CALCULUL VOLUMELOR TRANSVERSALE

CALCULUL VOLUMELOR TRANSVERSALE

Metoda mediei ariilor: se calculeaza suprafetele profilelor transversale.

TERASAMENTE

Infrastructura drumurilor totalitatea lucrarilor necesare pt eliminarea obstacolelor ridicate de terenul natural in vederea amenajarii fasiei necesare executarii caii de transp precum si asig continuitatii acestuia. Infrastructura cuprinde terasamentele si lucrarile de arta.

Terasamentele sustin calea si asigura racordarea acestuia la terenul natural preiau prin intermediul structurii rutiere efortulrile ce apar din deplasarile auto, pastrandu-si in timp capacitatea portanta constanta la variatia conditiilor dinamice. Rezistenta, modilitatea si stabil terasamentelor de exploatare depind de tipul parametrilor din care sunt realizate de tehnologia de executie precum si de intretinerea acestora. Caract fizico-mecanice ale pamantului din care se realizeaza terasamentele det modul de proiectare al profilului transv al drumului, al sist de evacuare a apelor, alegerea tehnologiei de exec si de utilaje.

Carac fizico-mecanice ale pamantului

Pamanturile sunt alc din 3 faze: faza solida (alc din scheletul mineral), faza lichida (rep de apa din goluri), faza gazoasa (formata din aer ce ocupa spatiile libere).

Daca lipseste faza lichida - pamantul este uscat, daca toate gaurile dintre granule sunt umplute cu apa atunci pamantul este saturat. In fct de proportia dinre cele 3 faze din comp unui pamant si in fct de marimea granulelor rezulta pamanturi cu caract fizico-mecanice specifice.

CARACT FIZICE Desitatea (ρ) este rap dintre masa pamantului umed si vol acestuia. Greutatea volumica (χ) rep dintre greutatea pamantului si volumul acestuia inclusiv golurile χ=G/V Granulozitatea repartitia procentuala a particulelor de pamant dupa marimea lor. Prorzotatea rep raportul dintre volumul golurilor si vol total al pamantului n=(V_goluri/V_total)%. Indicele porilor rap dintre vol golurilor si volumul solid. Permeabilitatea prop unor pamanturi de a permite circulatia apei libere printre golurile libere ale particulelor solide sub actiunea campului gravitational. Plasticitatea prop pamanturilor corozive de a se deforma ireversibil sub act fortelor exterioare fara variatia volumului si fara aparitia unor discontinuitati in masa lui.

CARACT MECANICE

Compresibilitatea se det in lab cu ajutorul endometrului si se obtine un modul de deform endometrica se masoara tasarea probei sub o anumita greutate. Modul de deform liniar rep caract de deformabilitate a pamantului si rep rap dintre presiunea unitara si tasarea relativa a suprafetei incarcate depinde de gradul de compactare, umiditatea de compactare granulometrica a pamantului. Are valori diferite in fct de tipul pamantului si de regimul hidrologic local. Modul de elasticitate a pamantului rep rap dintre variatia presiunilor aplicate pe placa de incercare si variatia deformatiei elastice. Rezist la forfecare efortul tg max dintr-o sect a pamantului in mom ruperii prin forfecare dupa acea sect. Este necesar pt studierea stabil taluzurilor si impingerii pamantului asupra lucrarilor de arta.

CLASIFICAREA PAMANTURILOR

a. in fct de var fortelor de atractie intre granule: pamanturi necoezive (caract prin lipsa de plasticitate, coeziune, capilaritate redusa, permeabilitate ridicata, frecare interna mare), pamanturi coezive (formate din particule cu dimensiuni< 0.05mm intre care exista forte de atractie de natura electromagnetica, permeabilitate mica, cand sunt imbibate cu apa se usuca lent si devin lipicioase)

b. in fct de dificultatea la sapare: pamanturi slabe (se pot sapa manual cu lopata si casmaua. Din aceasta categ fac parte argile nisipoase si prafoase, leossul si nisipuri argiloase), pamanturi mijlocii (se pot sapa manual cu casmaua si partial cu tarnacopul sunt argile grase amestecate cu piatra sparta pana la 10% din volum, pietris si pamant vegetal cu radacini), pamanturi tari (se pot sapa manual cu tarnacopul si casmaua si mecanizat cu escavatorul. Din aceasta categ fac parte: argile groase, compacte, pietris cu bolovanis si pamant amestecat cu bolovani), pamanturi foarte tari (se pot sapa cu escavatorul si manual cu ranga, tarnacopul si barosul. Din aceasta categ fac parte: argile nisipoase, leossuri intarite, blocuri de stanca)

MASURI DE INTRETINERE LA DRUMURILE EXISTENTE PT EVITAREA DEGRADARII LA INGHET DEZGHET

mentinerea in buna functionare a dispozitivelor de evacuare a apelor (santuri)

- indepartarea apei de pe ampriza si in special de la piciorul taluzurilor

- impermeabilizarea taluzurilor de-a lungul unui curs de apa care poate da nastere la infiltratii laterale

- impermeabilizarea imbracamintilor si la nevoie a santurilor, rigolelor

In cazul in care degradarile la sistemul rutier s-au produs pe suprafete mari se adopta solutia de refacere locala a sistemului rutier, ramforsarea sist rutier inclusiv cu asanarea corpului drumului si introducerea unor drumuri pt evacuarea apelor subterane incheindu-se cu refacerea sist rutier.

