unitate de măsură

strat de uzură MAS 16 (4 cm)

385,550

Kgcc/m3

strat de legătură BAD (5 cm)

252,497

Kgcc/m3

strat de bază AB 31,5 (10 cm)

276,451

Kgcc/m3

70

Volume 1,0 * 1,0 * 0,04 * 385,550 = 15,442 1,0 * 1,0 * 0,05 * 252,497 = 12,62485 1,0 * 1,0 * 0,10 * 276,451 = 27, 6451

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

balast stabilizat cu lianți

26,369

Kgcc/m3

1,0 * 1,0 * 0,25 * 26,369 = 6,592

balast (25 cm)

11,852

Kgcc/m3

1,0 * 1,0 * 0,25 * 11,852 = 2,963

strat de formă (10 cm)

13,037

Kgcc/m3

hidraulici (25 cm)

1,0 * 1,0 * 0,10 * 13,037 = 1,3037 66,549

Total

Tabel nr. 4. 10: Consumul de energie pentru straturile rutiere - varianta I

Varianta II

1.00 m 4 cm strat de uzura MAS 16 6 cm strat de legatura BAD 20 8 cm strat de baza AB 31,5 23 cm strat de fundatie din balast stabilizat cu ciment

1.00 m

30 cm strat de fundatie din balast 10 cm strat de forma

Denumire strat

Cantitatea specifică de

Unitate de măsură 71

Volume

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

combustibil convenţional strat de uzură MAS 16 (4 cm)

385,550

Kgcc/m3

strat de legătură BAD (6 cm)

252,497

Kgcc/m3

strat de bază AB 31,5 (8 cm)

276,451

Kgcc/m3

balast stabilizat cu lianți hidraulici (23 cm)

26,369

Kgcc/m3

balast (30 cm)

11,852

Kgcc/m3

strat de formă (10 cm)

13,037

Kgcc/m3

Total

1,0 * 1,0 * 0,04 * 385,550 = 15,422 1,0 * 1,0 * 0,06 * 252,497 = 15,149 1,0 * 1,0 * 0,08 * 276,451 = 22,116 1,0 * 1,0 * 0,23 * 26,369 = 6,064 1,0 * 1,0 * 0,30 * 11,852 = 3,555 1,0 * 1,0 * 0,10 * 13,037 = 1,303 63,609

Tabel nr. 4. 9: Consumul de energie pentru straturile rutiere - varianta II Din compararea tehnico – economică rezultă variant optima: Varianta II .

72

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

CAPITOLUL V Sistemule de colectare și evacuare a apelor Pentru proiectarea terasamentelor şi colectarea apelor de suprafaţă provenite din ploi şi topirea zăpezii la profil de debleu şi profil mixt se prevăd şanţuri / rigole la marginea drumului. Calculul colectării şi evacuarii apelor de suprafaţă comportă: 1. Un calcul hidrologic 2. Un calcul hidraulic

Calcul hidrologic Cantitatea de apă colectată din bazinul de recepţie aferent fiecărui şanţ / rigolă se stabileşte pe baza debitului maxim dat de apele de ploaie. Ploile sunt caracterizate prin: - Intensitate; - Frecvenţă; - Durată. Intensitatea ploii este dată prin grosimea stratului de apă căzută în unitatea de timp a suprafeţii de 1 m2. Aceasta se exprimă în l/s*ha şi este dată în grafice 9470 -1973. În funcţie de durata ploii, t, frecvenţa ploii, f, pentru 19 zone în care este împărţită toată România. După ce alegem zona avem câte o diagramă pentru toate cele 19 zone, în aceasta avem în abscisă t şi coordonată ic. Frecvenţa ploii de calcul conform normelor româneşti: - Pentru drum cu viteza de calcul 60 km/h: -

pentru drum cu viteze mai mici de 60 km/h 73

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

-

Durata ploii: t ≥ 5 min drum în regiune de munte; t ≥ 10 min drum în regiune de deal; t ≥ 15 min drum în regiune de șes.

Debitul de calcul: Debitele de ape meteorice se determină, de regulă, admițându-se ca model o ploaie de calcul uniform distribuită pe întregul bazin de canalizare, cu intensitate constantă pe durata de concentrare superficială și de curgere prin canal. La determinarea debitelor de ape meteorice trebuie să se țină seama de: -clasa de importanță a folosinței pentru care se realizează canalizarea, determinată conform STAS 4273-83; -regimul precipitațiilor, relieful și condițiile de scurgere, permeabilitatea suprafețelor canalizate; -necesitatea de apărare, în parte sau în totalitate, a zonei canalizate împotriva inundațiilor în cazul unor ploi mai mari decât cea de calcul, pentru care stabilirea soluțiilor se face pe bază de justificări tehnico-economice. Determinarea debitelor de ape meteorice se poate face și prin alte metode, justificate tehnic și economic. Debitul de calcul al apelor meteorice se stabilește luându-se în considerare numai debitul ploii de calcul, Q ,care se calculează cu relația:

m - coeficientul adimensional de reducere a debitului de calcul, care ține seama de capacitatea de înmagazinare, în timp, a canalelor și de durata ploii de calcul, t : - m=0.8 pentru t≤40 min; - m=0.9 pentru t˃40 min; S - aria bazinului de canalizare aferent secțiunii de calcul, în hectare; Ф - coeficient de scurgere aferent ariei (STAS 1846-90): ic‒ intensitatea ploii de calcul, în funcție de frecvența f, și de durata ploii de calcul t, conform STAS 9470-73, în litri pe secundă-hectar.

Nr. crt. 1.

Natura suprafeţei

Coeficient de scurgere

Invelitori metalice şi de ardezie

0,95

2.

Invelitori din sticlă, ţiglă şi carton asfalt

0,90

3.

Terase asfaltate

0,85...0,90

4.

Pavaje din asfalt şi din beton

0,85...0,90

5.

Pavaje din piatră şi alte materiale, cu rosturi umplute

0,70...0,80

74

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

6.

cu mastic Pavaje din piatră cu rosturi umplute cu nisip

0,55...0,60 0,25...0,35

10.

Drumuri din piatră spartă (macadam) - zone cu pante mici (<1%) Drumuri pietruite - zone cu pante mici (<1%) - zone cu pante mari (>1%) Terenuri de sport, grădini: - zone cu pante mici (<1%) - zone cu pante mari (>1%) Incinte şi curţi nepavate, neierbate

11.

Terenuri agricole (de cultură)

0,05...0,10

12

Parcuri şi suprafeţe împădurite - zone cu pante mici (<1%) - zone cu pante mari (>1%) Tabel 5.1: Coeficenți de scurgere

0,00...0,05 0,05...0,10

7. 8. 9.

0,15 0,20 0,25...0,30 0,05...0,10 0,10...0,15 0,10...0,20

Calcul hidraulic

-

= suprafaţa secţiunii de scurgere liberă (m²) v = viteza medie de scurgere a apei (m/s) R = raza hidraulică a secţiunii udate P = perimetrul udat I = panta longitudinală exprimată în fracţie zecimă C = coeficientul lui Chezy, care depinde de rugozitatea albiei g = coeficient care depinde de rugozitatea pereţilor albiei, conform tabelului nr. 6. 2.

Nr. crt.

Modul de executare al şanţului

γ

1.

Pereţi foarte netezi (scânduri geluite, tencuieli de ciment sclivisite, etc.) Pereţi netezi (scânduri brute, zidărie de piatră cioplită şi cărămidă, tencuieli bune)

0,06

2.

75

0,16

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

3. 4. 5. 6.

Zidărie cu suprafaţă rugoasă (piatră brută, betoane mediocre) Zidărie brută (piatră cioplită, bolovani, pământ compactat bine întreţinut) Pereţi din pământ obişnuit bine întreţinut, cu puţină iarbă. Albii de pământ, prost întreţinute, cu pietre, iarbă, etc.

0,46 0,80 1,3 1,75

Tabel nr. 6. 2: Modul de executare a șanțului și coeficentul de rugozitate a șanțului.

-

1. Calcul hidrologic durata: t≥15 min (șes); intensitatea ploi: ic= 150 l/s*ha; frecvența ploii: f=1/1 (la viteza: v = 40 km/h) Suceava: zona 1; m = 0,8 (t ≤ 40min); Ф1 = 0,15 (teren agricol); Ф2 = 0,90 (suprafața asfaltată).

Bretea 2A și 2B,(0+000,00 – 0+280,00) Km: 7+000,00 – 7+280,00 S1=3,50*280,00=980 m2 = 0,098 (ha) Q1=0,80*0,098*0,90*150=10,584 (l/sec) S2=50*280,00=14000 m2 = 1,4 (ha) Q2=0,80*1,4*0,15*150=25,2 (l/sec) Q= Q1 +Q2=10,584+25,2=35,784 (l/sec) Bretea 2C și 2D,(0+010,00 – 0+440,00) Km: 7+360,00 – 7+790,00 S1=3,50*430,00=1505 m2 = 0,1505 (ha) Q1=0,80*0,1505*0,90*150=16,254 (l/sec) S2=50*430,00=21500 m2 = 2,15 (ha) Q2=0,80*2,15*0,15*150=38,7 (l/sec) Q= Q1 +Q2=16,254+38,7=54,954 (l/sec) 2. Calcul hidraulic

76

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Bretea 2A: I= 0,48%

Bretea 2B: I= 0,01%

Bretea 2C: I= 0,45%

Bretea 2C: I= 0,13%

77

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

CAPITOLUL VI Calculul podeţului casetat C2 Acţiuni: Acţiunile care se consideră la calculul podeţelor tubulare sunt: Acţiuni permanente, provenite din: - greutatea proprie a casetei (gt), a structurii de rezistenţă a podeţului; - greutatea căii (gc); - greutatea pământului de deasupra tubului (gp); - împingerea pământului (pa). Acţiuni temporare de scurtă durată, provenite din: - convoaie tip rutiere sau pentru căi ferate (p); - împingerea pământului din convoaie tip (p2) ; - greutatea apei din tub (ga). Există două variante de considerare a acestor acţiuni pe schema statică a tubului. Una dintre ele constă în considerarea încărărilor uniform distribuite atât pe dimensiunea orizontală cât şi pe înălţimea tubului conform figurii nr. 6. 1 a).

Figura nr. 6. 1. a) – Încărcări uniform distribuite asupra podeţului tubular casetat.

78

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

O a doua variantă constă în considerarea variaţiei liniare a încărcărilor pe înălţimea tubului, conform figurii nr. 6. 1 b):

Figura nr. 6. 1. b) – Variaţia liniară a încărcărilor pe înălţimea casetei. Greutatea umpluturii de pământ de deasupra tubului se determină cu relaţia: gp= C *γ* H [KN / m2] (6.1) în care: H – înălţimea terasamentului, considerată de la faţa superioară a tubului la faţa superioară a carosabilului (m); γ – greutatea volumică a pământului de deasupra tubului (kN/m3) C – coeficient adimensional, determinat cu relaţia: C = 1+A * Ka* tg𝜙 (6.2) Pentru

se adoptă A= (6.4) 79

(6.3)

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

în care: h – distanţa de la faţa superioară a fundaţiei până la faţa superioară a tubului; D – lăţimea podeţului la conturul exterioral tubului; S – coeficient ce depinde de natura terenului de fundaţie conform tabelului nr. 6. 1. S = 10; D = 8.00 m; h = 2.75 m; H =1.0 m.

