UNIVERZITET U TRAVNIKU Fakultet za tehničke studije
10. Do Donji i gornji ustroj ceste, odv odvodnj odnja a ces cesta Doc.dr.sc. Doc.dr.sc. Jasmin Jasmi n Taletović Taletović
E-mail:
[email protected] [email protected] om
10.1 Donji ustroj ceste •
Radovi na donjem d onjem ustroju podrazumijevaju: podrazumijevaju:
− Zemljane Zemljane radov radovee (istr (istražne ažne radov radove, e, priprem pripremni ni radovi, izvođenje, zaštita kosina) − Pror Prorač ačun unii zeml zemlja jani nih h mas − Zidovi Zidovi (potpo (potporni rni,, uporn uporni,i, oblo obložni žni))
10.1 Donji ustroj ceste •
Kod gradnje ceste pravilo je što više iskoristiti materijal s trase
•
Za kolničku konstrukciju koriste se vezivna sredstva (cement, kreč, bitumen, katran, katranske smole, bitumenski mulj itd.)
•
Materijale za građenje cesta dijelimo:
− Prirodno sraslo tlo (za dinji ustroj) − Prirodni kamen (donji ustroj, podlogu, zastor i objekte) − Umjetni kamen (za podlogu i zastor) − Vezina sredstva (za podlogu, zastor i stabilizacije)
10.1 Donji ustroj ceste •
Zemljani radovi podrazumijevaju iskop, utovar, prevoz,
ugrađivanje i zbijanje. Zemljana tla mogu biti: − humusno
− sitnozrna vezana tla (gline, pjeskovite prašine, les) − krupnozrna nevezena tla (pijesak, šljunak, mješavine) − mješovita tla kamenita tla mogu biti:
− polučvrsta (lapori, pješčari, raspadnuti škriljci) − čvrsta (dolomiti, krečnjaci, sedimentn, metamorfne i eruptivne stijene) Specijalna tla
− tresetišta, muljevi (izbjegavaju se)
10.1 Donji ustroj ceste Zemljani radovi za donji ustroj ceste obuhvataju:
− − − − − − − −
raščišćavanje terena (drveće, kamenje, korijenje) skidanje humusa
iskop tla (na trasi i pozajmištu) prevoz izrada nasipa odvodnja osiguranje pokosa i usjeka
izrada potpornih, upornih i obložnih zidova, drenaže, propusta, regulacije vodotoka itd.
10.1 Donji ustroj ceste •
•
Donji ustroj mora imati traženu stabilnost i nosivost bez obzira na uslove i klimatske prilike. Neophodno je poznavanje svojstava tla:
− geoloških (vrsta tla, slojevitost, stabilnost, postojanost) − geomehaničkih svojstava tla (geomehaničke karakteristike materijala, idr.)
− hidrološki podaci (vodostaji i podzemne vode) − ostali podaci (dubine smrzavanja, temperature, padavine, vjetrovi, rastinje idr.)
10.1 Donji ustroj ceste •
Pripremni radovi obuhvataju sve aktivnosti (prema
•
projektu organizacije građenja) koji su neophodni za pripremu i organizaciju gradilišta te izvođenje glavnih građevinskih i drugih radova. Geodetski radovi (iskolčenja trase i svih objekata i preko trase, poprečnih profila, kontrola za vrijeme građenja) Čišćene i priprema terena (uklanjanje grmlja i drveća, objekata, instalacija na trasi, zaštita onoga što ostaje (spomenici, vode, šume)) Iskopi (mehanizacija, bušenje, miniranje)
•
Nasipi (vezana tla max 3m)
•
•
•
Zaštita kosina (humusom, busenjem, zaštitno drveće, kamena obloga, žičana mreža, šrcana žbuka, itd.)
10.1 Donji ustroj ceste Zidovi se rade u nestabilnim terenima i mogu biti: Potporni zidovi preuzimaju •
opterećenje nasutih slojeva nasipa i saobraćaja.
•
•
Uporni zidovi preuzimaju
opterećenjetla u usjeku Obložni zidovi nemaju nosivu funkciju (30-50 cm)
10.2 Gornji ustroj ceste •
•
Kolnička konstrukcija ima zadatak da prenese opterećenja s vozne površine na posteljicu. Mora zadovoljiti uslove:
―prenijeti saobraćajno opterećenje na doni ustroj bez štetnih deformacija posteljice ―zadržati traženi kvalitet u planiranom razdoblju ―površina kolnika mora biti ravna, hrapava, vodonepropusna , otporna na habanje, učinkovita odvodnja, itd.