EXECUTAREA TERASAMENTELOR

Se disting urmatoarele categ de lucrari: lucrari pregatitoare (care consta in verificarea si restabilirea traseului, curatarea terenului de tufisuri buturugi si copaci, asanarea tolei drumului, extragerea brazdelor si decuparea pamantului vegetal, amenajarea drumurilor de acces, pichetarea antreprizei), lucrari de baza (consta in: saparea pamantului din debleuri sau santuri, incarcarea, transportul si nivelarea pamantului in rambleuri, compactarea pamantului - prin compactare pamantul trebuie sa primeasca o deformare ireversibila se apreciaza prin gradul de compactare dat de rap dintre starea de indesare fectiva si maxima iar pt determinarea starii de indesare maxima a pamantului se foloseste metoda PROCTOR)

RECOMANDARI PT COMPACTAREA UNOR PAMANTURI DIFICILE

Tratarea cu var nestins

Compactarea unor rulouri metalice

Stabilizare a supraf compactate pt evacuarea apelor de suprafata

In unele conditii de compactare pot aparea urmatoarele fenomene: salteaua de cauciuc apare la compactarea unui pamant argilos sau prafos cu o cantitate mare de apa. Dupa un nr redus de treceri apar valuri de pamant care se deplaseaza odata cu deplasarea compactorului.Dupa trecerea acestuia pamantul se umfla comportandu-se ca o saltea pneumatica.

Decompactarea apare in cazul unor pamanturi cu granule rotunde(nisip monogranular)

Efectul de nicovala apare la compactarea unui pamant asezat pe un suport rigid.Se obtin densitati in stare uscata ridicate doar daca se foloseste un utilaj de compactare corespunzator.

Lucrarile de finisare sunt operatii necesare pt. aducerea platformei taluzurilor si dispozitive de evacuare a apelor de supraf intr-o stare de functionare buna si o prezentare estetica coresp. Acolo unde este posibil terenurile din care s-a extras pamantul pt terasamente trebuie acoperite cu pamant vegetal pt a fi redate agriculturii.

CONSOLIDAREA SI PROTEJAREA TALUZURILOR:

Taluzurile-zonele terasamentului cele mai afectate de inghet dezghet, de trecerea brusca de la uscaciune la umiditate, de la o temp. ridicata la o temp. scazuta;vantul are o actiune puternica de eroziune si degradare a terenurilor mai ales cand sunt alc din pamanturi prafoase si nisipuri fine.

Apa din precipitatii se scurge pe taluzuri si antreneaza particulele de pamant formand siroaie care erodeaza taluzul.Actiunea apei este cu atat mai puternica cu cat inclinarea taluzului este mai mare si pamantul mai putin rezistent. Pt. intampinarea acestor degradari se executa lucrari de consolidare si de protectie a taluzurilor.

LUCRARI DE CONSOLIDARE

-insamatarea cu iarba pt ca radacinile plantelor patrund in stratul superior al terenului marindu-i coeziunea.

-rambleurile mici care se imbraca cu pamant vegetal se acopera in mod natural in timp de 1-2 ani in conditii climaterice favorabile cu acest covor vegetal;in conditii nefavorabile de clma se recomanda insamantarea artificiala a taluzurilor care se face in general pt taluzuri inalte pana la 5m- un amestec de seminte de plante in perioada premergatoare ploilor.Se planteaza si arbusti care cresc in tufe dese.

LUCRARI DE PROTECTIA TERASAMENTELOR

Se fac protejari prin: gardulete, cleionaje, geotextile,

Protejari prin gardulete

Protectie cu cleionaje (elemente prefabricate din beton simplu)

Betonul este de B200, iar tarusii de fixare sunt tot din beton.

Protectia cu geotextile naturale, tesute sau netesute din fibre provenite in general din polimeri avand proprietati filtrante de drenaj. Permit circulatia apei pe directie normala cat si in planul lor, utilizeaza la armare - consolidare cu rezistente mecanice considerabile si pot prelua eforturi de intindere fara sa-si modifice    capacitatea de drenare a apei

LUCRARI DE APARAREA TERASAMENTELOR

Cu fascine numai in zonele cu apa permanenta si curent puternic care pote eroda baza terasamantelor. In fct de puterea de erodare la baza taluzurilor se aseaza un strat suport alcatuit din gard de fascine, anrocamente si ruluri de fascine.

Cu piatra bruta peste un pat de fascine la baza taluzului se aseaza piatra bruta intr-o zidarie naturala

Cu pereuri se realizeaza pt protectia taluzurilor in zone in care apele curg cu viteze pana la 6 m/s si inaltimea valurilor este de peste 1.5m. Pereurile din piatra bruta se realizeaza cu zidarie uscata, sau zidarie uscata cu rosturi din mortar de ciment sau din zidarie din mortar de ciment executat pe un pat de betorn de 10cm.

Pereurile din piatra fasonata sau din dale mari de beton se aseaza pe o fundatie din beton si vor fi protejate cu anrocamente pt a le ferii de afuiere. Pereurile se executa cu minim 50cm deasupra apelor maxime atunci cand nu se formeaza valuri si cu minim un metru cand se formeaza valuri.

Cu anrocamente se fac ca sistem de aparare a bazei pereurilor (pietrele trebuie sa aiba masa de 150 pana la 1000kg/bucata)

Cu gabioane sunt cutii din plasa zincata incarcata cu piatra. Se asambleaza pe teren si se fixeaza unele de altele cu sarma. Consolidarea se realizeaza prin asezarea gabioanelor unele peste altele cu retrageri pt formarea taluzurilor

Cu plase din sarma pe sectoarele debleu din roci alterabile.