Natura terenului de fundație Teren de fundație stâncos Argile nisipoase, argile tari, argile greuplastice Nisipuri afânate, argile uşor plastice Tabel nr. 6. 1: Natura terenului de fundație

S 15 10 5

(6.5) - coeficientul împingerii active, conform teoriei lui Rankine de calcul a împingerii pământului; – este unghiul de frecare internă a pământului. =0,2596 pentru = 30 grade. C=1+A*= 1+0.125*0.2596*0.509=1.0165 gp= C * γ* H=1.0165* 18.00 * 1.0 = 18,29[KN / m2] Împingerea laterală a pământului asupra tubului, pentru care se acceptă o lege de variaţie liniară, se calculează cu relaţia: gh= * γ * H în care H este înălţimea umpluturii de pământ. gh= * γ * H= 0.2596*18.0*1.0=4,678 Pentru podeţele tubulare de şosea, încărcarea cea mai defavorabilă rezultă din acţiunea vehiculului specia pe roţi V80. Pentru înălţimi H de pământ deasupra podeţului mai mari de 1.00m, presiunea considerată uniform distribuită la faţa superioară a tubului, se determină cu relaţia: , pentru H>1.00 m (6.6) în care: - P = 100 kN – reprezintă încărcarea dată de roata vehiculului V80; - H – înălţimea umpluturi de pământ de deasupra tubului, în m. Dacă înălţimea umpluturi H este mai mică de 1.00 m presiunea verticală la extradosul tubului, se calculează prin repartizarea încărcărilor concentrate P din roţile vehiculului V80 prin plane la 30o faţă de verticală în sens transversal şi longitudinal cu formula (6.7). , pentru H<1.00 m (6.7) în care: 80

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

a =ao+ H = 0.20 + H ≤ = 1.20 m (6.8) Deoarece H=1.0m, se adoptă relaţia de calcul următoare: =37,03 kN

Nr. Crt.

1 2

3

4 5 6 7

8

9 10

11

12

Denumirea pământului

Pietriș, bolovăniș, bolovani cu părți reduse de nisip in strat de grosime redusă Nisip, nisip prăfos, nisip cu pietriș în strat de grosime redusă Nisip, pietriș cu nisip, pietriș puțin prăfos în strat gros sau straturi care alternează Nisip, nisip puțin prăfos, nisip cu pietriș în strat de grosime redusă

Grad de îndesare

Grad de umid.

ID >0,15…≤0,30 >0,30…≤0,50

U

Caracteristici geotehnice Greutate volumică kN/m3 Unghiul Deasupra apei de Sub Cu frecare apă umidit. saturat interioară naturală γ γ sat γ' Ф’ 17,0 19,0 9,0 32030’ 18,0 20,0 10,0 350

>0,50…≤0,75

19,0

21,0

11,0

37030’

>0,15…≤0,30 >0,30…≤0,50

17,0 18,0

19,0 20,0

9,0 10,0

300 32030’

>0,50…≤0,75

19,0

21,0

11,0

350

>0,15…≤0,30

18,0

20,0

10,0

300

>0,30…≤0,50 >6…≤15

19,0

21,0

11,0

32030’

>0,50…≤0,75 >0,15…≤0,30

20,0 18,0

22,0 20,0

12,0 10,0

350 300

20,0

22,0

12,0

32030’

14,0

350

≤6

>0,30…≤0,50

>15

>0,50…≤0,75 22,0 24,0 Tabel nr.6. 2 – Caracteristici specifice ale pământului 81

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Împingerea pământului din convoaie tip se consideră constantă pe înălţimea tubului şi se calculează cu relaţia: în care: - Ka - coeficientul împingerii active, conform teoriei lui Rankine de calcul a împingerii pământului; -p – reprezintă încărcarea uniform distribuită la faţa superioară a tubului pentru podeţe rutiere.

Calculul hidraulic pentru podeţe:

A = aria secţiunii C = coeficientul lui Chezy n = coeficient de rugozitate a betonului din tub, n = 0,08 R = A/P (6.12) – raza hidraulică I = panta longitudinală a tubului Pentru secţiune dreptunghiuară casetată, formula debitului devine: m2

m3/s Podeţ 1

tip A (mp) R(m)=A/P C I% n C2 2.30 0.26 9.995 1 0.08 Tabel nr. 6. 3 - Tabel centralizator a calculului podeţelui castat C2

Qcap 11.72

Calculul eforturilor din greutatea proprie a tubului Notând cu gt greutatea proprie a tubului, rezolvarea calculului static conduce la următoarele relaţii de calcul ale eforturilor secţionale din greutatea proprie a structurii de rezistenţă a podeţului: 82

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Mgt= (1- 0.5*cosφ - φ * sinφ) *g* r2=k0* g*r2= 0.091 * 18,29 * 0.42= 0.26 (6.13) Ngt= (0.5*cosφ - φ* sinφ)* g * r =k1* g* r = -0.202 *18,29 * 0.4 = - 1,47 (6.14) r – raza cercului median φ – ungiul care se măsoară în sensul acelor de ceasornic, de la axa verticală şi până în secţiunea în care se determină eforturile secţionale. Unghiul

φ0

K0

K1

0 +0,500 +0,500 15 +0,449 +0,415 30 +0,305 +0,171 45 +0,091 -0,202 60 -0,157 -0,657 75 -0,394 -1,135 90 -0,571 -1,571 105 -0,640 -1,899 120 -0,564 -2,064 135 -0,313 -2,019 150 +0,124 -1,742 165 +0,738 -1,228 180 +1,500 -0,500 Tabel nr. 6. 4 – Coeficientul unghiului φ Calculul eforturilor din greutatea pământului Greutatea pământului de deasupra tubului se manifestă ca o acţiune variabilă. În scopul simplificării calculelor, această acțiune se descompune într-o încărcătură uniform distribuită rezultată din greutatea straturilor de pământ situate deasupra generatoarei superioare a tubului şi o încărcare variabilă rezultată din greutatea pământului situat sub nivelul acestei generatoare. Eforturile secţionale se calculează astfel:

Încărcări uniforme distribuite din greutatea proprie

83

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Se calculează cu:

Valorile coeficientilor K4 si K5 sunt prezentate în tabelul nr. 6. 5:

Sectiunea φ0 0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180

η =1,05 K2 +0,306 +0,268 +0,165 +0,021 -0,129 -0,250 -0,315 -0,311 -0,236 -0,095 +0,103 +0,344 +0,612

η =1,10

K3 K4 K5 K2 K3 +0,122 +0,040 +0,053 +0,311 +0,140 +0,048 +0,038 +0,050 +0,273 +0,062 +0,156 +0,030 +0,034 +0,169 -0,154 -0,438 +0,014 -0,013 +0,023 -0,451 -0,726 -0,010 -0,094 -0,130 -0,755 -0,940 -0,038 -0,185 -0,254 -0,990 -1,050 -0,057 -0,237 -0,324 -1,100 -1,046 -0,062 -0,242 -0,322 -1,098 -0,970 -0,052 -0,231 -0,246 -1,023 -0,829 -0,025 -0,205 -0,101 -0,876 -0,631 +0,016 -0,164 +0,105 -0,671 -0,390 +0,067 -0,112 +0,356 -0,420 -0,123 +0,127 -0,053 +0,636 -0,140 Tabel nr. 6. 5 – Coeficienți a lui φ în funcție de η

K4 +0,04 +0,04 +0,03 +0,01 -0,01 -0,03 -0,05 -0,06 -0,05 -0,02 +0,01 +0,07 +0,13

K5 +0,063 +0,060 +0,042 -0,010 -0,100 -0,100 -0,202 -0,260 -0,256 -0,228 -0,185 -0,128 -0,063

Calculul eforturilor din încărcări utile Încărcarea verticală dată de convoaiele de calcul tip rutiere sau feroviare se consideră în calcul o încărcare uniform distribuită, care actionează pe partea superioară a tubului. Eforturile secţionale Mp şi Np se calculează cu relaţiile:

84

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Eforturi secţionale Se dezvoltă în pereţii tubului şi se calculează cu relaţiile: kN*m (6.24) kN

(6.25)

Eforturi secţionale

Valori 11.72 2 2 Mgt= (1- 0.5*cosφ - φ * sinφ) *g* r =k0* g*r 0.26 Ngt= (0.5*cosφ - φ* sinφ)* g * r =k1* g* r - 1,47 0.00060 0.176 2.24 -5.2 32.31 -1684.61 70.53 -212.10 Tabel nr. 6. 6 – Tabel centralizator a rezultatelor.

85

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

CAPITOLUL VII Parte economică Antemăsurătoarea lucrărilor de suprastructură Sistem rutier – bretea 2C: L = 220 m -

Nr. Crt.

4 cm MAS 16; 6 cm BAD 20; 8 cm AB 31,5; 23 cm balast sabilizat cu ciment; 30 cm balas; 10 cm strat de formă.

Simbol

Denumirea articolelor SĂPĂTURĂ

1

TSC02C1

Săpătură mecanică cu excavator pe pneuri de 0.12-0.39 m3, cu comandă hidraulică în pământ cu umiditate naturală cu descărcare auto V1=h*l*L=0.40*14.40*220.00=1267.20m3 UMPLUTURĂ

Umplutură mecanică cu excavator pe șenile în pământ cu umiditate naturală 2

TSD02A1

V2=V1+ m3 STRAT DE FORMĂ Strat de formă 3

DD09C

V3==239.80 m3 STRAT DE FUNDAȚIE-BALAST

86

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Strat de fundație din agregate în amestecuri optimale 4

DD06B V4==678.81 m3 STRAT DE FUNDAȚIE-BALAST STABILIZAT CU CIMENT Strat de fundație din balast stabilizat cu ciment, cu așternere mecanică

5

DD08B V5==478.68 m3 ANROBAT BITUMINOS AB 31.5 Strat de bază din anrobat bituminos AB 31.5, cu așternere mecanică

6

DB14B1 V6==157.17m3 BETON ASFALTIC DESCHIS BAD 20

Strat de legătură din beton asfaltic deschis 7

DB12C V7==113.98 m3

MIXTURĂ ASFALTICĂ STABILIZATĂ CU FIBRE MAS 16 Îmbrăcăminte de beton asfaltic cu agregate mărunte executată la cald în grosime de 4 cm, cu aşternere mecanică. 8

DB11H V8==74.89 m3

Tabel nr. 7. 1 – Antemăsurătoare

87

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Eșalonarea calendaristică

Nr. Indicator Crt.

