Znanstveni članek

Nov pristop ocenjevanja nosilnosti voziščnih konstrukcij na podlagi neporušne metode z deflektometrom s padajočo utežjo (FWD)


A new approach to the assessment of the bearing capacity of pavement structures based on non-destructive method with a falling weight deflectometer (FWD)


Avtor(ji):
Damjan Želodec, Bojan Žlender, Marko Renčelj
Ključne besede:
podajnost, deflektometer s padajočo utežjo (FWD), neporušna metoda, parametri krivulj podajnosti, nosilnost, monitoring
UDK:
625.033.38:656.11(1-88)
Povzetek:
V večini razvitih držav po svetu imajo razvit monitoring stanja nosilnosti voziščnih konstrukcij za potrebe gospodarjenja s prometno infrastrukturo ali pa zgolj za pregled nad obstoječim stanjem. Z naraščanjem prometnih obremenitev se zvišujejo tudi zahteve po zagotavljanju ustrezne nosilnosti voziščnih konstrukcij. Le-te zagotovimo s pravilno izbiro materialov, vgrajenih v voziščne konstrukcije, in pogostostjo izvedbe meritev nosilnosti z ustrezno merilno opremo (sprotno odkrivanje slabo nosilnih mest). V ta namen se najpogosteje uporablja merilna oprema deflektometer s padajočo utežjo (FWD), ki z neporušno metodo meri podajnost voziščne konstrukcije. Surove podatke, ki jih dobimo z meritvami podajnosti (neposredno pod obremenilno ploščo in na različnih oddaljenostih od nje), lahko interpretiramo na različne načine. Pri tem imamo na voljo programska orodja za analize nosilnosti ali pa uporabimo zgolj surove podatke meritev podajnosti s terena. Na ta način z minimalnim številom vhodnih podatkov dobimo ustrezno oceno stanja voziščne konstrukcije. V okviru projektne naloge smo izvedli meritve podajnosti na izbranih odsekih različnih kategorij cest ter na podlagi surovih podatkov meritev podajnosti, naredili oceno stanja posameznih plasti v voziščni konstrukciji. Ocena stanja je bila zasnovana po metodologiji tujih avtorjev in je vključevala ocenjevalne lestvice, ki so bile narejene na osnovi irskih smernic in po »južnoafriški« metodologiji (v Južni Afriki razvita polmehanska in polempirična analitična tehnika za ocenjevanje strukturnega stanja vozišča) ter prilagojene na simulacijo prehoda obremenitve 50 kN na kolo. Ugotovljena so bila precejšna odstopanja pri vrednostih podajnosti za posamezni ocenjevalni razred in izbrani parameter kljub prilagoditvi na zahtevane osne obremenitve za državne ceste v Sloveniji. Po podrobni analizi obravnavanih metodologij je bilo ugotovljeno, da se določene vrednosti podajnosti posameznih parametrov znotraj ocenjevalne lestvice sicer lahko uporabijo v praksi, vendar bodo potrebne še dodatne prilagoditve. Noviteta prispevka je predstavitev novega pristopa ocenjevanja nosilnosti voziščnih konstrukcij po surovih podatkih meritev podajnosti in hkrati dopolnitev obstoječe metodologije, ki je trenutno v uporabi na državnem cestnem omrežju v upravljanju Direkcije RS za infrastrukturo.