EVACUAREA APELOR

Apele care actioneaza asupra terasamentelor provin din precipitatii, apa de suprafata si ape subterane. Colectarea si evacuarea apelor de suprafata se face prin rigole santuri de scurgere, santuri de garda, cascade si canale de fuga. Evacuarea apelor din debleu se face cu rigole.

Cascade si canale de fuga se proiecteaza in scopul evitarii eroziunii atunci cand pantele de scurgere sunt foarte mari.

Toate aceste dispozitive de avecuarea apei se protejeaza prin betoane sau pereuri cu piatra bruta

Colectarea si evacuarea apelor subterane

Se face cu ajutorul drenurilor care se clasifica:

1. dupa pozitia drumului fata de axa terasamentului

- transversale, normale pe axa caii

- transv oblice

- longitudinale

2. dupa modul de aplasare

-in spatele zidului de sprijin

- de asanare

- de interceptie

3. dupa sistemul constructiv

- orizontale

- verticale

4. dupa modul de patrundere in stratul acvifer

- perfecte (strabat perfect stratul acvifer)

- imperfecte

Radierul se executa longitudinal cu o panta de 0.2 - 10% si poate fi executat din beton (rigid) sau pietris (elastic). Colectarea apelor la radierele din beton se face prin capace semirotunde din beton prin tuburi de pvc sau polietilena.

Corpul drenant poate fi alcatuit din pietris ciuruit sau piatra sparta cu filtru din nisip sau geosintetice. Corpul drenant treuie sa asigure o viteza de scurgere a apei astfel incat sa antrneze si parti fine care pot colmata si contamina drenul.

DEFORMATIILE TERASAMENTELOR SI CAUZELE LOR

Terasamantele sunt supuse in permaneta actiunilor din greutate proprie, sarcinile traficului rutier sau feroviar, variatiile de temperatura, influienta apei rezulta deformatii: tasari, alunecari, surpari.

Tasarile terasamentelor

1. compactarea necorespunzatoare a pamanturilor din corpurile terasamentului

2. cedari ale terenului de fundatie

Atat turtirea cat si refularea laterala sunt fenomene de cedare plastica si se produc atunci cand sub actiunea solicitarilor eforturilor tangentiale din annumite puncte depasesc rezistenta la forfecare a pamantului din corpul rambleului.

Surparile sunt caract prin desprinderea si caderea unor fragmente de diferite marimi din pamantul de pa taluzuri. Cauza producerii acestui fenomen este executarea rambleului din materiale neuniforme si lipsite de coeziune. Formarea zonelor supra incalzite in corpul rambleului (pungile de noroi) se produce atunci cand rambleul este executat din pamanturi cu permeabilitati diferite sau sensibile la inghet.

Alunecarile reprezinta cel mai grav fenomen. Mase intregi din corpul rambleului se desprind si se deplaseaza sup actiunea gravitatiei pe o anumita suprafata. Alunecarile pot fi simple atunci cand nu sunt insotite de rasurnare surpare sau prabusire a maselor de pamant.

Cauzele alunecarilor

- inclinarea prea mare a terenului de fundatie sau a straturlui care poate servi ca plan de alunecare

- executarea gresita in straturi inclinate si    cu pamanturi asezate intr-o ordine aleatoare

- cand piciorul taluzului este sub actiunea unei ape curgatoare (afluierea)

- o influenta nefavorabile o au straturile de nisip intercalate cu straturi de argila (umezirea excesiva)

Moduri de a preveni alunecarile

taluzarea sub un unghi mai mic fata de orizontala

drenarea apelor subterane, colectarea si evacuarea aplelor de suprafata

executarea unor lucrari de sustinere la piciorul taluzurilor pt a prelua impingerile rezultate din alunecarea pamanturilor

reducerea umiditatii prin uscare, drenare, asanare.

Eroziunea se manifesta chiar la pante mici in zonele lipsite de vegetatie. Apa meteorica antreneaza particule fine in timp producandu-se rosturi in corpul terasamentelor care avansand formeaza ravene. Factorii care influenteaza eroziunea:

tipul solului sau a rocii

vegetatia care reduce eroziunea si micsoreaza viteza de scurgere a apei pe panta

compactitatea solului si inclinarea straturilor.

MATERIALELE CARE SE FOLOSESC LA CONSTRUCTIA SI INTRETINEREA DRUMURILOR

Agregatele naturale sunt materiale granulare de origine minerala provenite din sfaramarea naturala sau artificiala a rocilor. Pt toate agregatele se iau in calc granulozitatea segregarea, forma curbei de granulozitate, forma granulelor, rezistenta la sfaramare. In general agregatele naturale pt drumuri trebuie sa provina din roci stabile nealterabile la aer, gelivitate. Nu se admit agregate din roci feldspatice sau sistoase si nici roci care contin corpuri straine vizibile. Agregatele naturale provenite prin sfaramarea naturala a rocilor sunt agregate de balastiera iar cele provenite din sfaramarea manuala sau mecanica a pietrei brute de cariera formeaza grupa agregatelor.

Agregate naturale de balastiera nisip, pietris, balast pot fi folosite neprelucrate sau prelucrate prin spalare, sortare si concasare se gasesc in: albiile raurilor, cariere (balastiere), sau in depozite naturale izolate. Folosesc la utilizarea executarea imbracamintelor rutiere, a straturilor de baza precum si la executarea impietruirilor. Se folosesc la prepararea mortarelor, betoanelor de ciment si la protejarea taluzurilor si la dispozitivelor de colectarea apelor de suprafata.

