Konstrukcje nawierzchni drogowych

Obowiązkowy

Rodzaj przedmiotu: Obowiązkowy

Wymagania wstępne: Budownictwo drogowe. Technologia nawierzchni drogowych.

Forma i warunki zaliczenia: Egzamin pisemny

Założenia i cele przedmiotu: Zapoznanie studentów z zakresu obliczeń trwałości nawierzchni drogowej oraz z zagadnieniami projektowania nawierzchni drogowych i ich wzmocnień.

Metody dydaktyczne: Wykłady, ćwiczenia projektowe

Treści programowe:

Wykład

Rodzaje, elementy, zadania konstrukcji nawierzchni drogowych. Modele teoretyczne. Analityczno-empiryczne (mechanistyczne) metody wymiarowania nowych i wzmocnienia konstrukcji podatnych i półsztywnych nawierzchni drogowych. Konstrukcje nawierzchni typu sztywnego.

Projekt

Wykonanie projektu konstrukcji nawierzchni podatnej, półsztywnej i sztywnej oraz wykonanie projektu wzmocnień konstrukcji nawierzchni drogowych.

Efekty kształcenia: Poznanie metod projektowania konstrukcji nawierzchni drogowych i ich wzmocnień.

Wykłady:

Rodzaje konstrukcji nawierzchni drogowych. Rys historyczny. -2 h

Charakterystyka warstw konstrukcji nawierzchni drogowej - wymagania. - 2 h

Modele teoretyczne konstrukcji nawierzchni drogowych – model półprzestrzeni sprężystej, model ośrodka dwuwarstwowego, trzywarstwowego, model ośrodka wielowarstwowego. - 3 h

Empiryczne metody projektowania konstrukcji nawierzchni drogowych (badania AASHO Road Test, metoda CBR). Metody oceny nośności konstrukcji nawierzchni drogowej.- 3 h

Katalog typowych konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych. Założenia projektowo – materiałowe. Obciążenie ruchem. Warunki gruntowo-wodne. Grupa nośności podłoża. Odwodnienie podłoża. Mrozoodporność.Wybór konstrukcji nawierzchni. Rozwiązania konstrukcyjne alternatywne i specjalne. - 4h

Analityczno – empiryczne metody wymiarowania. Metoda Shell’a. Metoda Instytutu Asfaltowego. Warunki klimatyczne. Obliczeniowy model konstrukcji. Projektowanie konstrukcji nawierzchni ze względu na odkształcenia trwałe - 4 h

Projektowanie wzmocnienia konstrukcji nawierzchni drogowych metodą ugięć sprężystych. - 2 h

Projektowanie wzmocnienia konstrukcji nawierzchni metodą mechanistyczną. Obciążenie. Warunki klimatyczne. Kryteria projektowe. - 4 h

Projektowanie konstrukcji nawierzchni typu sztywnego. Metoda Oldego, Purla, Westergar-da. Katalog typowych konstrukcji nawierzchni sztywnych.- 4 h

Nawierzchnie o zwiększonej trwałości eksploatacyjnej "Perpetual"- 2 h

Ćwiczenia projektowe:

Projektowanie konstrukcji nawierzchni według katalogu typowych nawierzchni podatnych i półsztywnych (różne podłoża, różne układy warstw konstrukcji). Ocena obciążenia ruchem. Odwodnienie podłoża. Określenie grupy nośności podłoża. Wybór konstrukcji nawierzchni. Sprawdzenie warunku mrozoodporności. Rozwiązania alternatywne. -4h

Projektowanie konstrukcji podatnej nawierzchni metodą mechanistyczną. Ocena obciążenia ruchem. Model konstrukcji nawierzchni. Sprawdzenie kryteriów zmęczeniowych.- 4 h

Projektowanie konstrukcji półsztywnej nawierzchni metodą mechanistyczną. Ocena obciążenia ruchem. Model konstrukcji nawierzchni. Sprawdzenie kryteriów zmęczeniowych.- 4h

Projektowanie konstrukcji nawierzchni metodą Shell’a (projektowanie przy użyciu programu komputerowego). Określenie obciążenia ruchem. Ocena warunków klimatycznych. Warunki materiałowe - 4h

Projektowanie wzmocnienia konstrukcji nawierzchni drogowej według metody ugięć sprężystych. Odcinki jednorodne. Ugięcia miarodajne i obliczeniowe. Ustalenie wzmocnienia konstrukcji nawierzchni - 3h

Projektowanie wzmocnienia konstrukcji nawierzchni metodą mechanistyczną. Ocena obciążenia ruchem. Model konstrukcji nawierzchni. Obliczanie szkody zmęczeniowej. Określenie wzmocnienia nawierzchni. – 4 h