―podesna za izradu što trajnije horizontalne signalizacije
10.2 Gornji ustroj ceste •
Završni slojevi čine zastor (završni habajući i donji vezni slojevi)
•
•
Podloga prenosi statička i dinamička saobraćajna opterećenja na donji ustroj (tamponski sloj) Prema konstruktivnim osobinama kolničke konstrukcije dijelimo:
― savitljive (asfaltni i katranski zastori, kocke) ― krute (cement-betonski kolnici)
10.2 Gornji ustroj ceste •
Dimenzioniranje kolničke konstrukcije je određivanje
ukupne debljine kolničke konstrukcije (debljina i raspored pojedinih slojeva)
Faktori koji utiču na dimenzioniranje: ―gustoća i struktura prometa ―osovinski pritisci ―nosivost donjeg ustroja ―klimatski uslovi ―hidrološki uslovi ―dubina smrzavanja •
10.2 Gornji ustroj ceste
Vrste, raspored i debljine slojeva prikazane u normalnom
poprečnom profilu
10.2 Gornji ustroj ceste •
•
•
Posteljica (planum) je gornja površina donjeg ustroja
Posteljica prihvata stalna i pokretna opterećenja preko kolničke konstrukcije. Nosivost planuma u usjeku i nasipu mjeri se
― indeksom nosivost (Kalifornijski index nosivost CRB u %) ―Modul reakcije (MN/m3) ―Postignuta zbijenost (%) ―Modulom stišljivosti (MN/m2) Planum mora imati poprečni nagib od minimalno 4% •
10.2 Gornji ustroj ceste •
Podloge cestovnih zastora mogu biti:
―lomljenog kamena ―šljunka ―šljunka obrađenog bitumenom ―cementnog betona ―stabiliziranog tla ―Itd.
10.2 Gornji ustroj ceste •
Cestovni zastori mogu biti:
― od drobljenca ―od šljunka ― od malih kocki ― od velikih kocki ― kaldrma ― od lomljenog kamena ―Montažnih elemenata ― Cementnog betona ― Cementnog makadama
― od asfaltnih makadama ― od asfaltnih betona ― od lijevanog asfalta ― asfaltni tepisi ― itd.
10.2 Gornji ustroj ceste •
Osnovne vrste savremenih kolovoznih konstrukcija
― Konstrukcije sa asfaltnim zastorom ― Konstrukcije sa cementno-betonskim zastorom ― Konstrukcije sa zastorom od kamene kocke ili betonskih prefabrikovanih elemenata SLOJ
SASTAV
Kolovozni zastor
Habajući sloj
Noseći sloj
Vezni sloj
Gornji noseći sloj Donji noseći sloj
Osnovni sloj Sloj specijalne namjene
Posteljica
Izravnavajući Filtarski
Završni sloj nasipa Završni sloj podtla u usjeku
MATERIJAL
Ugljovodonični (asfaltni) Cementbetonski
Kaldrma (kamen), ploče Asfaltna mješavina za noseće slojeve po vrućem postupku Penetracija
Stabilizovan (cementom, bitumenom, mehanički) pjeskovit šljunak Pjeskoviti šljunak Kamena drobina
Pjeskoviti šljunak Pjeskovit materijal Stabilizovan materijal za nasipe dovezen sa strane Stabilizovano tlo
10.3 Odvodnja cesta •
Za osiguranje stabilnosti donjeg i gornjeg ustroja
ceste vrlo je važna efikasna i pouzdana odvodnja •
Voda se pojavljuje kao: - Površinska (kiša) - Procjedna i - Podzemna voda
•
Preduslov za optimalno, ekonomično i efikasno rješavanje odvodnje su hidrološka mjerenja i istraživanja te dobro poznavanje hidrologije i hidraulike.
10.3.1 Odvodni jarci •
•
Jarak trapeznog oblika je najstariji tip odvodnje ceste (dubina 40-60cm i širine dna 30 -50cm)
Uzdužni nagib jarka zavisi od terena (npr. jednak nagibu nivelete)
•
U zemljanom materijalu uzdužni nagib jarka mora biti 0.5-4%
•
Trapezni jarci kod niskih nasipa ili blago nagnutog terena i usjeku izvode se sobje strane a kod strmijih terena samo na strani padine
10.3.1 Odvodni jarci •
Kod savremenih cesta odvodnja se vrši plitkim žljebastim i trokutastim jarcima (bolje uklapanje u prirodu, manje posljedice kod izlijetanja vozila sa ceste)
10.3.2 Rigoli i drenaže •
Kod odvodnje uz kolnik koriste se trokutasti i žljebasti rigoli.
•
Trokutasti rigoli koriste se: - na svim vangradskim cestama
- u usjecima i zasjecima - na cestama u naseljima
Žljebasti rigoli se primjenjuju na - Parkiralištima - uz pješačke i biciklističke staze - u parkovima - između kolnika i razdjelnog pojasa
10.3.2 Rigoli i drenaže
10.3.3 Propusti •
Propusti su objekti za odvodnju kojima se voda propušta kroz trup ceste (iz prirodnog vodotoka ili zaštitnih jaraka i rigola)
•
Projektuju se i grade kao tipski objekti
•
Veličina propusta se određuje hidrauličkim proračunom
•
Prema obliku propuste dijelimo na:
― cijevne (kružni ili složeni) ―svođene (svod je polukrug ili segment) ― pločaste (upornjaci od betona, ploča od armiranog betona) ― okvirne (od armiranog betona)
10.3.3 Propusti •
cijevni (kružni ili složeni)
―svođeni (svod je polukrug ili segment) ― pločasti
10.3.3 Propusti •
Prema materijalu propuste dijelimo na:
― betonske ― armirano-betonske ― od prednapregnutog betona ― kamene
― metalne Prema načinu građenja propusti mogu biti: ― izvedeni na trasi ―izvedeni kao montažni (manji objekti) ― izvedeni polumontažnim građenjem •
Armirano betonski ramovski propusti
Propusti na autocesti
Metalni propusti
Ovi proizvodi se odlikuju visoke čvrstoće i jednostavnu instalaciju. Nedostatak je visoka osjetljivost na procesima erozije.