Nisipul este pe sorturi. In fct de destinatia lui nisipul va avea urmatoarea reteta:

la straturi izolatoare se utiliseaza sortul 0.7

la macadam 0.7 pt umplerea golurilor dupa impanarea pietri sparte

pt straturi rutiere din nisip stabilizat cu ciment sau cu lianti se utilizeaza sorturi 0.7

pt mixuri astfaltice se utilizeaza toate sorturile (granulozitatea sa fie continua)

pt imbracaminti din beton de ciment se util toate sorturile si nu se admite prezenta corpurilor straine (mica si carbune). Se foloseste un sort complect 0.7 la prepararea mortarelor pt protejarea taluzurilor si a dispozitivelor de colecatrea apelor

Pietrisuol se prezinta si se livreaza in sorturi de la 7.1 la 71mm. Sorturile de livrare sunt: 7-16: 7-31:7-40: sorturile complecte: 16-31; 16-40; 16-71. tipurile de pietris utilizate sunt in fct de destinatie:

- 7-16 sau 7-20 pt straturi de baza in structuri rutiere simple (pe baza de astfalt) si pt straturile de fundatie in structurile rutiere simple si rigide chiar si pt zona acostamentelor

- la prepararea mixturilor astfaltice, sorturile 7-31, 16-31 cu anumite conditii pt forma granulelor

- pt terasamentele bituminoase 7-16, 16-31

- se mai foloseste la intretinerea drumurilor pietruite 7-40 si la prepararea betoanelor pt incadrarea imbracamintilor rutiere.

Balastul este un ameste de nisip si pietris cu granulozitate intre 0-71 sorturile sunt 0-16, 0-20, 0-31, 0-40, 0-71 (mm). Pe stratul de fundatie se foloseste balast 0-71. Pt straturi rutiere din agregate naturale stabilizate se foloseste sortul 0-20 pt imbracaminti simple si 0-31 pt imbracaminti rigide.

Agregate naturale din piatra prelucrata provin din roci magmatice (granit, andezit bazalt) si metamorfice (cuartite, calcare si cristale) roci sedimentale (gresii cuartoase, calcar). In fct de continutul de dioxid de siliciu rocile se clasifica in: roci acide (75% siliciu) neutre (maxim65%) si bazice (maxim50%) Pt realizarea unor lucrari de drumuri de buna calitate rocile trebuie sa aiba urmatoarele caract:

- sa fie omogene in ceea ce priveste culoarea si compozitia mineralogica

- sa nu prezinte urme vizibile de degradare fizica si chimica

- sa nu contina saruri solubile silicati. Toate rocile trebuie sa aiba rezistenta la compresiune de 80-150 N/mm² si porozitate aparenta de 3-10%.

INFLUIENTA APEI ASUPRA COMPORTARII TERASAMENTELOR

Prop pamantului in rap cu apa d p d v    al terasamantelor pt cai de comunicatii prezinta 2 aspecte: fenomen de suctiune (potential de umiditate), gelivitatea

Suctiunea (h) un camp de fortecare actioneaza asupra apei cuprinsa in polurile dintre particulele solide ale pamantului determinand deplasarea lui dintr-un punct in altul. Se manifesta foarte evident in cazul pamantului cu particule reduse (argile sau prafuri) si var ca valori de la 0 pt pamanturile saturate pana la 10⁴ kg/cm² pt pamanturile argiloase uscate. Suctiunea depinde de factorii care influenteaza interactiunea dintre faza lichida si faza solida dintre pamanturi unde h este suctiunea, p este presiunea exterioara aplicata si α este factor de compresiune.

Gelivitatea prin inghet apa isi mareste volumul cu 9% la rocile stancoase, apa din crapaturi fiind impiedicata sa realizeze acest lucru datorita presiunii exercitata de roca. In cazul mentinerii unui inghet pe timp indelungat crapaturile se alungesc generand faramitarea rocii. Fenomenul poate fi explicat prin faptul ca in apropiere de suprefata terenului apa libera si apa legata ingheta formand lentile de gheata. Fortele de absobtie ale particulelor solide din zona inghetata raman partial neechilibrate si exercita o suctiune asupra apei din zona neinchetata. Fenomenul de crestere al suctiunii prin reducerea temperaturii care conduce la migratia apei spre zonele mai reci se numeste proces de termoosmoza.

Avand in vedere mecanismul umflarii prin inghet la nisipuri si pietrsuri posibilitatea de producere a inghetului sunt reduse, pentru ca fiind predominanta apa libera nu apar forte de atractie neechilibrate care sa deplaseze apa spre straturile superficiale. Pt ca procesul de umflare prin inght este necesar sa existe 3 factori: material geliv, temperatura sa scada in domeniul valorilor negative, sa existe o masa de apa inghetata in contact direct cu zona inghetata adica sistemul sa fie deschis. SUPRAINALTAREA - inclinarea ideala a partii carosabile a.i. rezultanta compunerii fortelor de frecare si greutatii vehiculului sa fie perpendiculara pe suprafata de urcare. Conditia de stabilitate la derapaj :

I =tg=

Deoarece se circula cu viteze diferite se urmareste sa se obtina un anumit confort stability pentru orice tip de auto si orice viteza in limitele legale

COMBATEREA DERAPAJULUI - prin efectul cumulat al frecarii si suprainaltarii

conditia generala:

Normele stabilesc coef. De confort K care poate sa ia valori in functie de tipul suprafetei carosabile. Coeficientul de confort este raportul dintre contributia frecarii si suprainaltare la combaterea derapajului

Conditia de rasturnare:

Daca stabilitatea la derapaj este asigurata este agigurata si cond. la rsturnare. Din cond pt confort si sigurantei forta de frecare care apare in curba trebuie sa fie < forta de frecare max care ia nastere intre pneuri si suprafata carosabila.

