uvodne napomene o sadržaj održavanju puteva...• podela održavanja prema tipovima objekata •...

Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu šk. 2017/18 god. VIII semestar

19.02.2018.

ODRŽAVANJE PUTEVA v.prof.dr Goran Mladenović, dipl.inž 1

v.prof.dr Goran Mladenović

Uvodne napomene o Održavanju puteva

Funkcionalne karakteristike površine kolovozne konstrukcije

Predavanja iz predmeta

Održavanje puteva

šk. 2017/18

v.prof.dr Goran Mladenović

Sadržaj

• Opšte o značaju održavanja• Osnovne karakteristike putne mreže Srbije• Podela održavanja prema tipovima objekata• Podela održavanja prema vidu održavanja• Opšte napomene o održavanju kolovoznih

konstrukcija

• Snimanje funkcionalnih karakteristika puteva• Uvodne napomene o snimanju stanja puteva

v.prof.dr Goran Mladenović

Putna infrastruktura

• Jedno od najvrednijih dobara svake nacionalne ekonomije

• Preduslov ekonomskog razvoja

• Indikator ekonomskog razvoja nacionalne ekonomije

v.prof.dr Goran Mladenović

Odnos ekonomskog razvoja i putne mreže

100

1000

10000

100000

100 1,000 10,000 100,000

Gustina putne mreže (km/mil. stanovnika)

Izvor: Queiroz & Gautam: Road infrastructure and economic development, World Bank, 1992.

v.prof.dr Goran Mladenović v.prof.dr Goran Mladenović

Dužina putne mreže Srbije, km

Kategorizacijadržavnih puteva

(Zakon o javnim putevima, Sl. Glasnik RS 101/2005)

Internet sajt JP “Putevi

Srbije”

Baza podataka o putevima JP “Putevi Srbije”

Tip deoniceUkupno

Vangradska Prigradska Gradska

Dužina (km)

Državni putevi I reda

Autoput

5295

460.1 28.2 488.3

Poluautoput 117.0 117.0

Magistralni 4843.6 186.9 222.0 5252.5

Obilaznice 224.0 26.4 8.0 258.3

Državni putevi II reda

Regionalni 11415 9934.4 230.5 186.3 10351.2

Ukupno državni putevi I i II reda

16710 15579.1 443.8 444.5 16467.3

Opštinski (lokalni) putevi 24135

Ukupno 40845

Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu šk. 2017/18 god. VIII semestar

19.02.2018.

ODRŽAVANJE PUTEVA v.prof.dr Goran Mladenović, dipl.inž 2

v.prof.dr Goran Mladenović

Trenutno važeća kategorizacija putne mreže (izgrađeni putevi koje

održava JP Putevi Srbije)• Državni putevi I(A) reda 781.63 km

• Državni putevi I(B) reda 3859.49 km

• Ukupno državni putevi I reda 4641.12 km

• Državni putevi II(A) reda 6924.69 km

• Državni putevi II(B) reda 2741.12 km

• Ukupno državni putevi II reda 9665.81 km

• UKUPNO DRŽAVNI PUTEVI 14306.93 km

Izvor: Internet sajt JP “Putevi Srbije”, www.putevi-srbije.rs, pristupljeno 18.2.2018.v.prof.dr Goran Mladenović

Objekti na putnoj mreži

• 2960 mostova– Površina preko 1.000.000 m2

– 377 mostova na autoputevima

– 14 velikih mostova, 8 preko Dunava i 6 preko Save

• 85 tunela– Ukupna dužina 14 km

– 6 tunela na autoputevima + 2 koja još nisu puštena u saobraćaj

– 71 tunel na drž. putevima I reda

– 6 tunela na drž. putevima II reda

Izvor: Internet sajt JP “Putevi Srbije”, www.putevi-srbije.rs, pristupljeno 18.2.2018.

v.prof.dr Goran Mladenović

Gustina putne mreže Srbije

Izvor: Prof.dr Vojo Anđus: Osnove projektovanja rehabilitacije vangradskih

puteva, Građevinski kalendar 2006.

v.prof.dr Goran Mladenović

Definicija

• Održavanje puta (funkcionalno i/ili građevinsko(rehabilitacija)) jeste proces očuvanja i zaštitenjegovih funkcionalnih i konstruktivnih karakteristikau stanju što je moguće sličnijem stanju koje je bilo u trenutku njegove izgradnje ili rekonstrukcije sa ciljemminimizacije ukupnih troškova eksplatacije, saobraćajnih nezgoda i uticaja na životnu sredinu uzminimum uloženih sredstava za održavanje puta.

v.prof.dr Goran Mladenović v.prof.dr Goran Mladenović

Održavanje puteva

• Podela prema nivou održavanja:– Redovno (rutinsko) održavanje (često nazvano i

„letnje“ održavanje)

– Preventivno održavanje

– Korektivno održavanje• Rehabilitacija

• Rekonstrukcija

• Specijalni vid održavanja:– Zimsko održavanje

Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu šk. 2017/18 god. VIII semestar

19.02.2018.