1

2

3

DD09C

DD06B

DF01C

STRAT

Strat de formă

Balast

Preparare în stații fixe a amestecului pentru

RESURSĂ (Utilaj/muncitor)

U.M.

finisor terasamente 3 muncitor deservire 2

ore ore

Cantiate pe unitate 0.07 0.13

rulou compresor static autopropulsat de 8-14 T

ore

0.0063

1.51074

autogreder până la 175 CP

ore

0.005

1.199

plug cu trac.mec.tip PP-30 cu 3 trupite cu tractor pe pneuri U 650 de 65 CP

ore

0.0021

0.50358

tăvălug picior de oaie 2.5-5 t

ore

0.0038

tractor pe pneuri U-650 65 CP

ore

0.0038

0.91124

compactor pe pneuri static autopropulsat de 10 t

ore

0.0038

0.91124

autocisternă de apă 5-8 T cu disp. De stropire

ore

0.0031

0.74338

freză rutieră cu tractor pe șenile de 50 CP și sub 37 kw

ore

0.0021

0.50358

ore ore

0.15 0.16

101.8215 108.6096

ore

0.077

52.26837

pavator 3 muncitor deservire 2 repartizor finisor de mixt. Asf. Pe pneuri cu motor ard. Int. 65 CP

Cantiate pe strat

Cantiate totală 16.786 31.174

239.8

0.91124

678.81

rulou compresor static autopropulsat 8-14 T

ore

0.232

157.4839

Autocisternă de apă 5-8 T cu disp. De stropire

ore

0.005

3.39405

ore ore

0.08 0.31

38.2944 148.3908

ore

0.077

ore

0.077

betonist 3 muncitor deservire CM2 instalație pentru preparat nisip stabilizat autoîncărcător frontal 1-1.49 mc

88

478.68

36.85836 36.85836

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

straturile rutiere stabilizate executate din balast cu ciment

4

5

6

7

DD08B

DF05F

DB14B1

DF13C

Strat stab. cu liant

Prep mixt asf pt straturi de bază executate la cald cu bitum și agr nat de balastieră cu granulația 31

Anrobat bituminos 31.5

Prepararea asfaltului turnat executat cu criblură și

transportator cu bandă mobilă de 15 m lungime

ore

0.154

73.71672

electropompă de apă de 2.8 KW monoetajată de joasă presiune

ore

0.077

36.85836

buldozer pe șenile 60-80 cp

ore

0.023

11.00964

betonist 4

ore

0.24

114.8832

muncitor deservire 2

ore

0.64

306.3552

repartizor finisor de mixt. Asf. Pe pneuri cu motor ard. Int. 65 CP

ore

0.077

36.85836

ore

0.077

ore

0.077

36.85836

Autocisternă cu apa de 7-8 T cu disp. De stropire

ore

0.72

344.6496

autogreder până la 175 CP

ore

0.004

1.91472

muncitor deservire CM2 instalație tip MARINI de prep. A mixt. Asf la cald(excl. Topitoare de bitum) autoîncărcător frontal 1-1.49 mc

ore

0.14

274.96

ore

0.012

23.568

ore

0.012

23.568

ore

0.024

ore

0.012

23.568

uscător de filer

ore

0.012

23.568

buldozer pe șenile 60-80 cp

ore

0.012

23.568

asfaltor drumuri 3 muncitor deservire CM 2

ore ore

0.08 0.06

157.12 117.84

rulou compresor static autopropulsor 8-14 T

ore

0.014

ore ore ore

0.0006 0.0012 0.38

ore

0.012

ore

0.012

compactor pe pneuri autopropulsat 10 T compactor pe pneuri autopropulsat SGW 16-96 CP

tanc de bitum cu ulei de 20-30 t capacitate pompă cu roți dințate D=2" pentru bitum

autogudronator 3500-3600 T celule de bitum de 20 T muncitor deservide CM2 instalație tip MARINI de prep. A mixt. Asf la cald(excl. Topitoare de bitum) autoîncărcător frontal 1-1.49 mc 89

478.68

1964

1964

36.85836

47.136

27.496 1.1784 2.3568 721.62

1899

22.788 22.788

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

filer de calcar în instalație de tip MARINI 80-100

8

9

6

DB12C

DF26B

DB11H

BAD 20

Preparare mixt. asf. În instalații tip MARINI 80-100

MAS16

tancuri cu bitum cu ulei de 20-30 t uscător de filer

ore ore

0.012 0.012

22.788 22.788

buldozer pe șenile 60-80 cp

ore

0.037

70.263

asfaltor drumuri 5 muncitor deservire CM2

ore ore

0.04 0.02

75.96 37.98

repartizor finisor mixt asf. SSF fără palpator de 92 CP

ore

0.0053

10.0647

rulou compresor static autopropulsat 8-14 T

ore

0.0053

compactor pe pneuri static autopropulsat SGW 16 (96 CP)

ore

0.0053

10.0647

autogudronator 3500-3600 T celule de bitum de 20 T asfaltor drumuri 3 muncitor deservire 2

ore ore ore ore

0.0006 0.0012 0.23 0.17

1.1394 2.2788 430.56 318.24

instalații tip MARINI de preparare a mixt.asf.la cald (excl. Topitoare de bitum)

ore

0.013

24.336

ore

0.013

ore ore ore ore ore ore ore

0.013 0.026 0.013 0.017 0.006 0.02 0.034

24.336 48.672 24.336 31.824 11.232 37.44 63.648

repartizor finisor de mixt asf. SSF fără palpator de 92 CP

ore

0.0053

9.9216

rulou compresor static autopropulsat de 8-14 T

ore

0.0053

compactor pe pneuri static autopropulsat SGW 16 (96 CP)

ore

0.0053

9.9216

celule de bitum de 20 T autogudronator 3500-3600 T

ore ore

0.0012 0.0006

2.2464 1.1232

pompă cu roți dințate D=2" pentru bitum autoîncărcător frontal 1-1.49 mc tancuri cu bitum cu ulei de 20-30 t uscător de filer buldozer pe șenile 56-80 cp asfaltor drumuri 5 asfaltor drumuri 3 muncitor deservire CM 2

Tabel nr. 7. 2: Tabel centralizator. 90

1899

1872

1872

10.0647

24.336

9.9216

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Nr. crt.

Simbol activitate

1 2 3 4 4' 5 6 7 8

DD09C DD02C DF01C DD08B DF05F DB14B1 DF20A DB12C

9

DF33B

10

DB11H

Denumire activitate Strat de formă Balast Preparare strat stabilizat cu lianți Strat stabilizat cu lianți Amorsare Preparare mixtură asfaltic AB 31.5 Preparare binder BAD 20 Preparare beton asfaltic cu bitum modificat MAS 16 Tabel nr. 7. 3: Lista activităţilor.

91

Durata Număr activității muncitori 1 3 4 4 2 2 2 1 1

5 7 7 10 1 14 14 22 11

1

35

1

11

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

CAPITOLUL VIII Caiet de sarcini OBIECT ŞI DOMENIU DE APLICARE Prezentul Caiet de Sarcini conţine specificaţiile tehnice pe care trebuie să le îndeplinească mixturile asfaltice executate la cald în etapele de proiectare, controlul calităţii materialelor componente, preparare, transport, punere în operă, precum şi straturile rutiere executate din aceste mixturi. Caietul de Sarcini se aplică la construcţia, modernizarea, reabilitarea, repararea şi întreţinerea drumurilor naţionale şi autostrăzilor. Condiţiile pentru materialele de bază sunt obligatorii, abaterile de la compoziţiile de referinţă se vor face numai în cazuri justificate tehnic, cu acordul proiectantului şi al Inginerului. Mixturile asfaltice utilizate la execuţia straturilor rutiere va îndeplini condiţiile de calitate din normativul AND 605/2014 şi va fi stabilită în funcţie de clasa tehnică a drumului şi zona climatică. PerformanIele mixturilor asfaltice se studiază şi se evaluează în laboratoarele autorizate sau acreditate, acceptate de Inginer. Tipul de mixtură asfaltică la îmbrăcăminţi şi stratul de bază se stabileşte în proiect de către Proiectant. DEFINIREA TIPURILOR DE MIXTURI ASFALTICE Mixtura asfaltică la cald este un material de construcţie realizat printr-un proces tehnologic ce presupune încălzirea agregatelor naturale şi a bitumului, malaxarea amestecului, transportul şi punerea în operă, de regulă prin compactare la cald. Mixturile asfaltice se utilizează pentru stratul de uzură (rulare), stratul de legătură (binder), precum şi pentru stratul de bază. Aceste mixturi sunt similare mixturilor asfaltice documentate în SR EN 13108 simbilizate EB -“anrobes bitumineux” sau AC -“asphalt concrete”. Stratul de bază din mixturi asfaltice intră în componenţa structurilor rutiere, peste care se aplică îmbrăcăminţile bituminoase. Denumirea simbolică a mixturilor asfaltice se va face pe baza tipului de mixtură asfaltică şi a mărimii granulei maxime și clasa tehnică a drumului. Tipul de bitum utilizat la realizarea mixturilor asfaltice (bitum, bitum aditivat, bitum modificat) se specifică prin clasa de penetrație a bitumului în funcție de zona climaterică.

92

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

La execuţia stratului de uzură, a straturilor de legătură şi a mixturilor asfaltice pentru stratul de bază se vor utiliza mixturi asfaltice performanIe care să confere rezistenţa şi durabilitatea necesară, precum şi o suprafaţă de rulare cu caracteristici corespunzătoare care să asigure siguranţa circulaţiei şi protecţia mediului înconjurător, conform prevederilor legale în vigoare. Caracteristicile acestor mixturi vor satisface cerinţele din acest Caiet de Sarcini. Mixturile asfaltice prevăzute pentru execuţia stratului de bază, vor fi mixturi asfaltice performante, rezistente şi durabile ale căror caracteristici vor satisface condiţiile prevăzute în acest caiet de sarcini în funcţie de clasa tehnică a drumului. Pentru stratul de bază, prezentul caiet de sarcini prevede betoane asfaltice de tip anrobat AB, conform SR EN 13108-1:2006. Acestea se notează conform tabelului 8.1, în funcţie de dimensiunea maximă a granulelor şi tipul agregatului și clasa tehnică a drumului. Mixturi asfaltice pentru stratul de bază. Tabelul 8.1: Stratul de bază Stratul de bază Tipul şi simbolul mixturii asfaltice

Nr crt . 1

Clasa tehnică a drumului I, II

Anrobat bituminos cu criblură: AB31,5

2

III, IV

Anrobat bituminos cu criblură: AB31,5 Anrobat bituminos cu criblură: AB31,5

3

V

Anrobat bituminos cu pietriş concasat: ABPC31,5 Anrobat bituminos cu pietriş sortat: ABPS31,5

Stratul de bază din mixturi asfaltice se aplică pe un strat de fundaţie suport care trebuie să îndeplinească condiţiile prevăzute de STAS 6400/1984. Terminologia din prezentul caiet de sarcini este conform SR 4032-1 şi standardelor europene SR EN 13108-1:2006, SR EN 13108-5:2006, SR EN 13108-7:2006 şi SR EN 1310820:2006.

93

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

NATURA, CALITATEA ŞI PREPARAREA MATERIALELOR AGREGATE Agregatele care se utilizează la prepararea mixturilor asfaltice sunt conform SR EN 13043:2003. Caracteristicile fizico-mecanice ale agregatelor trebuie să fie conform cerinţelor prezentate în tabelele următoare. Tabel 8. 2: Cribluri utilizate la fabricarea mixturilor asfaltic

Nr crt

Condiţii de calitate pentru ribluri / sort

Caracteristica

8-16 (12,5)

4-8

16-31,5 (20)

Metoda de încercare

Conţinut de granule în afara sortului: - rest pe ciurul superior (dmax), %,

1

1-10 (Gc 90/10)

max. - trecere pe ciurul inferior (dmin), %,

SR EN 9331:2012

10

max. 2

Coeficient de aplatizare, %, max.