AMENAJAREA IN PLAN SI IN SPATIU A CURBELOR CIRCULARE

Amenajarea in plan = intoducerea curbelor progressive, supralargirea partii carosabile in curbe.

Model :

Drumurile in profil longitudinal

Elememntele profilului longitudinal:

profilul longitudinal reprezinta proiectia desfasurata pe un plan a intersectiei unui plan vertical ce trece prin axa drumului cu sufrafata terenului natural si cu suprafata caii

Asezarea liniei proiectate are importanta foarte mare si se face dupa mai multe criterii:

a.       declivitatea - functie de viteza de proiectare

v_p = 40 Km/h ; i_max = 6%

v_p = 100 Km/h ; i_max = 5%

b.      Pasul de proiectare este intervalul minim dintre doua schimbari de declivitate

c.       Volumul de terasamente, compensarea terasamentelor (30 - 50% din volumul de executie a unul drum)

d.      Cote obligatorii (puncte obligate): curs de apa; se stabileste nivelul apelor extraoriginal; Intersectiile cu alte cai de comunicatii care pot fi la nivel, denivelate. Se pun conditii de asigurare a gabaritului de libera trecere. In retele de drumuri publice urbane linia rosie se proiecteaza tinand cont de acoperirea necesara pt toate posibilele retele edilitare.

RACORDAREA DECLIVITATILOR IN PROFIL LONGITUDINAL

Racordari convexe - se defineste m1 = i1 - modul i2 rezulta m1 = i1 - i2; m2 = i1 + i2

Racordari concave - m1 = i1 + i2; m2 = i1 - i2

Se racordeaza cu o curba arc de cerc j j a

T = R tg [(j j

PROCESUL DE TRANSPORT trebuie sa indeplineasca mai multe conditii:

asigurarea sigurantei circulatiei potrivit careia toate mijl si instalatiile de transport trebuie sa functioneze neantrerupt si in conditii perfecte evitand in totalitate accidentarile, avariile etc

ritmicitarea transportului - acest serviciu trebuie asigurat pe o anumita perioada de timp la anumite intervale

procesul de transport sa se desfasoare cu cheltuieli cat mai reduse (conditie economica)

CLASIFICAREA DRUMURILOR

Dupa tipul de relief: drum de ses (pana la 150m), drumuri de deal (pana la 300m), drumuri de munte(peste 300m)

Din pdv functional si al administrarii: drumuri publice (de interes republican, autostrazi si drumuri intre capitalele judetelor si municipiile resedinta de judet si drumurile care duc spre trecerile de frontiera), drumuri pubilce de interes local (in interiorul unui judet), drumuri de exploatare (sunt sub administratia directa a intreprinderilor pt care au fost construite - exploatari miniere, forestiere etc)

Dupa gradul de perfectoanare tehnica - drumuri; rudimentare, pietruite si cu imbracaminti moderne asfaltice sau beton.

Dupa importanta si traficul actual si de perpectiva- clase tehnice( C T )

CT I - autostrazile > 10000 auto reale /24 h

CT II - DN cu 4 benzi 7500-10000 /24h

CT III - DN cu 2 benzi 3000-7500/24h

CT IV - DN sau DJ cu 2 benzi 500-3000/24h

CT V - DJ sau DC cu 2 benzi < 500

ELEM GEOM. CARACT. PT. DRUMURI

Totalitatea lucrarilor care se executa pt a invinge dificultatile impuse de relief formeaza infastructura caii de comunicatie in general si a drumului in particular. Totalitatea lucrarilor care se executa pt a permite circulatia auto ( amenajarea platformei caii de comunicatie) s n suprastructura. Terasamentele = totalitatea lucrarilor de pamant( sapatura umplutura si transport) executate in vederea realizarii rambleurilor si debleurilor.

Def. Axa drumului = proectia pe un plan orizontal a liniei generate de intersectia dintre suprafata platformei caii si suprafata generata de deplasarea in lungul caii a verticalei proiect-teren, urmarind in permanenta mijlocul partii carosabile, drumul fiind considerat in aliniament. Profil transversal= sectiunea verticala normala pe axa caii intr-un punct oarecare al traseului. Partea carosabila= zona destinata excusiv circulatiei auto. Strada = drum in localitati. Sosea =drum in afara localit. Taluzuri = supr inclinata amenajata in rambleu. Banchetele = surp orizontale sau cu inclinare f mica amenajate la baza taluzurilor cu scopul protejarii disp de evacuare a apelor. Gabaritul de libera trecere= conturul poligonal carae marcheaza limitele max admise in sectiune trans pt a asig satiul liber de trecere a auto in cond de siguranta a circulatiei.

DRUMUL IN PLAN ORIZONTAL.TRASEUL DRUMULUI. RAZE CARACTERISTICE. AMENAJAREA CURBELOR IN SPATIU. VIZIBILITATEA IN PLAN SI IN CURBA

Serpentinele se folosesc at cand ungiul < 40. Daca aliniamentele se intersecteza intr-un varf de unghi aliniamentele nu se mai racordeaza cu curbe rezulta franturi

Dpdv al sigurantei circulatiei se impun si se respecta cateva cond: pentru aliniamente - sa nu fie mai lungi de 2-4 km ( orbire cu farurile si monotonie). Ca limita inferioara aliniamentele > 1,4 v_p( viteza de proiectare).Se recomanda ca dist dintre 2 curbe succesive sa fie a i sa permita amenajarea curbelor independente una de cealalta. Avantajele curbelor : inscrierea traseului curbelor cat mai comod in relieful regiunii;mentinerea atentiei cond auto pt efectuarea manevrelor. Dezavantaje: lungesc drumul;la vit > pot periclita siguranta circulatiei.

