Optymalizacja konstrukcji nawierzchni drogi - to sformułowanie pojawią się coraz częściej, a dzieje się tak dlatego że projektowanie i stosowanie typowych technologii wykonania stanowi coraz większy problem dla Zamawiających, Projektantów czy też Wykonawców. Odczuwany coraz większy nacisk wynika z całkowicie zrozumiałego oczekiwania. Dostarczać nawierzchnie coraz lepsze za coraz mniejsze pieniądze. I tu właśnie możemy wpaść w pułapkę. A co z utrzymaniem jakości i jak ją zmierzyć? Przeczytaj poniższy artykuł i poznaj odpowiedź na to pytanie.
Optymalizacja konstrukcji drogi
Coraz częściej Inwestorzy oczekują optymalizacji konstrukcji nawierzchni drogi. Ale nie wszyscy pamiętają, że odpowiedzialna optymalizacja konstrukcji nawierzchni drogi nie oznacza, że zaczynamy obniżać jakość "byle było by taniej". Owszem koszty praktycznie zawsze i praktycznie dla każdego mają znaczenie, jednakże rosądne podejście do optymalizacji konstrukcji drogi zakłada przede wszystkim, że wraz z optymalizacją utrzymana zostaje jednocześnie jakość (trwałość), mierzona w odniesieniu do rozwiązań już przyjętych (które planujemy optymalizować) lub typowo stosowanych (np. katalogowych). Czym kierujemy się zatem i po co w ogóle zastanawiać się nad optymalizacją? Utrzymując cały czas w mocy zasadę zachowania przynajmniej równoważności analizowanych rozwiązań, w procesie optymalizacji najczęściej kierujemy się:
- lepszym dopasowaniem zastosowanych materiałów do warunków miejscowych,
- zmniejszeniem zużycia surowców dodatkowych,
- usprawnieniem procesu budowy,
- poprawą bezpieczeństwa prowadzonych prac.
Coraz bardziej powszechne staje się także obecnie analizowanie możliwości zastosowania bardziej ekologicznych rozwiązań. Optymalizacja konstrukcji dodatkiem hydrofobowym jest jedną ze skuteczniejszych, a zarazem relatywnie prostszych metod osiągnięcia tych wszystkich celów.
Metody projektowania
Optymalizacja jest możliwa dzięki indywidualnemu projektowaniu, które jest wspierane przez odpowiednie oprogramowanie oraz metody obliczeniowe. W celu odpowiedniego zaprojektowania optymalnej konstrukcji najlepiej stosować metody mechanistyczno-empiryczne. Pozwalają one na indywidualnie dobrać poszczególne warstwy z uwzględnieniem materiałów nietypowych. Projektowanie ME opiera się na dwóch głównych filarach: modelach analitycznych konstrukcji nawierzchni oraz zależnościach empirycznych pozwalających określić trwałość materiałów pod danym obciążeniem.
Optymalizacja w świetle prawa
Każda zamiana zatwierdzonego już projektu budowlanego wymaga sklasyfikowania jej wartości jako istotnej lub nieistotnej. Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. – Prawo budowlane art. 36a nakłada ten obowiązek na projektanta dokonującego zmian. Zazwyczaj w przypadku zmian konstrukcji nawierzchni wprowadzane zmiany nie są na tyle znaczące, aby konieczne było składanie projektu budowlanego zamiennego. W takim przypadku wystarczy przekazać Zamawiającemu lub Wykonawcy zamienny projekt konstrukcji nawierzchni.
Stabilizacja gruntu
Stabilizacja gruntu w celu poprawy jego parametrów mechanicznych znane jest od dziesięcioleci. Zazwyczaj wykorzystuje się do tego spoiwa hydrauliczne ze względu na niewielki koszt. Mimo to warstwa z gruntu ulepszonego w ten sposób wciąż jest narażona na niszczące działanie mrozu, spękania i utratę parametrów. Główną przyczyną tych zniszczeń jest woda. Zastosowanie stabilizacji ziarnistym dodatkiem hydrofobowym pozwala nie tylko uodpornić konstrukcję na działanie wody, ale również wprowadza dodatkowe korzyści umożliwiające jej optymalizację.
Warstwa hydrofobowa
Warstwa stabilizowana ziarnistym dodatkiem hydrofobowym wykonywana jest w ten sposób aby stworzyć monolityczną warstwę, odporną na działanie wody przy jednoczesnym zachowaniu jej elastycznej pracy bez ryzyka spękań. Dzięki tym właściwościom możliwa jest optymalizacja konstrukcji nawierzchni dodatkiem hydrofobowym, zarówno w zakresie wzmocnienie podłoża, jak i górnych warstw konstrukcji.
Parametry stabilizacji hydrofobowej
Ponieważ optymalizacji konstrukcji z użyciem dodatku hydrofobowego dokonuje się w drodze obliczeń mechanistyczno-empirycznych niezbędne do tego celu jest właściwe dobranie parametrów warstwy hydrofobowej. Przy projektowaniu z użyciem modeli sprężystych podstawowym parametrem do projektowania jest moduł sprężystości materiału (Younga). Z uwagi na właściwości warstwy stabilizowanej dodatkiem hydrofobowym (odporność na działanie wody, brak spękań) do projektowania przyjmuje się moduł na poziomie 800-1000 MPa.
Rodzaje konstrukcji
Stabilizacja ziarnistym dodatkiem hydrofobowym jest metodą wzmocnienia istniejącego gruntu i/lub odpowiedniego materiału dowożonego. Warstwa tego typu może być stosowana zarówno jako ulepszone podłoże, jak i podbudowa zasadnicza (zgodnie z nazewnictwem z KTKNPiP 2014). Zakres stosowania określa Aprobata Techniczna stosowanego dodatku.
4 podejścia do optymalizacji
Stosując stabilizację hydrofobową mamy wiele możliwości zaprojektowania konstrukcji. W przypadku typowej konstrukcji z warstwami wierzchnimi z mieszanek mineralno-asfaltowych warstwę stabilizacji hydrofobowej można stosować jako podbudowę zasadniczą, bądź zastępując dolne warstwy konstrukcji nawierzchni. Istotne jest również czy zachowujemy grubość całej konstrukcji ze względu na warunek mrozoodporności czy obliczamy indywidualnie opór cieplny.
Co o stabilizacji hydrofobowej sądzą nasi Klienci? Poznaj zrealizowane projekty.