25 (A25)

3

Indice de formă, %, max.

25 (SI25)

4

Conţinut de străine

5

Conţinut în particule fine sub 0,063 mm, %, max.

6

Rezistenţa la fragmentare coefficient. LA, %, max.

impurităţi – corpuri

SR EN 933-3:2012 SR EN 334:2008 vizual

nu se admit 1,0(f1)

0,5(f0,5)

clasa tehnică I-III

20 (A20)

clasa tehnică IV-V

25 (A25)

94

0,5(f0,5)

SR EN 339+A1:2013

SR EN 10972:2010

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

7

8

Rezistenţa la clasa tehnică I-III uzură (coeficient micro-Deval), clasa tehnică IV-V %, max.

15 (MDE15)

20 (MDE20)

Sensibilitatea la îngheţ-dezgheţ la 10 cicluri de îngheţ-dezgheţ

2 (F2)

- pierderea de masă (F), %, max. -- pierderea pierderea de de rezistenţă rezistenţă (∆SLA), (∆SLA), %, %,

SR EN 13671:2007

20

max.

9

SR EN 10971:2011

Rezistenţa la acţiunea sulfatului de magneziu, %, max.

10 Conţinut de particule total sparte, %, min. (pentru cribluri provenind din roci detritice)

6

SR EN 13672:2010

95 (C95/1)

SR EN 9335:2001

Forma agregatului grosier poate fi determinată prin metoda coeficientului de aplatizare sau a indicelui de formă, încercarea de referinţă fiind indicele de formă.

Tabel nr. 8. 3: Nisip de concasaj sort 0-4 mm, utilizat la fabricarea mixturilor asfaltice

Nr crt Caracteristica . Conţinut de granule în afara sortului 1 - rest pe ciurul superior (dmax), %, max. 2 3

Granulozitate Conţinut de impurităţi:

Condiţii de calitate

Metoda de încercare

5

SR EN 9331:2012

continuă

SR EN 9331:2012

nu se admit

vizual

10 (f10)

SR EN 9331:2012

- corpuri străine 4

Conţinut de particule fine sub 0,063mm, %max. 95

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Calitatea particulelor fine (valoarea de albastru), max.

5

2

SR EN 9339+A1:2013

Pentru un conţinut de particule fine mai mic de 3% nu este necesară efectuarea unei încercări cu albastru de metilen pentru aprecierea calităţii acestora.

Tabel nr. 8. 4: Nisip natural sort 0-4 mm utilizat la fabricarea mixturilor asfaltice

Nr crt

Condiţii de calitate

Metoda de încercare

5

- rest pe ciurul superior (dmax), %, max.

SR EN 9331:2012

Granulozitate

continuă

SR EN 1:2012

Caracteristica Conţinut de granule în afara sortului

1

2

9333

4

Coeficient de neuniformitate, min. Conţinut de impurităţi: - corpuri străine, - conţinut de humus (culoarea soluţiei de NaHO), max.

8

nu se admit galben

* SR EN 9337:2001 şi visual SR EN 1744+A1:2013

5

Echivalent de nisip pe sort 0-4 mm, %, min.

85

SR EN 933-8

6

Conţinut de particule fine sub 0,063 mm, % max.

10 (f10)

SR EN1:2012 933-

7

Calitatea particulelor fine, (valoarea de albastru), max.

2

SR EN 9+A1:2013 933-

96

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

* Coeficientul de neuniformitate se determină cu relaţia: Un = d60/d10 unde: d60 = diametrul ochiului sitei prin care trec 60% din masa probei analizate pentru verificarea granulozităţii d10 = diametrul ochiului sitei prin care trec 10% din masa probei analizate pentru verificarea granulozităţii Nota : Agregatele vor respecta şi condiţia suplimentară privind conţinutul maxim de granule alterate, moi, friabile, poroase şi vacuolare, de 5%. Determinarea se face vizual prin separarea din masa agregatului a fragmentelor de rocă alterată, moi, friabile şi vacuolare. Masa granulelor selectată astfel nu trebuie să depăşească procentul de 5% din masa agregatului formată din minim 150 granule pentru fiecare sort analizat. Fiecare tip şi sort de agregate trebuie depozitat separat în silozuri prevăzute cu platforme betonate, având pante de scurgere a apei şi pereţi despărţitori, pentru evitarea amestecării şi impurificării agregatelor. Fiecare siloz va fi inscripţionat cu tipul şi sursa de material pe care îl conţine. Se vor lua măsuri pentru evitarea contaminării cu alte materiale şi menţinerea unei umidităţi scăzute. Sitele de control utilizate pentru determinarea granulozităţii agregatelor naturale sunt conform SR EN 933-2:1998. Fiecare lot de material va fi însoţit de declaraţia conformitate, împreună cu rapoarte de încercare prin care să se certifice calitatea materialului, eliberate de un laborator acreditat/autorizat. Se vor efectua verificări ale caracteristicilor prevăzute în tabelele 4, 5, 6 şi 7, pentru fiecare lot de material aprovizionat, sau pentru maxim: - 500 t pentru pietriş sortat şi pietriş concasat; - 200 t pentru nisip natural şi nisip obţinut prin concasarea agregatelor de balastieră; - 1000 t pentru cribluri; - 500 t pentru nisipul de concasare (obţinut prin concasarea agregatelor de carieră). FILER Filerul (filer de calcar, filer de cretă şi filer de var stins în pulbere) trebuie să corespundă prevederilor SR EN 13043:2003 şi STAS 539:1979. La aprovizionare, fiecare lot de material va fi însoţit de declaraţia de performanţă şi după caz, certificatul de conformitate împreună cu rapoartele de încercare prin care să se certifice calitatea materialului, eliberate de un laborator acreditat/autorizat şi se va verifica obligatoriu granulozitatea şi umiditatea pe lot, sau pentru maxim 100 t.

97

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Este interzisă utilizarea ca înlocuitor al filerului, a altor pulberi decât cele precizate.ilerul se depozitează în silozuri cu încărcare pneumatică. Nu se admite folosirea filerului aglomerat. LIANŢI Lianţii care se utilizează la prepararea mixturilor asfaltice sunt: - bitum rutier de clasa 35/50, 50/70 şi 70/100, conform SR EN 12591+ Anexa Naţională NB din acest standard, prevederile 5.2 si 5.3; - bitum modificat cu polimeri: clasa 3 (penetraţie 25/55), clasa 4 (penetraţie 45/80) şi clasa 5 (penetraţie 40/100), conform SR EN 14023:2010. Lianţii se selectează în funcţie de penetraţie, în concordanţă cu zonele climatice şi anume: - pentru zonele calde se utilizează bitumurile 35/50 şi 50/70 şi bitumuri modificate 25/55 si 45/80 - pentru zonele reci se utilizează bitumurile 70/100 şi bitumuri modificate 40/100 - pentru mixturile stabilizate MAS (tip SMA), indiferent de zonă, se utilizează bitumurile 50/70 şi bitumuri modificate 45/80. Faţă de cerinţele specificate în SR EN 12591 + Anexa Naţională NB, şi SR EN 14023:2010, bitumul trebuie să prezinte condiţia suplimentară de ductilitate la 25 °C (determinată conform SR 61): - mai mare de 100 cm pentru bitumul 50/70 şi 70/100; - mai mare de 50 cm pentru bitumul 35/50; - mai mare de 50 cm pentru bitumul 50/70 îmbătrânit prin metoda TFOT/RTFOT1); - mai mare de 75 cm pentru bitumul 70/100 îmbătrânit prin metoda TFOT/RTFOT1); - mai mare de 25 cm pentru bitumul 35/50 îmbătrânit prin metoda TFOT/RTFOT1); Nota 1) Îmbătrânirea TFOT şi RTFOT se realizează conform SR EN 12607-1, 2:2007. Bitumul rutier neparafinos și bitumul modificat cu polimeri trebuie să prezinte o adezivitate de minim 80% faţă de agregatele naturale utilizate la lucrarea respectivă. În caz contrar, se aditivează cu agenţi de adezivitate. Adezivitatea se determină obligatoriu atât prin metoda cantitativă descrisă în SR 10969:2007 (cu spectrofotometrul) cât şi prin una dintre metodele calitative – conform SR EN 12697-11:2001 sau normativ NE 022:2003. Se va lua în considerare adezivitatea cu valoarea cea mai dezavantajoasă. Bitumul, bitumul modificat cu polimeri şi bitumul aditivat se depozitează separat, pe tipuri de bitum, în conformitate cu specificaţiile producătorului de bitum, respectiv specificaţiilor tehnice de depozitare ale staţiilor de mixturi asfaltice. Perioada şi temperatura de stocare vor fi alese în funcţie de specificaţiile producătorului, astfel încât caracteristicile iniţiale ale bitumului să nu sufere modificări la momentul preparării mixturii. Pentru amorsare se utilizează emulsii bituminoase cationice cu rupere rapidă conform SR 8877-1:2007 şi SR EN 13808:2013. 98

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

La aprovizionare se vor verifica datele din declaraţia de conformitate cu performanIele produsului şi se vor efectua verificări ale caracteristicilor produsului (pentru bitum şi bitum modificat) şi (pentru emulsii bituminoase) pentru fiecare lot aprovizionat, dar nu pentru mai mult de: - 500 t bitum/bitum modificat din acelaşi sortiment, - 100 t emulsie bituminoasă din acelaşi sortiment. ADITIVI În vederea atingerii performanIelor mixturilor asfaltice, la nivelul cerinţelor, se pot utiliza aditivi, cu caracteristici declarate, evaluaţi în conformitate cu legislaţia în vigoare. Aceşti aditivi pot fi adăugaţi fie direct în bitum, (de exemplu agenţii de adezivitate sau aditivii de mărire a lucrabilităţii), fie în mixtura asfaltică ( de exemplu fibrele minerale sau organice, polimerii, etc.) Conform SR EN 13108–1:2006 art. 3.1.12 aditivul este un „material component care poate fi adăugat în cantităţi mici în mixtura asfaltică, de exemplu fibre minerale sau organice, sau de asemenea polimeri, pentru a modifica caracteristicile mecanice, lucrabilitatea sau culoarea mixturii asfaltice”. Faţă de terminologia din SR EN 13108–1:2006 în acest caiet de sarcini, au fost consideraţi aditivi si produşii care se adaugă direct in bitum şi care nu modifica proprietăţile fundamentale ale acestuia (AND 605/2014). Tipul şi dozajul aditivilor se stabilesc pe baza unui studiu preliminar efectuat de către un laborator autorizat sau acreditat, agreat de Inginer, fiind în funcţie de realizarea cerinţelor de performanţă specificate. Aditivii utilizati la fabricarea mixturilor asfaltice (mixtura asfaltica modificata) vor avea la baza un Standard, un Agrement Tehnic European (ATE) sau un Agrement Tehnic adaptat la tipul de mixtura asfaltica modificată.

MODUL DE FABRICARE A MIXTURILOR COMPOZIŢIA MIXTURILOR ASFALTICE Materialele utilizate la fabricarea mixturilor asfaltice sunt: bitumul (simplu, aditivat sau modificat) şi materialele granulare (agregate naturale şi filer). Materialele granulare care vor fi utilizate la fabricarea mixturilor asfaltice pentru drumuri sunt prezentate in tabelul.