CURBELE CIRCULARE- cea mai simpla racordare intre 2 aliniamente succesive. Razele min. ale curbelor in care se pot inscrie vehiculele depind de tipul acestora. Razele minime de racordare:

-autoturism 6-12m

-autocamioane 10-15m

-autobuze 15-20m

Raza curenta = raza ptr care profilul transversal in curba este cu panta unica

Trasarea curbelor circulare se face prin: metoda ordonatelor pe tg, metoda ordonatelor pe coarda, metoda coordonatelor polare.

CURBE PROGRESIVE-au raza de curbura variabila. Curbele progresive intercalate intre aliniament si curba centrala arc de cerc au rolul sa diminueze dificultatile mentionate

Conditii impuse curbelor progresive:

1.Geometrice- curba progresiva trb sa fie tg la arcul de cerc central. Raza de curbura acubei progresive descreste treptat pana la valoarea R raza de curbura a arcului.

2. Mecanice- acc. normala - sa varieze intimp dupa o anumita lege de variatie

TIPURI DE CURBE PROGRESIVE

1.Parabola - are curbura( 1/r) in orice punct de pe lungimea sa proportionala cu abscisa punctului respectiv 1/r=x/k₁

2. Leminiscata lui Bernoulli: 1/r=r/k₂

r- raza de racordare

AMENAJARILE CURBELOR IN PLAN SI IN SPATIU

In diferite situatii cum ar fievitarea lucrarilor mari de terasamente sau a lucrarilor de arta sau pentru ocolirea unor obstacole sau a unor zone dificile, proiecterea racordarilor in plan nu se poate efectua cu raze suficient de mari ptr a micsora efectul fortei centrifuge pana la limite admisibile ptr a nu afecta siguranta si confortul circulatiei. In aceste conditii profilul transversal se va suprainalta in exteriorul cubei a i panta transversala misca spre interiorul curbei sa combata efectul defavorabil al fortei centrifuge.Pierderea stabilitatii se poate face prin derapaj. Pentru asigurarea confortului circulatiei se ia in considerare forta de frecare si suprainaltatea in plan transversal.

STRUCTURI RUTIERE SUPLE

Alc din ansamblu de straturi din materiale necoezibile stabilizate mecanic sau cu lianti hidrocarbonati, iar imbracamintea din mixturi asfaltice.

STRUCTURA RUTIERA RIGIDA

Ansamblu de straturi stabilizate sau nu cu lianti peste care se toarna imbacaminti de ciment.

STRUCTURA RUTIERA MIXTA

Alc din straturi din agregate naturale stabilizate mecanic cu lianti hidraulici , iar imbracamintea sau stratul de baza sunt bituminoase.

ROLURILE STRATURIOR RUTIERE:

imbracamintea rutiera este situata la partea superioara a struc rutiere si este alc din doua straturi : de rezistenta si de uzura

1a-stratul de uzura:stratul sup al imbracamintii dimensionat astfel incat sa reziste solicitarilor tg la trfic si la act factirilor climatrrici.

-are o rugozitate corespunzatoare

-sa asigure o buna drenare a apelor din umiditate

-sa impiedice patrunderea lor in struc drumului

STRATUL DE BAZA:preia incarcaturile din trafic de ale repartiza eforturile unitare verticale pe suprafete mari

-se realezeaza clasic la ambele tipuri de imbracaminti de anglobate bituminoase sau din agregate stabilizate cu ciment

3. STRAT DE FUNDATIE

ROLURI:

-rol de rezistenta -preia eforturile din stratul superior si sa le repartizeze terenului de fundare in limita capacitatii portante ale acestuia.

-deformabilitatea sa fie mai mica ,cand straturile superioare sunt mai subtiri cu capacitate portanta mai redusa

-se recomanda ca stratul de fundatie-din roci dure (excluse rocile calcaroase si alterabile)

-serecomanda o compactare f buna a stratului de fumdatie

-rol drenand al stratului de fundatie-asigura drenarea si evacuarea apelor si inpiedica stagnarea la nivelul patului drumului

-rol anticapilar din materiale granulate poate rupe ascensiunea capilara a apelor subterane ,grosimea mai mare decat inaltimea apelor capilare

rol antigel- impiedica patrunderea inghetului pana la nivelul drumului, recomandandu-se folosirea in straturile de fundatie a materalelor negelive cu conductivitate termica redusa

-rol izolator -poate opri patrunderea argilei din terenul de fundare spre straturile rutiere superioare

Daca straturile de fundatie nu pot realiza toate rolurile se impune realizarea intre patul drumului si cel de fundatie al unui strat de protectie ce se executa din balast sau din nisip sau din geosintetice.

PATUL DRUMULUI :

Suprafata amenajata a terasamentului pe care se aseaza structura rutiera

PRINCIPII DE ALCATUIRE A STRUCTURII RUTIERE :

-principiul macadamului - se refera la realizarea stratului rutier prin asternerea sorturi monogranulare de dimensiunea din ce in ce mai mici .fiecare asternere fiind urmata de o compactare urmatoare, pana cand granulele nu se mai impaneaza ci se sfarma sub rulourile copactorului..