ODRŽAVANJE PUTEVA v.prof.dr Goran Mladenović, dipl.inž 3

v.prof.dr Goran Mladenović

Prof.V.Anđus. Provere sigurnosti puta (Road safety audits) u procesu izrade

projekta rehabilitacije, 2004. v.prof.dr Goran Mladenović

Podela prema predmetu održavanja

• Kolovozna konstrukcija

• Objekti - mostovi i tuneli

• Sistem za odvodnjavanje

• Putni pojas (uključujući vegetaciju)

• Horizontalna i vertikalna signalizacija

• Sistem rasvete

• Telekomunikacioni sistem

• ...

v.prof.dr Goran Mladenović

Kolovozne konstrukcije• Najvredniji deo putne infrastrukture

• Propadaju sa vremenom usled uticajasaobraćajnog opterećenja i dejstva okoline(klima, tlo, odvodnjavanje...)

• Dobri putevi koštaju manje, ako se održavajuna razumnom nivou uz primenu tehnikapreventivnog održavanja

Kolovozne konstrukcije

52 %Objekti

20 %

Signalizacija7 %

Odvodnjavanje 7 %

Ostalo 14 %

v.prof.dr Goran Mladenović

Troškovi održavanja kolovoznih konstrukcija

40% Veka trajanja

70% Veka trajanja

90% Veka trajanja

$ 0.70

$ 3.50

Starost

PC

I

$ 6.15

$ 14.00

Izvor: Pavement Management Systems, NHI Course

v.prof.dr Goran Mladenović

Trenutno stanje putne mreže Srbije(podaci iz 2008. godine)

v.prof.dr Goran Mladenović

Aspekti koje treba uzeti u obzir prilikom projektovanja rehabilitacija i

rekonstrukcija puteva

• Trenutno i očekivano saobraćajno opterećenje

• Stanje puta

• Geometrijski elementi puta i njihova usklađenost

• Bezbednost

• Uticaj na okolinu

• Kontrola pristupa

Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu šk. 2017/18 god. VIII semestar

19.02.2018.

ODRŽAVANJE PUTEVA v.prof.dr Goran Mladenović, dipl.inž 4

v.prof.dr Goran Mladenović

Organizacija i ugovaranje održavanja

• Stari sistem:

– Preduzeća za održavanje puteva na regionalnoj osnovi

– Privatizovana

– Ugovaranje prema vrsti i obimu izvršenih radova priznatih od strane Nadzornih organa ispred JP “Putevi Srbije”

v.prof.dr Goran Mladenović

Organizacija i ugovaranje održavanja

• 2004 - 2009:– Pilot projekat letnjeg i zimskog održavanja prema nivou

usluge (Performance based contracting) u Mačvanskom i Kolubarskom regionu

– Cilj: da se proširi na celu teritoriju Srbije

– Krajem 2011: JP Putevi Srbije iskazali nameru da raspišu tender za održavanje

• Trenutno raspisan tender za izbor konsultanta za projekat finansiran od strane EU: „Introduction and Development of Performance-Based Road Maintenance on Serbian National Road Network“

v.prof.dr Goran Mladenović

U okviru predmeta ODRŽAVANJE PUTEVA

• Metodologije snimanja stanja– Kolovoza– Elemenata za odvodnjavanje– Objekata

• Dimenzionisanje ojačanja• Tretmani održavanja kolovoznih konstrukcija

– Preventivno održavanje– Rehabilitacija i rekonstrukcija

• Zimsko održavanje• Održavanje objekata• Ugovaranje održavanja

v.prof.dr Goran Mladenović

Snimanje stanja puta

• Stanje geometrijskih elemenata

– Funkcionalni aspekt

– Odvodnjavanje površine kolovoza

– Bezbednost – eliminacija opasnih mesta

• Stanje kolovozne konstrukcije

• Stanje elemenata za odvodnjavanje

• Stanje objekata

• Stanje saobraćajne signalizacije i opreme puta

v.prof.dr Goran Mladenović

Primena podataka o stanju puta

• Nivo mreže

– Definisanje optimalne strategije održavanja u skladu sa raspoloživim sredstvima