99

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Tabel nr 8. 5: Materiale granulare utilizate la fabricarea mixturilor asfaltice Nr crt . 1.

2.

3.

Tipul mixturii asfaltice Anrobat bituminos cu criblura AB Anrobat concasat ABPC

bituminos

cu

Materiale utilizate Criblură sort 4-8, 8-16, 16-25; Nisip de concasare sort 0-4; Nisip natural sort 0-4 (raport 1 :1 cu nisip de concasare); Filer

pietriş Pietriş concasat sort 4-8, 8-16 şi/sau 16-25 Nisip de concasare sort 0-4; Nisip natural sort 0-4; Filer

Anrobat bituminos cu pietriş sortat ABPS

Pietriş sortat sort 4-8, 8-16 şi/sau16-25 Nisip natural sort 0-4; Filer

Tabel nr. 8. 6: Limitele procentelor de agregate naturale şi filer din cantitatea totală de agregate Strat de bază Nr crt

Fracţiuni de agregate naturale din amestectul total

AB31,5 ABPC31, 5 ABPS31,5

1.

Filer şi fracţiuni din nisipuri sub 0,1 mm,%

2.

Filer şi nisip fracţiunea Diferența până la 100 (0,1...4) mm, %

3.

Cribluri cu dimensiunea peste 4 mm, %

-

4.

Pietriş concasat cu dimensiunea peste 8 mm, %

-

5.

Pietriş concasat cu dimensiunea peste 8 mm, %

-

6.

Agregate naturale cu dimensiunea peste 4mm,%

37...66

100

3...12

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Tabel nr. 8. 7: Zonele granulometrice reprezentând limitele impuse pentru curbele granulometrice ale amestecurilor de agregate naturale şi filer

Mărimea ochiului sitei, conform SR EN 933-2, mm

AB31,5 ABPC31,5 ABPS31,5

31,5

90...100

20

80...99

16

74...97

12,5

-

8

52...85

4

37...66

2

22...50

1

14...39

0,125

3...12

0,063

2...7

Treceri, %

Conţinutul optim de liant se stabileşte prin studii preliminare de laborator, de către un laborator de specialitate autorizat sau acreditat ţinând cont de recomandările din tabelul nr. 8.8. În cazul în care, din studiul de reţetă rezultă un dozaj optim de liant în afara limitelor din tabelul nr. 8. 8, acesta nu va putea fi acceptat decât cu aprobarea proiectantului şi a Inginerului. Tabel nr. 8. 8: Continutul recomandat de liant

Tipul stratului

Tipul mixturii asfaltice

Bază

AB31,5, ABPC31,5,ABPS31,5

Conţinut de liant, min. % in mixtură 4,0

Limitele recomandate pentru conţinutul de liant la efectuarea studiilor preliminare de laborator în vederea stabilirii conţinutului optim de liant, sunt prezentate în tabelul 13 au in vedere o masă volumică medie a agregatelor de 2.650 kg/m3. Pentru alte valori ale masei volumice a agregatelor, limitele conţinutului de bitum se calculează prin corecţia cu un coeficient a = 2.650/d, unde "d' este masa volumică reală (declarată de producător şi verificată de 101

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

laboratorul antreprenorului) a agregatelor inclusiv filerul (media ponderată conform fracţiunilor de agregate utilizate la compoziţie), în kg/m3 şi se determină conform SR EN 1097-6. Raportul filer - liant recomandat pentru tipurile de mixturi asfaltice cuprinse în prezentul normativ este conform tabelului nr. 8. 9, termenul filer în acest context reprezentând fracţiunea 0...0,1 mm. Tabel nr. 8. 9: Raportul filer – liant Nr. crt.

Tipul stratului

Tipul mixturii asfaltice

1

Bază

Anrobat bituminos

Raport filer liant 0,8...3,0

In cazul mixturilor asfaltice stabilizate cu diferiţi aditivi, aceştia se utilizează conform agrementelor tehnice precum şi reglementărilor tehnice în vigoare pe baza unui studiu preliminar de laborator. Stabilirea compoziţiei mixturilor asfaltice în vederea elaborării dozajului de fabricaţie se va face pe baza prevederilor acestui caiet de sarcini. Dozajul va cuprinde obligatoriu: - verificarea caracteristicilor materialelor componente (prin analize de laborator, respectiv rapoarte de încercare); - procentul de participare al fiecărui component în amestecul total; - validarea dozajului optim pe baza testelor iniţiale. Raportul de încărcare pentru stabilirea compoziţiei optime a mixturii asfaltice (dozaj) va include rezultatele încercărilor efectuate conform 8.4, 8.7, pentru cinci conţinuturi diferite de liant, repartizate de o parte şi de alta a conţinutului de liant recomandat în final, dar nu în afara limitelor conţinutului recomandat cu mai mult de 0,2. O nouă încercare de tip se realizează obligatoriu de fiecare dată când apare măcar una din situaţiile următoare: schimbarea sursei de bitum sau a tipului de bitum, schimbarea sursei de agregate, schimbarea tipului mineralogic al filerului, schimbarea aditivilor. CARACTERISTICILE FIZICO-MECANICE ALE MIXTURILOR ASFALTICE Caracteristicile fizico-mecanice ale mixturilor asfaltice se determină pe corpuri de probă confecţionate din mixturi asfaltice preparate în laborator pentru stabilirea dozajelor optime (încercări iniţiale de tip) şi pe probe prelevate de la malaxor sau de la aşternere pe parcursul execuţiei, precum şi din straturile îmbrăcăminţii gata executate.

102

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Prelevarea probelor de mixturi asfaltice pe parcursul execuţiei lucrărilor, precum şi din stratul gata executat, se efectuează conform SR EN 12697-27:2002. Caracteristicile fizico-mecanice ale mixturilor asfaltice de tip beton asfaltic trebuie să se încadreze în limitele din tabelele nr. 8. 10, 8. 11. Caracteristicile Marshall ale mixturilor asfaltice se determină conform SR EN 126976:2012 şi SR EN 12697-34:2012 şi vor respecta condiţiile din tabelul nr. 8. 10. Absorbţia de apă se va efectua conform metodei din ANEXA nr. 1B. Sensibilitatea la apă se determină conform SR EN 12697–12:2008, metoda A şi va respecta condiţiile din tabelul 8. 10. Caracteristici fizico-mecanice determinate prin încercări pe cilindrii Marshall. Tabel nr. 8. 10: Caracteristicile fizico mecanice Caracteristici pe epruvete cilindrice tip Marshall Nr crt

1.

Tipul mixturii asfaltice

AB31,5;ABPC31,5;ABPS31, 5

Indice Raport Sensibili Stabilitate Absorbţia de S/I, tate la S,la 60°C, de apă curgere, apă, min. KN % vol. KN/mm mm % 6,5...13 1,5...4,0

1,6

1,5...6,0

60...90

Caracteristicile fizico-mecanice ale mixturilor asfaltice determinate prin încercări dinamice se vor încadra în valorile limită din tabelele nr. 8. 10, 8. 11. Incercările dinamice care se vor efectua în vederea verificării caracteristicilor fizicomecanice ale mixturilor asfaltice sunt următoarele: - Rezistenţa la deformaţii permanente (încercarea la compresiune ciclică şi încercarea la ornieraj) reprezentată prin:  Viteza de fluaj şi fluajul dinamic al mixturii asfaltice, determinate prin încercarea la compresiune ciclică triaxială pe probe cilindrice din mixtură asfaltică, conform SR EN 12697-25, metoda B;  Viteza de deformaţie şi adâncimea făgaşului, determinate prin încercarea de ornieraj pe epruvete confecţionate în laborator sau prelevate prin tăiere din stratul realizat (carote), conform SR EN 12697-22+A1:2007, dispozitiv mic în aer, procedeul B; - Rezistenţa la oboseală, determinată conform SR EN 12697-24, fie prin încercarea la întindere indirectă pe epruvete cilindrice - anexa E, fie prin celelalte din cadrul metodelor reglementate de SR EN 12697-24:2012;

103

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

- Modulul de rigiditate, determinat prin încercarea la rigiditate a unei probe cilindrice din mixtură

asfaltică, conform SR EN 12697-26:2012, anexa C; - Volumul de goluri al mixturii asfaltice compactate, determinat pe epruvete confecţionate la presa de compactare giratorie, conform SR EN 12697-31:2007. Tabel nr. 8. 11: Caracteristicile mixturilor pentru stratul de bază determinate prin încercări dinamice

Nr. crt

Mixtură asfaltică pentru stratul de bază / clasă tehnică drum

Caracteristică

I-II

III-IV

Caracteristici pe cilindrii confecţionaţi la presa giratorie

1

7.5

8.5

20 000

30 000

- viteza de deformaţie la 40°C, 200 KPa şi 10000 impulsuri, µm/m/ciclu, maxim

2,0

3,0

1.3

Modulul de rigiditate la 20 °C, 124 ms, MPa, minim

6000

5600

1.4

Rezistenţa la oboseală, proba cilindrică solicitată la întindere indirectă : Număr minim de cicluri până la fisurare la 150C

500 000

400 000

2.

Rezistenţa la oboseală, epruvete trapezoidalesau prismatice ε6 10-6, minim

100

150

1.1

Volum de goluri, la 120 giraţii,% maxim Rezistenţa dinamic)

1.2.

la

deformaţii

permanente (fluaj

- deformaţia la 40 °C, 200 KPa şi 10000 impulsuri, µm/m, maxim

CARACTERISTICILE STRATURILOR GATA EXECUTATE Caracteristicile straturilor realizate din mixturi asfaltice sunt: - gradul de compactare şi absorbţia de apă – tabel nr. 8. 12 - rezistenţa la deformaţii permanente - elementele geometrice ale stratului executat – tabel nr. 8. 12 104

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

- caracteristicile suprafeţei îmbrăcăminţilor bituminoase executate – tabel 8. 13.

Gradul de compactare şi absorbţia de apă Gradul de compactare reprezintă raportul procentual dintre densitatea aparentă a mixturii asfaltice compactate în strat şi densitatea aparentă determinată pe epruvete Marshall compactate în laborator din aceeaşi mixtură asfaltică. Densitatea aparentă se determină conform SR EN 12697-6:2012. Densitatea aparentă a mixturii asfaltice din strat se poate determina pe carote prelevate din stratul gata executat sau prin măsurători în situ cu echipamente de măsurare adecvate, omologate. Încercările de laborator efectuate pentru verificarea compactării constau în determinarea densităţii aparente şi a absorbţiei de apă pe plăcuţe (100x100) mm sau pe carote cilindrice cu diametrul de 100 mm, netulburate. Condiţiile tehnice pentru absorbţia de apă şi gradul de compactare al straturilor din mixturi asfaltice, cuprinse în prezentul caiet de sarcini, vor fi conforme cu valorile din tabel nr. 8. 12. Tabel nr. 8. 12: Caracteristicile straturilor din mixturi asfaltice

Nr crt 1

Tipul stratului Anrobat bituminos: ABPS31,5

% vol.