-principiul structural al betonului - realizarestruc rutiere din agregate naturale legate de un liant ;care prin intarire permite obtinerea unui ,material cu rezistente mecanice foarte mari.

-principiul structural al compactarii -impune realizarea fiecarui strat rutier printr-o compactare adecvata si realizarea unei densitati maxime urmarindu-se obt unei capacitati portante cat mai ridicate

STRATURI DE FUNDATIE DIN BALAST

-se astern straturi cu grosimi de max 15 cm care se compacteza pt a se obt o densitate corespunzatoare

STRATURI DE FUNDATIE DIN PIATRA SPARTA -piatra sparta + split = 16 -25 mm; se compacteaza uniform pana la impanare. Daca se realizeaza stratul de fundatie din piatra sparta + nisip si savura se umezeste suprafata si se compacteaza (innoroire cu compactare)

STRATUL DE FUNDATIE DIN BLOCAJ DE PIATRA BRUTA: Etape

se asterne manual piatra bruta pe un strat de nisip

se umplu golurile dintre pietre cu piatra sparta

se compacteaza usor blocajul, timp in care se introduce nisip si se compacteaza suprafata, corectandu-se denivelarile

STRATUL DIN PIETRIS VECHI: se scalifica pe o grosime mai mare de 5 cm fata de adancimea gropilor in pietruire. Materialul provenit se profileaza si se completeaza cu adaos de materiale noi astfek incat sa satisfaca conditiile tehnice pentru realizarea structurii rutiere

IMBRACAMINTI RUTIERE BITUMINOASE. Avantajul: exista posibilitatea executiei etapizate a structurii rutiere inchise cu imbracaminti bituminoase pe masura necesitatii maririi capacitatii portante. Pe masura cresterii traficului structura se ramforseaza cu noi straturi bituminoase. Imbracamintile bituminoase:

a)      provizorii din macadam protejat cu tratamente bituminoase. Se executa pe drumuri cu trafic redus, pentru o durata de 7 ani, neeconomice, necesita intretinere permanenta

b)      usoare sau semipermanente - durata 8-12 ani pentru drumuri cu trafic redus si mijlociu. Se incadreaza macadamurile bituminoase cu nisip bituminos

c)      grele - proiectate pentru o durata mai mare de 12 ani, dintr-un strat de baza din anglobate bituminoase si b asfaltic dur de 6 cm. Sunt superioare dpdv al rugozitatii si al planeitatii obisnuite

d)      speciale - colorate

e)      din betoane asfaltice + aditivi - bitum cu adaosde cauciuc si rasini termoplastice

Operatii specifice la realizarea imbracamintilor bituminoase - asfaltarea - operatia de aplicare pe o pietruire existenta a unei imbracaminti bituminoase

asfaltizarea - proces de anglobare si inchidere al unei imbracaminti bituminoase si al circulatiei autovehiculelor

amorsarea - realizarea unei pelicule de liant bituminos pe suprafata unui strat pentru obtinerea unei aderente a stratului urmator. Se realizeaza astfel; bitum taiat + emulsie bituminoasa + suspensie de bitum care se aplica pe o suprafata curatata in prealabil

bituminarea agregetelor

badijonarea - operatia de stropire cu lianti hidrocarbonati a unei suprafete poroase, deschise urmata de acoperirea cu agregate marunte in vederea inchiderii porilor. Se foloseste bitum taiat si nisip de concasare

etansarea - protejarea imbracamintii rutiere impotriva patrunderii apei si consta in badijonare

penetrarea - se realizeaza patrunderea bitumului in materialelul pietros

reabilitarea complexul de lucrari prin care unui drum i se asigura parametri naturali corespunzatori si de perspectiva

Mixturi - materiale de constructii din amestecuri din agregate naturale sau artificiale si filer + bitum printr-o tehnologie adecvata. Se foloseste la realizarea imbracamintii adecvate si a straturilor de baza. Filerul este obtinut prin macinarea pietrei de calcar.

Clasificarea mixturilor dupa tehnologie: la cald (>150 grade), la rece (preparate si puse in opera la temp mai mari de 5 grade)

Dupa compozitie : B. Asfaltice, asfalt turnat, mortare asfaltice,anglobate bituminoase

BETOANELE ASFALTICE

cribluri, nisip si filer aglomerate cu bitum. Se folosesc pentru imbracaminti bituminoase permanente pe drumuri cu trafic intens. Se realizeaza la cald sau la rece.

ASFALTUL TURNAT - mixtura asfaltica la care golurile sunt umplute cu mastic bituminos. Se realizeaza la cald prin asternere si nivelare: asfalt turnat dur = 16mm; asfalt turnat, nisip grauntos 16mm

MORTARELE ASFALTICE - amestecuri alc din nisip, filer si liant bituminos. Se folosesc pentru executarea imbracamintilor usoare cu strat de uzura pentru drumuri cu clasa tehnica 4 si 5. se executa in 2 variante: la cad cu bitum d 80/120 si la rece cu suspensie de bitum filerizat.

IMBRACAMINTI PERMANENTE >12 ani sunt alcatuite din 2 straturi, de uzura din bitum asfaltic si de legatura obligatoriu cand imbracamintea se realizeaza peste, sau imbracamintea se executa pe straturi agregate stabilizate cu ciment. Se face pe drumuri de clase tehnice 1 si 2. daca imbracamintea se realizeaza intr-un strat se numeste conor asfaltic si grosimea de minim 4 cm. Profilul transversal cu 2 pante transversale iar panta = 2,5%. Declivitatea maxima in profilul longitudinal = 6 %.pentru un beton asfaltic cu agregate mari = 9%, daca imbracamintea este din beton asfaltic rugos. Se folosesc mai multe tipuri de mixturi B.A. 8 (beton asfaltic bogt in criblura)- criblura granularizata = 8mm. B.A.R. 16 - beton asfaltic rugos - trafis intens si viteze mari de crculatie. BARC 16 - beton asfaltic rugos prin clutaj. AT - asfalt turnat pentru trafic intens. BA 25 - beton asfaltic cu agregat mare - pentru drumuri cu declivitati in profilul longitudinal < 25%.

