Proiectarea unei structuri stradale de tip flexibil. In proiectarea structurilor stradale obiectivul este acela de a asigura, prin intermediul operatiunilor normale de mentenanta, un nivel minim de functionalitate pentru o perioada de timp determinata.
Este important sa observam ca refacerea stratului de uzura dupa un anumit numar de ani se considera ca o lucrare de mentenanta normala si previzibila avand scopul de a asigura caracteristicile necesare de aderenta ale structurilor stradale flexibile si semi-rigide.
Intrucat caracteristicile materialelor utilizate nu se mentin constante in timp, incarcarile sunt dispersate prin pozitie si entitate, iar fenomenul de cedare in sine datorat uzurii este un fenomen aleatoriu, obiectivul trebuind sa fie definit in termeni probabilistici.
In proiectarea structurilor stradale trebuie definit:
- Viata utila inteleasa ca numar de ani pe parcursul carora structura stradala trebuie sa asigure, prin intermediul normalelor operariuni de mentenanta, conditii de functionare superioare la starea limita, fiind definita egala cu 30 de ani pentru acest proiect
- Starea limita, adica nivelul minim de functionare a structurii
- Fiabilitatea, adica probabilitatea ca structura sa fie in masura sa asigure operatii normale de mentenanta.
Capacitatea portanta a substratului
Capacitatea portanta a unui teren este capacitatea sa de a suporta sarcini/incarcari fara a se verifica deformari excesive de tip elasto-plastic. Capacitatea portanta depinde de o serie de factori:
- Natura, porozitatea si continutul de apa al terenului
- Entitatea, suprafata amprentei si viteza de aplicare a sarcinii si numarul de aplicari a sarcinii
Capacitatea portanta poate fi reprezentata prin mai multi parametrii printre care modulul rezilien tMr si modulul de deformare Md. Acesti parametrii sunt obtinuti din rezultatele testelor experimentale.
Modulul rezilient
Pentru determinarea acestui modul se pleaca de la clasificarea terenurilor facuta de Casagrande, unde in functie de materialul din care este constituit substratul se obtine CBR de laborator. In mod specific, PIETRISUL ARGILOS are o valoare ce variaza intre 20 si 40, luandu-se CBRlab=40.
Prin intermediul acestei valori se poate calcula valoarea modulului rezilient folosind monograma Giannini si Ferrari, din lucrarea „Portanza dei sottofondi” si care ofera o valoare Mr=100 MPa.
METODA EMPIRICA AASHTO
Metoda este empirica – statistica, adica se bazeaza pe observatii experimentale a parametrilor luati in considerare care sunt corelati cu functii de regresie astfel incat legaturile functionale sa fie corecte.
Aceasta procedura consta in determinarea numarului de axe standard (8,2 ton) pe care structura rutiera le poate suporta, atingand un anumit grad de deteriorare finala (PSIf). Aceasta valoare este functie de diversi parametrii precum caracteristicile mecanice ale materialelor, grosimile diverselor strate ale structurii stradale, capacitatea portanta a substratului, etc.
Aceste axe trebuie comparate cu traficul comercial ce se estimeaza a exista pe durata de viata utila a structurii rutiere pe banda cea mai incarcata.
Verficarea consta in verificarea faptului ca numarul de axe standard pe care structura rutiera le poate suporta este mai mare decat numarul de axe echivalente tranzitate de-a lungul vietii utile a structurii.
Calculul Structural Number (SN)
“Structural number” SN este un parametru ce tine cont de „rezistenta structurala” a structurii rutiere. Acesta este in functie de grosimea stratelor si de „rezistenta” materialelor folosite reprezentata prin intermediul „coeficientilor structurali de strat” si de sensibilitatea lor la apa reprezentata prin intermediul „coeficientilor de drenaj” mi.
Calculul traficului pe axe standard echivalente (N8.2ton)
Cunoscand numarul de vehicule comerciale care tranziteaza banda cea mai lenta, la sfarsitul vietii utile, pentru a calcula numarul de axe echivalente, s-a facut apel la coeficientul de echivalenta si la spectrul de trafic sugerat de catalogul structurilor rutiere.
Calculul traficului suportabil (W18)
Ecuatia pentru calculul traficului suportabil in termeni de axe standard echivalente de 8.2 ton a structurilor stradale flexibile este:
Verificare
Metoda empirica se incheie verificand ca numarul de treceri de axe standard (N8,2) sa fie mai mic decat numarul maxim de treceri de axe standard suportabile de structura de paviment stradal (W8,2).
N8,2<W8,2