Grad de compactare, % minim

2…8

96

Absorbţie de apă,

AB31,5; ABPC31,5;

Rezistenţa la deformaţii permanente a stratului executat din mixturi asfaltice Rezistenţa la deformaţii permanente a stratului de uzură executat din mixturi asfaltice se verifică pe minim două carote cu diametrul de 200 mm prelevate din stratul executat, la cel puţin două zile după aşternere. Rezistenţa la deformaţii permanente pe carote se măsoară prin determinarea vitezei de deformaţie la ornieraj şi/sau adâncimea făgaşului, la temperatura de 60 °C, conform SR EN 12697-22.

105

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Elemente geometrice Elementele geometrice şi abaterile limită la elementele geometrice trebuie să îndeplinească condiţiile din tabel nr. 8. 12. Tabel nr. 8. 12: Elemente geometrice şi abaterile limita pentru straturile executate din mixturi asfaltică

Nr crt

1

2

3

4

Condiţii de admisibilitate (min., cm)

Elemente geometrice

Grosimea minimă a compactat: strat de bază

Lăţimea parţii carosabile: Profilul transversal în aliniament în curbe şi zone aferente cazuri speciale Profil longitudinal* declivitate, % maxim: autostrăzi

stratului 8,0

Abateri limită locale admise la elementele geometrice - nu se admit abateri în minus faţă de grosimea minima prevăzută în proiect pentru fiecare strat

Profil transversal proiectat

± 20 mm

Sub formă acoperiş conform STAS 863 pantă unică

± 5,0 mm faţă de cotele profilului adoptat

≤5% 7%

drumuri naIionale

± 5,0 mm faţă de cotele profilului proiectat, cu condiţia respectării pasului de proiectare adoptat

* Declivităţi mai mari pot fi prevăzute numai cu acordul inginerului şi asigurarea măsurilor de siguranţă a circulaţiei. Caracteristicile suprafeţei straturilor executate din mixturi asfaltice Caracteristicile suprafeţei straturilor executate din mixturi asfaltice şi condiţiile tehnice care trebuie să fie îndeplinite sunt conform tabelului 8. 13.

106

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Determinarea caracteristicilor suprafeţei straturilor executate din mixturi asfaltice se efectuează, pentru strat de bază – înainte de aşternerea stratului următor (superior). Tabel nr. 8. 13: Caracteristicile suprafeţei straturilor bituminoase

Nr crt

Condiţii de admisibilitat e

Caracteristică

baza

Strat

1

2

3

4

Metoda de încercare

Planeitatea în profil longitudinal, prin măsurarea cu echipamente omologate Indice de planeitate, IRI, m/km: -drumuri de clasă tehnică I . . . II -drumuri de clasă tehnică III -drumuri de clasă tehnică IV -drumuri de clasă tehnică V Planeitatea în profil longitudinal, sub dreptarul de 3 m Denivelări admisibile, mm: -drumuri de clasă tehnică I şi II -drumuri de clasă tehnică III -drumuri de clasă tehnică IV...V Planeitatea în profil transversal, mm/m

≤2,5

≤4,0

±1,0

Rugozitatea suprafeţei

107

Reglementări tehnice în vigoare privind măsurarea indicelui de planeitate. Măsurătorile se vor efectua din 10 în 10 m iar în cazul sectoarelor cu denivelări mari se vor determina punctele de maxim.

SR EN 130367:2004

Echipamente electronice omologate sau metoda şablonului.

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Aderenţa suprafeţei. Încercarea cu pendul (SRT) - unităţi PTV -drumuri de clasă tehnică I...II 4.1. -drumuri de clasă tehnică III -drumuri de clasă tehnică IV ...V Adâncimea medie a macrotexturii, metoda volumetrică MTD, adâncime textura, mm: 4.2. -drumuri de clasă tehnică I...II -drumuri de clasă tehnică III -drumuri de clasă tehnică IV ...V Adâncimea medie a 4.3. macrotexturii, metoda profilometrică MPD, adâncime medie profil exprimată în coeficient de frecare (µGT): -drumuri de clasă tehnică I...II -drumuri de clasă tehnică III -drumuri de clasa tehnica IV-V 5

Omogenitate. Aspectul suprafeţei

≥80 ≥75 ≥70

SR EN 130364:2012

≥1,2 ≥0,8 ≥0,6

SR EN 130361:2010

≥0,67 ≥0,62 ≥0,57

SR EN ISO 134731:2004 Reglementări tehnice în vigoare, cu aparatul de măsură Grip Tester

Vizual: Aspect fără degradări sub formă de exces de bitum, fisuri, zone poroase, deschise, şlefuite

Nota 1: Planeitatea în profil longitudinal se determină fie prin măsurarea indicelui de planeitate IRI, fie prin măsurarea denivelărilor sub dreptarul de 3 m. Nota 2: Planeitatea in profil transversal este cea prin care se constată abateri de la profilul transversal, apariţia făgaşelor şi se face cu echipamente electronice omologate sau metoda şablonului. Nota 3: Pentru verificarea rugozităţii se vor determina atât aderenţa prin metoda cu pendulul SRT cât şi adâncimea medie a macrotexturii. Dacă nu există alte precizări în caietul de sarcini, aderenţa suprafeţei se determină cu aparatul cu pendul alegând 3 sectoare representative pe km/drum. Pentru fiecare sector se aleg 5 secţiuni situate la distanţa de 5…10 m între ele, pentru care se determină rugozitatea, în puncte situate la un metru de marginea părţii carosabile (pe urma roţii) şi la o jumătate de metru de ax

108

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

(pe urma roţii). Determinarea adâncimii macrotexturii se face în aceleaşi puncte în care s-a aplicat metoda cu pendul.

PREPARAREA ŞI PUNEREA ÎN OPERĂ A MIXTURILOR ASFALTICE

PREPARAREA ŞI TRANSPORTUL MIXTURILOR ASFALTICE Mixturile asfaltice se prepară în instalaţii prevăzute cu dispozitive de predozare, uscare, resortare şi dozare gravimetrică a agregatelor naturale, dozare gravimetrică sau volumetrică a bitumului şi filerului, precum şi dispozitiv de malaxare forţată a agregatelor cu liantul bituminos. Verificarea funcţionării instalaţiilor de producere a mixturii asfaltice se face în mod periodic de către personal de specialitate conform unui program de întreţinere specificat de producătorul echipamentelor şi programului de verificare metrologic al dispozitivelor de măsura şi control. Certificarea capabilităţii instalaţiei privind calitatea fabricaţiei şi condiţiile de securitate prevăzute de Regulamentul UE 305/2011 se face cu respectarea tuturor standardelor şi reglementărilor naţionale şi europene impuse. Se recomandă efectuarea inspecţiei tehnice a instalaţiei de producere a mixturii asfaltice la cald de către un organism de inspecţie de terţă parte, organism acreditat conform normelor în vigoare. Controlul producţiei în fabrică se face conform SR 13108-21:2006. Temperaturile agregatelor naturale, ale bitumului şi ale mixturii asfaltice la ieşirea din malaxor se stabilesc în funcţie de tipul liantului, conform tabelului nr. 8. 14 (sau confom specificaţiilor producătorului), cu observaţia că temperaturile maxime se aplică în toate punctele instalaţiei de asfalt şi temperaturile minime se aplică la livrare. În cazul utilizării unui bitum modificat, a unui bitum dur sau a aditivilor, pot fi aplicate temperaturi diferite. În acest caz, aceasta trebuie să fie documentată şi declarată pe marcajul reglementat. Tabel nr. 8. 14: Temperaturi la prepararea mixturii asfaltice

Tip bitum

35-50

Bitum

Agregate

150-170

140-190

Betoane MAS MAP asfaltic e Mixtura asfaltică la ieşirea din malaxor Temperatura, C 150-190 109

160-200

150-180

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

50-70

150-170

140-190

140-180

150-190

140-175

70-100

150-170

140-190

140-180

140-180

140-170

Temperatura mixturii asfaltice la ieşirea din malaxor trebuie reglată astfel încât în condiţiile concrete de transport (distanţă şi mijloace de transport ) şi condiţiile climatice să fie asigurate temperaturile de aşternere şi compactare conform tabel nr. 8. 15. Se interzice încălzirea agregatelor naturale şi a bitumului peste valorile specificate în tabelul nr. 8. 14, în scopul evitării modificării caracteristicilor liantului, în procesul tehnologic. Trebuie evitată încălzirea prelungită a bitumului sau reîncălzirea aceleiaşi cantităţi de bitum de mai multe ori. Dacă totuşi din punct de vedere tehnologic nu a putut fi evitată reîncălzirea bitumului, atunci este necesară determinarea penetraţiei acestuia. Dacă penetraţia bitumului nu este corespunzătoare se renunţă la utilizarea lui. Durata de malaxare, în funcţie de tipul instalaţiei, trebuie să fie suficientă pentru realizarea unei anrobări complete şi uniforme a agregatelor naturale şi a filerului cu liantul bituminos. Mixturile asfaltice executate la cald se transportă cu autobasculante adecvate, acoperite cu prelate speciale, imediat după încărcare urmărindu-se ca pierderile de temperatură pe tot timpul transportului, să fie minime. Benele mijloacelor de transport vor fi curate şi uscate. Mixtura asfaltică preparată cu bitum modificat cu polimeri se transportă obligatoriu cu autobasculante cu bena termoizolantă şi acoperită cu prelată. LUCRĂRI PREGĂTITOARE Pregătirea stratului suport înainte de punerea în operă a mixturii asfaltice. Suprafaţa stratului suport trebuie să fie uscată. AMORSAREA La realizarea straturilor executate din mixturi asfaltice se amorsează stratul suport şi rosturile de lucru cu o emulsie bituminoasă cationică cu rupere rapidă. Amorsarea se va face pe o suprafaIă curată și uscată și se realizează uniform cu un dispozitiv special. AŞTERNEREA MIXTURII ASFALTICE Aşternerea mixturilor asfaltice se face la temperaturi ale stratului suport de minim 10oC, pe o suprafaţă uscată. 110

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

În cazul mixturilor asfaltice cu bitum modificat cu polimeri aşternerea se face la temperaturi ale stratului suport de minim 15oC, pe o suprafaţă uscată. Lucrările se întrerup pe vânt puternic sau ploaie şi se reiau numai după uscarea stratului suport. Aşternerea mixturilor asfaltice se efectuează numai mecanizat, cu repartizatoare finisoare prevăzute cu sistem încălzit de nivelare încălzit care asigură o precompactare. Mixtura asfaltică trebuie aşternută continuu, în grosime constantă, pe fiecare strat şi pe toată lungimea unei benzi programată a se executa în ziua respectivă. In cazul unor întreruperi accidentale care conduc la scăderea temperaturii mixturii asfaltice rămasă necompactată aceasta va fi îndepărtată. Această operaţie se face în afara zonelor pe care există, sau urmează a se aşterne, mixtură asfaltică. Capătul benzii întrerupte se tratează ca rost de lucru transversal. Mixturile asfaltice trebuie să aibă la aşternere şi compactare, în funcţie de tipul liantului, temperaturile prevăzute în tabelul nr. 8. 15. Măsurarea temperaturii va fi efectuată în masa mixturii, în buncărul repartizatorului, cu respectarea metodologiei prezentate în SR EN 1269713. În cazul utilizării aditivilor pentru mărirea lucrabilităţii mixturilor asfaltice la temperaturi scăzute se vor respecta prevederile din agrementul tehnic şi specificaţiile tehnice ale producătorului. Pentru mixtura asfaltică stabilizată, se vor utiliza temperaturi cu 10°C mai mari decât cele prevăzute în tabelul nr.8. 15. Tabel nr. 8. 15: Temperaturile mixturii asfaltice la aşternere şi compactare

Tipul liantului

Temperatura mixturii asfaltice la aşternere oC, min.