POLIMERI - tipurile de asfalt folosit - asfalt turnat dur, mortar asfaltic, beton asfaltic special BACT 16. Bitum pentru drumuri 60 - 80, 80 - 100.

Imbracamintile pentru poduri realizate astfel incat sa reziste la solicitari suplimentare aparute datorita deformatiilor si vibratiilor, schimbarilor de temperatura si diferente de dilatare si contractie intre structura de rezistenta si imbracaminte.

IMBRACAMINTI RUTIERE RIGIDE : alcatuite din beton de ciment sau macadam cimentat se realizeaza pe toata lingimea partii carosabile sub forma de dale din beton = 16 - 25 cm; cu rosturi longitudinale intre benzi si rosturi traversale de dilatatie si contractie.

Avantaje imbrac.rigide;

-au rez mecanice mai mari fata de imrac bituminoase

-se folosesc c-tia drumurilor cu trafic intens si greu

-sunt rezistente la uzura si se recomanda pt un climat umed

-sub acc traficului nu prezinta deformatii(fagase caract imbracamintilor bituminoase)

-au o culoare deschisa cu o vizibilitate mai buna

-sunt mai rezistente in timp

Dezavantajele imrac rigide:

ch de executie mai mari

-existenta rosturilor transversale deranjeaza ciculatia auto darorita exec rosturilor si tasarii diferentiate ale dalelor provocate de neuniformitatea capacitatii portante in lungul drumului

Tipuri de ciment folosite:

ciment trifera

-ciment Portland normal

-ciment pt drumuri CD40

ciment CPA

Aditivi - adaosuri tensioactive: plastifiantii cu rol de a imbunatatii rezistentele mecanice

TEHNOLOGIA DE EXECUTIE A IMBRACAMINTILOR

Faze:

pregatirea stratului suport

-prepararea betonului

-transportul

-asternerea si compactarea

-executarea rosturilor

-finisarea, protejarea si tratarea ulterioara a betonului

-controlul calitatii si receptia lucrarilor

CAI FERATE, DEFINITII, CLASIFICARI

cai ferate = elementul principal al transportului feroviar cuprinzand calea de comunicatie inclusiv satiile si triajele . locomotiva si vagoanele = materialul rulant

-circulatia pe calea ferata se desf dirijat cu viteze mari si in cond de sig sporita

-se clasifica dupa mai multe criterii:

1.criteriul administrarii si destinatiei(cai ferate publice si particulare)

a)cai ferate publice sunt deschise folosirii tuturor si sunt sub administrarea minist transporturilor (cai ferate princ., secundare, de interes local)

b)cai ferate particulare sunt sub jurisdictia diferitelor ministere, societati sau institutii (pot fi industriale, forestiere, linii de lucru in cariere , mine, linii de garaj)

2.clasificarea dupa ecartament (dist intre cele 2 fire ale caii) a)normal 1435 mm b) larg 1524 mm - Rusia c) inguste 1000<L<1435

3.dupa pozitia caii ferate fata de nivelul terenului (obisnuite,subterane si aeriene)

4.dupa felul reazemului de sub talpa sinei ( cu langrine , dale si traverse )

5.dupa relieful la care este construita ( de munte, deal si ses )

6.dupa modul de transmitere al fortei de tractiune

(cu adeziune, cu cremaliera si cu cablu)

ELEMENTE CARACTERISTICE IN PROFIL TRANSVERSAL LA CAILE FERATE

Paltforma CF este patrtea de terasament pe care reazama prisma de piatr sparta . startul de repartitie trebuie sa aiba grosime minima dupa compactare de 15 cm si sa se execute din nisip si pietris ciuruit; colectarea si evacuarea apleor de supraf se face cu acelasi dispozitiv ca la drumuri (santuri, rigole)

Suprastructura CF se bazeaza pe principiul tehnic al succesiunii unor elem din ce in ce mai putin rezistente suportand aceleasi sarcini dar repartizate pe suprafetele din ce in ce mai mari

Sina de cale ferata = elem princ al suprastructurii format din bare lungi laminate din oteluri speciale cu unprofil adecvat pt a sustine si ghida materialul rulant; sina este solicitata static si dinamic si este supusa perm factorilor climatici ; elementele sinei (ciuperca, inima si talpa)

Traversele de cai ferate sunt elem din alcatuirea suprastructurii care au rolul de a prelua sarcinile primite de la sine si de a le transmite prismei de piatra sparta. Pot fi din : lemn (brad,pin,mol;id,plop,salcam,stejar,fag) , beton armat (cu armatura pretensionata monobloc), metal.

Materialul marunt de cale = toate elem destinate legarii sinelor intre ele si prinderii sinelor de traverse

Prisma caii = strat de piatra sparta care are rolul de a sustine traversele si de a transmite sarcinile preluate stratului de repartitie si terasamentelor are rolul de a asigura stabilitatea caii in plan trasv si longit. Precum si asig unei rezist bune si impiedicarea aparitiei deformatiei caii intr-un ritm prea lent.