Projektowanie wzmocnienia konstrukcji nawierzchni drogowych metodą Shell’a (projektowanie przy użyciu komputera w sali komputerowej). Ocena obciążenia ruchem. Model konstrukcji nawierzchni. Obliczanie szkody zmęczeniowej. Określenie wzmocnienia nawierzchni. – 4h

Projektowanie konstrukcji nawierzchni typu sztywnego według katalogu nawierzchni sztywnych. Ocena obciążenia ruchem. Określenie grupy nośności podłoża. Wybór konstrukcji nawierzchni.- 3h

a) podstawowa:

1. Piłat J., Radziszewski P.: Nawierzchnie asfaltowe; WKiŁ, Warszawa 2010.

2. Rozporządzenie RMTiGM DU nr 43 RP z dnia 14 maja 1999r. Warszawa.

3. Katalog typowych konstrukcji nawierzchni sztywnych. GDDP, Warszawa 2001.

4. Katalog wzmocnień i remontów nawierzchni podatnych i półsztywnych. GDDKiA, Warszawa 2001.

5. Szydło A.: Nawierzchnie drogowe z betonu cementowego. Kraków 2004.

b) uzupełniająca:

1. Ministerstwo Infrastruktury, IBDiM: WT-2 - Nawierzchnie asfaltowe na drogach publicznych. Warszawa 2008.

2. Lay M.G.: The handbook of road technology, 2009.

Zapoznanie studentów z zakresu trwałości nawierzchni drogowej oraz z zagadnieniami projektowania nawierzchni drogowych i ich wzmocnień.

Wykład - egzamin pisemny

Projekt - wykonanie zadań projektowych, ustna obrona zadań projektowych

Wykład

Egzamin pisemny składa się z 4 pytań. Pytania są oceniane przez nauczyciela w skali 2,0-3,0-3,5-4,0-4,5-5,0. Warunkiem koniecznym zdania egzaminu jest uzyskanie minimalnej oceny 3,0 z każdego pytania. Oceny końcowe: 3,0 (od 12 do 13 pkt.); 3,5 (od 13,5 do 14,5 pkt.); 4,0 (od 15 do 16 pkt); 4,5 (od 16,5 do 18pkt.); 5,0 (od 18,5 do 20pkt).

Egzamin należy zdać bez korzystania z materiałów i pomocy oraz bez porozumiewania się z innymi osobami. Egzamin trwa ok. 90 minut.

Ćwiczenia projektowe:

Na ocenę dostateczną (3,0) student:

1 Oblicza poprawnie kategorię ruchu drogowego w danym okresie obliczeniowym.

2 Oblicza poprawnie trwałość zmęczeniową konstrukcji nawierzchni drogowej lub wzmocnienia nawierzchni drogowej.

3 Umie poprawnie zaprojektować konstrukcję nawierzchni drogowej lub jej wzmocnienie metodami katalogowymi i mechanistycznymi. Zna parametry techniczne warstw konstrukcyjnych w nawierzchni drogowej.

Na ocenę dobrą (4,0) student:

4 Spełnia wymagania punktów 1-3.

5 Potrafi zaprojektować konstrukcję nawierzchni drogowej metodami katalogowymi w skomplikowanych warunkach gruntowo-wodnych oraz prawidłowo zastosować dodatkowe warstwy odsączającą i odcinającą.

6 Potrafi zaprojektować konstrukcję nawierzchni drogowej lub jej wzmocnienie metodami mechanistycznymi w skomplikowanych warunkach gruntowo-wodnych oraz prawidłowo zastosować dodatkowe warstwy odsączającą i odcinającą.

Na ocenę bardzo dobrą student (5,0):

7 Spełnia wymagania punktów 1-6.

8 Potrafi zaprojektować konstrukcję nawierzchni drogowej lub jej wzmocnienie metodami mechanistycznymi stosując metody SPDM lub LCPC.

9 Potrafi zaprojektować konstrukcję nawierzchni drogowej lub jej wzmocnienie metodami mechanistycznymi stosując podział rocznego okresu eksploatacji nawierzchni drogowej przypisując odpowiednie parametry warstw konstrukcyjnych nawierzchni analizowanym okresom eksploatacyjnym.

Oceny 3,5 i 4,5 otrzymają studenci, którzy spełniają odpowiednio wymagania z punktów 1-3 oraz 4-6 w stopniu bardzo dobrym lub dodatkowo spełniają częściowe wymagania z wyższego poziomu.