Temperatura mixturii asfaltice lacompactare oC, min. început

sfârşit

bitum rutier neparafinos, tip: 35/50

150

145

110

50/70

140

140

110

70/100

140

135

100

165

160

120

bitum modificat cu polimeri, clasa: 25/55

111

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

45/80

160

155

120

40/100

155

150

120

Aşternerea se va face pe întreaga lăţime a căii de rulare. Atunci când acest lucru nu este posibil, se stabileşte prin proiect şi se supune aprobării Inginerului lăţimea benzilor de aşternere şi poziţia rosturilor longitudinale ce urmează a fi executate. Grosimea maximă a mixturii aşternute printr-o singură trecere este cea fixată de proiectant, dar nu mai mare de 10 cm. Viteza optimă de aşternere se va corela cu distanţa de transport şi capacitatea de fabricaţie a staţiei, pentru a se evita total întreruperile în timpul execuţiei stratului şi apariţiei crăpăturilor / fisurilor la suprafaţa stratului proaspăt aşternut. Funcţie de performanIele finisorului, viteza la aşternere poate fi de 2,5...4 m/min. In buncărul utilajului de aşternere, trebuie să existe în permanenţă suficientă mixtură, necesară pentru a se evita o răspândire neuniformă a materialului. La realizarea straturilor executate din mixturi asfaltice, o atenţie deosebită se va acorda realizării rosturilor de lucru, longitudinale şi transversale, care trebuie să fie foarte regulate şi etanşe. La reluarea lucrului pe aceeaşi bandă sau pe banda adiacentă, zonele aferente rostului de lucru, longitudinal şi/sau transversal inclusiv zona benzii de incadrare (acostament), se taie la toate straturile asfaltice, de baza, de legatura sau de uzura pe toata grosimea stratului, astfel incat sa rezulte o muchie vie verticala. În cazul rostului longitudinal, când benzile adiacente se execută în aceeaşi zi, tăierea nu mai este necesară. Rosturile de lucru longitudinale şi transversale ale stratului de uzură se vor decala cu minimum 10 cm faţă de cele ale stratului de legătură, cu alternarea lor. Atunci când există şi strat de bază bituminos sau din materiale tratate cu liant hidraulic, rosturile de lucru ale straturilor se vor executa întreţesut. Legătura transversală dintre un strat de asfalt nou şi un strat de asfalt existent al drumului se va face după decaparea mixturii din stratul vechi, pe o lungime variabilă în funcţie de grosimea noului strat, astfel încât să se obţină o grosime constantă a acestuia, cu panta de 0,5%. În plan, liniile de decapare se recomandă să fie în formă de V, la 450. Completarea zonei de unire se va face prin amorsarea suprafeţei, urmată de aşternerea şi compactarea noii mixturi asfaltice, până la nivelul superior al ambelor straturi (nou şi existent). Stratul de bază va fi acoperit imediat cu straturile îmbrăcămintei bituminoase, nefiind lăsat neprotejat sub trafic.

112

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

COMPACTAREA MIXTURII ASFALTICE La compactarea straturilor executate din mixturi asfaltice se aplică tehnologii corespunzătoare, care să asigure caracteristicile tehnice şi gradul de compactare prevăzute pentru fiecare tip de mixtură asfaltică şi fiecare strat în parte. Operaţia de compactare a straturilor executate din mixturi asfaltice se realizează cu compactoare cu rulouri netede şi/sau compactoare cu pneuri, prevăzute cu dispozitive de vibrare adecvate, astfel încât să se obţină gradul de compactare conform tabelului nr. 8. 12. Pentru obţinerea gradului de compactare prevăzut, se execută un sector experimental şi se determină numărul optim de treceri ale compactoarelor, în funcţie de performanIele acestora, tipul şi grosimea straturilor executate. Sectorul experimental se realizează înainte de începerea aşternerii stratului în lucrare, utilizând mixturi asfaltice preparate în condiţii similare cu cele stabilite pentru producţia curentă. Etalonarea atelierului de compactare şi de lucru, va fi efectuată sub responsabilitatea unui laborator autorizat, care va efectua, în acest scop, toate încercările pe care le va considera necesare. Metoda de compactare propusă va fi considerată satisfăcătoare dacă, pe sectorul de probă, se obţine gradul de compactare minim menţionat la tabelul nr. 8. 12. Pentru obţinerea gradului de compactare prevăzut, numărul minim de treceri recomandat pentru compactoarele uzuale este cel menţionat în tabelul nr. 8.16. Compactarea se execută pe fiecare strat în parte. Compactoarele cu pneuri vor fi echipate cu şorţuri de protecţie . Tabel nr. 8. 17: Compactarea mixturilor asfaltice. Număr minim de treceri Ateliere de compactare A Tipul stratului

Strat de bază

B

Compactor cu Compactor cu Compactor cu pneuri de 160 rulouri netede de rulouri netede de kN 120 kN Număr de treceri minime120 kN 12

4

14

Compactarea se execută în lungul benzii, primele treceri efectuându-se în zona rostului dintre benzi, apoi de la marginea mai joasă spre cea ridicată. Pe sectoarele în rampă, prima trecere se face cu utilajul de compactare în urcare. Compactoarele trebuie să lucreze fără şocuri, cu o viteză mai redusă la început, pentru a evita vălurirea stratului executat din mixtură asfaltică 113

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

şi nu se vor îndepărta mai mult de 50 m în spatele repartizatorului. Locurile inaccesibile compactorului, în special în lungul bordurilor, în jurul gurilor de scurgere sau ale căminelor de vizitare, se compactează cu maiul mecanic. Suprafaţa stratului se controlează în permanentă, iar micile denivelări care apar pe suprafaţa stratului executate din mixturi asfaltice vor fi corectate după prima trecere a rulourilor compactoare pe toată lăţimea benzii. CONTROLUL CALITĂŢII LUCRĂRILOR

CONTROLUL CALITĂŢII LUCRĂRILOR DE EXECUŢIE Controlul calităţii lucrărilor de execuţie a straturilor de uzură, de legătură şi de bază din mixturi asfaltice se efectuează pe faze. CONTROLUL CALITĂŢII MATERIALELOR Controlul calităţii materialelor se face conform prevederilor prezentului caiet de sarcini. CONTROLUL PROCESULUI TEHNOLOGIC Controlul reglajului instalaţiei de preparare a mixturii asfaltice: - funcţionarea corectă a dispozitivelor de cântărire sau dozare volumetrică: la începutul fiecărei zile de lucru; - funcţionarea corectă a predozatoarelor de agregate naturale: zilnic. Controlul regimului termic de preparare a mixturii asfaltice: - temperatura liantului la introducerea în malaxor: permanent; - temperatura agregatelor naturale uscate şi încălzite la ieşirea din uscător: permanent; - temperatura mixturii asfaltice la ieşirea din malaxor: permanent. Controlul procesului tehnologic de execuţie a stratului bituminos: - pregătirea stratului suport: zilnic, la începerea lucrării pe sectorul respectiv; - temperatura mixturii asfaltice la aşternere si compactare: cel puţin de două ori pe zi la compactare cu respectarea metodologiei impuse de SR EN12697-13:2002; - modul de execuţie a rosturilor: zilnic; - tehnologia de compactare (atelier de compactare, număr de treceri): zilnic. Verificarea respectării compoziţiei mixturii asfaltice conform amestecului prestabilit (dozajul de referinţă) se va face în felul următor:

114

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

- granulozitatea amestecului de agregate naturale şi filer la ieşirea din malaxor, înainte de

adăugarea liantului (şarja albă): zilnic sau ori de câte ori de câte ori se observă o calitate necorespunzătoare a mixturilor asfaltice; - conţinutul minim obligatoriu de materiale concasate: la începutul fiecărei zile de lucru; - compoziţia mixturii asfaltice (compoziţia granulometrică şi conţinutul de bitum) prin extracţii, pe probe de mixtură prelevate de la malaxor şi aşternere: zilnic. Verificarea calităţii mixturii asfaltice, se va face prin analize efectuatuate de un laborator autorizat pe probe de mixtură asfaltică: 1 probă/400 tone mixtură fabricată, dar cel puţin una pe zi, astfel: - compoziţia mixturii asfaltice, care trebuie să corespundă compoziţiei stabilite prin studiul preliminar de laborator; - caracteristici fizico-mecanice cate trebuie să se încadreze în limitele din prezentul caiet de sarcini Abaterile în valoare absolută ale compoziţiei mixturilor asfaltice faţă de amestecul de referinţă prestabilit (dozaj) se vor încadra în valorile limită din tabelul nr. 8.18, cu încadrarea în limitele caracteristicilor fizico-mecanice prevăzute în prezentul caiet de sarcini şi verificate prin stabilirea dozajului optim. Tabel nr. 8. 18: Abateri faţă de dozajul optim Abateri admise faţă de dozajul optim, în valoare absolută

Agregate Treceri pe sita de,mm

115

31,5

±5

20

±5

16

±5

12,5

±5

8

±5

4

±4

2

±4

1

±3

0,125

±1,5

0,063

±1

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Bitum

±0,2

Tipurile de încercări şi frecvenţa acestora, în funcţie de tipul de mixtură şi clasa tehnică a drumului sunt prezentate în tabelul 8. 19, în corelare cu SR EN 13108-20:2006. Tabel nr. 8. 19: Tipul şi frecvenţa încercărilor realizate pe mixturi asfaltice Natura controlului/încercării şi frecvenţa încercării

Nr crt 0

1

1

2.

3.

Caracteristici verificate şi limite de încadrare 2

Tipul mixturii asfaltice 3

Toate tipurile de mixturi asfaltice destinate stratului de Conform tabel nr. 8. 10 uzură, de legătură şi de bază cu excepţia mixturilor asfaltice stabilizate Încercări iniţiale de Toate tipurile de mixturi tip (validarea în laborator) asfaltice destinate stratului de Conform tabel nr. 8. legătură şi de bază, conform prevederilor din acest 11 normativ pentru clasa tehnică a drumului I, II, III, IV.

Încercări iniţiale de tip (validarea în producţie)

Verificarea caracteristicilor mixturii asfaltice prelevate în timpul execuţiei: Frecvenţa: 1/400 tone mixtură asfaltică fabricată sau cel puţin o dată pe zi.

Idem punctul 1

La transpunerea pe staţia de asfalt a dozajelor proiectate în laborator, vor fi prelevate probe pe care se vor reface toate încercările prevăzute la punctul 1 din acest tabel.

Compoziţia mixturii

Toate tipurile de mixtură asfaltică pentru stratul de uzură, de legătură şi de bază.

Caracteristici fizicomecanice pe epruvete Marshall conform tabel nr. 8. 10.

116

Toate tipurile de mixturi asfaltice destinate stratului de uzură, de legătură şi de bază cu excepţia mixturilor asfaltice stabilizate.

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

4

5

6 7

8

Verificarea calităţii stratului executat: - verificare pentru fiecare 10.000 m2 executaţi: - min.1/lucrare, în cazul lucrărilor cu suprafaţa mai mică de 10.000 m2 Verificarea modului de rigiditate: - verificare pentru fiecare 10.000 m2 executaţi - min.1 / lucrare, în cazul lucrărilor cu suprafaţă mai mică de 10.000 m2 Verificarea elementelor geometrice ale statului executat Verificarea suprafetei stratului executat

Toate tipurile de mixtură asfaltică pentru stratul de uzură, de legătură şi de bază Conform tabel nr. 8. 12

Conform tabel nr. 8. 11

Strat de bază

Conform tabel nr. 8. 12

Toate straturile executate

Conform tabel nr. 8. 13

Toate straturile executate

Verificări suplimentare în situaţii cerute de comisia de recepţie (Inginer): Frecvenţa: 1 set carote pentru fiecare solicitare

Conform solicitării comisiei

CONTROLUL CALITĂŢII STRATURILOR EXECUTATE DIN MIXTURI ASFALTICE Verificarea calităţii stratului se efectuează prin prelevarea de epruvete, conform SR EN 12697-29, astfel: - carote 0 200 mm pentru determinarea rezistenţei la ornieraj; - carote 0 100 mm sau plăci de min.( 400 x 400) mm sau carote de 0 200 mm (în suprafaţă echivalentă cu a plăcii menţionate anterior) pentru determinarea grosimii straturilor, a gradului de compactare si absorbţiei de apă, precum şi a compoziţiei - la cererea Inginerului. Epruvetele se prelevează în prezenţa delegatului antreprenorului, al Inginerului, la aproximativ 1 m de la marginea părţii carosabile, încheindu-se un proces verbal, în care se va nota grosimea straturilor prin măsurarea cu o riglă gradată. Zonele care se stabilesc pentru prelevarea probelor sunt alese din sectoarele cele mai defavorabile. 117

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

Verificarea compactării stratului, se efectuează prin determinarea gradului de compactare in situ, prin încercări nedistructive sau prin încercări de laborator pe carote. Încercările de laborator efectuate pe carote pentru verificarea compactării constau în determinarea densităţii aparente şi a absorbţiei de apă, pe plăcuţe (100x100) mm sau pe carote cilindrice cu diametrul de 100 sau 200 mm, netulburate Rezultatele obţinute privind compactarea stratului trebuie să se încadreze în limitele din tabelul 21. Celelalte încercări constau în măsurarea grosimii stratului, a absorbţiei de apă şi a compoziţiei (granulometrie şi conţinut de bitum). VERIFICAREA ELEMENTELOR GEOMETRICE Verificarea elementelor geometrice ale stratului şi a uniformităţii suprafeţei se face conform STAS 6400:1984 și constă în: - verificarea îndeplinirii condiţiilor de calitate pentru stratul suport şi fundaţie, conform prevederilor STAS 6400:1984; - verificarea grosimii stratului, în funcţie de datele înscrise în rapoartele de încercare întocmite la încercarea probelor din stratul de bază executat, iar la aprecierea comisiei de recepţie, prin maximum două sondaje pe kilometru, prelevate din ax si la 1 m de marginea stratului asfaltic executat;verificarea se va face pe probe ce se iau pentru verificarea calităţii îmbrăcăminţii, tabel nr. 8. 12; - verificarea profilului transversal: - se face cu echipamente adecvate, omologate; - verificarea cotelor profilului longitudinal: - se face în axă, cu ajutorul unui aparat topografic de nivelment sau cu o grindă rulantă de 3 m lungime, pe minimum 10% din lungimea traseului. Nu se admit abateri în minus faţă de grosimea prevăzută în proiect. Abaterile în plus de la grosime nu constituie motiv de respingere a lucrării, cu condiIia respectării prevederilor prezentului caiet de sarcini privind uniformitatea suprafeIei și gradul de compactare.

RECEPŢIA LUCRĂRILOR RECEPŢIA PE FAZE DETERMINANTE Recepţia pe faze determinante, stabilite în proiectul tehnic se vor efectua conform Regulamentului privind controlul de stat al calităţii în construcţii aprobat cu HG 272/94 şi 118

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

conform Procedurii privind controlul statului în fazele de execuţie determinante, elaborată de MLPAT si publicată în Buletinul Construcţiilor volumul 4 din 1996. RECEPŢIA LA TERMINAREA LUCRĂRILOR Recepţia la terminarea lucrărilor de către Inginer se efectuează conform Regulamentului de recepţie a lucrărilor în construcţii şi instalaţii aferente acestora, aprobat cu HG 273/94 cu modificările şi completările ulterioare. Comisia de recepţie examinează lucrările executate în conformitatea cu documentaţia tehnică aprobată, proiect de execuţie, caiet de sarcini, precum şi determinări necesare în vederea realizării recepţiei la terminarea lucrării, după cum urmează: - Verificarea elementelor geometrice – tabel 8. 12;  grosimea;  lăţimea părţii carosabile;  profil transversal şi longitudinal - Planeitatea suprafeţei de rulare – tabel nr. 8. 13; - Rugozitate – tabel nr. 8. 13; - Capacitate portantă; - Rapoarte de încercare pe carote, prelevate din straturile executate - conform tabelului nr. 8. 19. RECEPŢIA FINALĂ În perioada de garanţie, toate eventualele defecţiuni vor fi remediate corespunzător de către antreprenor. Pentru lucrările de ranforsare, reabilitare, precum şi construcţii noi de drumuri şi autostrăzi, în vederea Recepţiei Finale, antreprenorul va prezenta măsurătorile de planeitate, rugozitate şi capacitate portantă, pentru confirmarea comportării în exploatare a lucrărilor executate. Recepţia finală se va face conform Regulamentului de recepţie a lucrărilor de construcţii şi instalaţii aferente acestora, aprobat prin H.G. 273/94 cu modificările şi completările ulterioare, după expirarea perioadei de garanţie.

119

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

ÎNCADRAREA DOCUMENTAŢIEI ÎN LEGISLAŢIA GENERALĂ DE PROIECTARE La elaborarea documentaţiei au fost avute în vedere prescripţiile legislaţiei generale şi a legislaţiei de proiectare, hotărâri guvernamentale şi ordonanţe, standarde şi normative, după cum urmează: HG Nr.28 din 9 ianuarie 2008 – privind conţinutul cadru al documentaţiei analizate a lucrărilor de intervenţie; Ordinul Nr. 863 / 2008 - privind aprobarea conţinutului-cadru al documentaţiei tehnicoeconomice aferente investiţiilor publice, precum şi a structurii şi metodologiei de elaborare a devizului general pentru obiective de investiţii şi lucrări de intervenţii; Legea 10/1995 – privind calitatea în construcţii, Legea 137 /1995 – privind protecţia mediului, HGR 51/1992 republicată în 1996 privind unele măsuri pentru îmbunătăţirea activităţii de prevenire şi stingere a incendiilor, Ordin MLPAT 91/1991 pentru aprobarea formularelor, a procedurii de autorizare şi a conţinutului documentaţiilor prevăzute de legea 50/1991, Ordin MAPPM 125/1996 pentru aprobarea procedurii de reglementare a activităţilor economice şi sociale cu impact asupra mediului înconjurător, HGR 525 / 1996 pentru aprobarea Regulamentului General de Urbanism, HGR 925 / 1995 pentru aprobarea Regulamentului de verificare şi expertizare tehnică de calitate a proiectelor, a execuţiei lucrărilor şi a construcţiilor, SR EN ISO - 9001 / sept.1995 – Sistemele calităţii – Model pentru asigurarea calităţii în proiectare, dezvoltare, producţie, montaj şi service, STAS 863 / 85 – Lucrări de drumuri – Elemente geometrice ale traseelor Prescripţii de proiectare, STAS 10144/1-90 – Străzi - Profiluri transversale – Prescripţii de proiectare, SR 662 – 02 – Lucrări de drumuri – Agregate naturale de balastieră, SR 667 – 01 – Agregate naturale şi piatră prelucrată pentru lucrări de drumuri, STAS 6400 – 84 – Lucrări de drumuri – Straturi de bază şi de fundaţie – Condiţii tehnice generale de calitate, SR 1848/1 – 2004 – Siguranţa circulaţiei. Indicatoare rutiere. Clasificare, simboluri şi amplasare, STAS 10796 / 1 –77 –Lucrări de drumuri. Construcţii anexe pentru colectarea şi evacuarea apelor –Prescripţii generale de proiectare, STAS 10796 / 2 –79 – Lucrări de drumuri. Construcţii anexe pentru colectarea şi evacuarea apelor, rigole, şanţuri şi casiuri – Prescripţii de proiectare şi execuţie, STAS 2914 - 84 - Lucrări de drumuri. Terasamente. Condiţii tehnice generale de calitate. 120

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI“, IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII SECŢIA CĂI FERATE, DRUMURI ŞI PODURI

BIBLIOGRAFIE A. Cărţi şi lucrări: 1. Horia Gh. Zarojanu, Dan Popovici – ,,Drumuri Trasee’’ Editura Venus Iaşi 1999; 2. Vasile Boboc, Horia Gh. Zarojanu, Dan Popovici - ,,Drumuri Terasamente’’ Editura ,,Gh. Asachi’’ Iaşi 2000. 3. Dorobanţu S., Jercan S., Pauca C., Romanescu C., Racanel I., Sovarel E. – ,,Drumri. Calcul şi proiectare”, ed. Tehnică Bucureşti, 1980; 4. Gugiuman Ghe., Galuşcă I. – ,,Dimensioanrea sistemelor rutiere. Elemente de calcul”, ed. Societatea Academică Teiu Botez, Iaşi, 2009; 5. Nicoară L., Munteanu V., Ionescu N. – ,,Întreţinerea şi exploatarea drumurilor”, ed. Tehnică Bucureşti, 1979; 6. Popovici D., Boboc V., Avadanutei F., Galusca I. – “Îndrumător de proiectare pentru căi de comunicaţii” Ediţia II, ed. Societatea Academică Teiu Botez, Iaşi, 2001; 7. Studiul şi proiectare drumurilor. Parte I – Trasee, 1953. B. Standarde de stat: 1. STAS 863 – 85 : Elemnte geometrice ale traseelor 2. STAS 1339 – 79 : Dimensionarea sistemelor rutiere 3. STAS 1598/1-3 – 89 : Încadrarea îmbrăcăminţilor la lucrări de construcţii noi şi modernizate de drumuri 4. STAS 1709/1-3 – 90 : Adâncimea de îngheţ în complexul rutier 5. STAS 2900 – 89 : Lăţimea drumului 6. STAS 9470 – 73 : Ploi Maxime 7. STAS 10144/1 – 90 : Profiluri transversale 8. SR 174/1 – 2002 : Îmbrăcăminţi bituminoase cilindrate executate la cald. Condiţii tehnice de calitate 9. SR 662 – 2002 : Agregate naturale de balastieră. Condiţii tehnice de calitate 10. SR 667 – 2001 : Agregate natutrale şi piatră prelucrată pentru lucrări de drumuri. Condiţii tehnice de calitate.

121