– Izbor deonica za tretmane održavanja

• Nivo projekta (nivo deonice)

– Izrada projekta rehabilitacije ili rekonstrukcije

v.prof.dr Goran Mladenović

Stanje površinskih karakteristikakolovoza

Stanje kolovozne konstrukcije

Stanje elemenata za odvodnjavanje

Stanje objekata

Stanje funkcionalnih karakteristika

Stanje nosivosti (strukture kolovoza)

Stanje oštećenosti

Stanjepovršinskih

karakteristikakolovoza

Mostovi

Tuneli

Geotehnički objekti

Propusti

Kanali i jarkovi

Rigole

Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu šk. 2017/18 god. VIII semestar

19.02.2018.

ODRŽAVANJE PUTEVA v.prof.dr Goran Mladenović, dipl.inž 5

v.prof.dr Goran Mladenović

Funkcionalne karakteristike površine kolovoza

• Podužna ravnost (talasna dužina : > 500 mm)

• Megatekstura (talasna dužina : 50 - 500 mm)

• Dubina teksture – makrohrapavost (talasna dužina : 0.5 - 50 mm)

• Koeficijent trenja – mikrohrapavost (talasna dužina : < 0.5 mm)

v.prof.dr Goran Mladenović

Talasna dužina teksture (mm)Otisak pneumatika

Otpor kotrljanju

Buka na kontaktu guma-kolovoz

makrotekstura (ne)ravnost

Uticaj na

površinske

karakteristike

kolovoza

mikrotekstura

Raspon

teksturemega

tekstura

odvodnjavanje

Otpor klizanju

prianjanje

v.prof.dr Goran Mladenović

Podužna ravnost

• Neravnost površine kolovoza – odstupanje od idealno ravne površine sa karakterističnim vrednostima talasnih dužina koje utiču na oscilacije vozila i udobnost vožnje

• International Roughness Index (IRI)

– Svetska Banka 1986.

– Svetski priznat standard

– Bazira se na prosečnom nagibu koji predstavlja odnos ukupnih pomeranja vešanja standardnog vozila i dužine pređenog puta.

– Jedinica: m/km (in/mi)

v.prof.dr Goran Mladenović

International Roughness Index (IRI)

Kompjuterski algoritam

Izmereniprofil masa vozila

masa osovine

pneumatik

vešanje, amortizer

v.prof.dr Goran Mladenović

Skala za IRI (m/km)

Brzina pri normalnoj upotrebi

PSS na aerodromima

novi kolovozistari kolovozi

oštećeni kolovozi

Neravni kolovozi bez zastora

30 km/h

40 km/h

100 km/h

80 km/h

60 km/h

održavani nev. kolovozi

površinske deformacije

više manjih depresija

srednje i dublje depresije

0-idealanv.prof.dr Goran Mladenović

Uređaji za snimanje podužne ravnosti

� Koračalo (Walking Profiler,

Dipstick)

� Profilografi (California)

� Bump integrator

� Profilometri

� Inercioni

� Laserski

Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu šk. 2017/18 god. VIII semestar

19.02.2018.

ODRŽAVANJE PUTEVA v.prof.dr Goran Mladenović, dipl.inž 6

v.prof.dr Goran Mladenović

Merenje ravnosti – Bump Integrator

v.prof.dr Goran Mladenović

Vozilo za merenje podužne ravnosti ikolotraga

v.prof.dr Goran Mladenović

Hrapavost i koeficijent trenja površine kolovoza

• Ključni uticaj na bezbednost odvijanja saobraćaja• Tekstura i njen uticaj

– Mikrotekstura• Vrsta agregata – hrapavost površine zrna agregata• Ključni uticaj na trenje na kontaktu pneumatika i kolovoza• Talasna dužina < 0.5 mm

– Makrotekstura• Vrsta asfaltne mešavine – veličina maksimalnog zrna agregata• Ključni uticaj na odvodnjavanje sa površine kolovoza• Talasne dužine 0.5 - 50 mm

– Megatekstura• Kvalitet izvođenja• Ključni uticaj na maksimalnu brzinu• Talasna dužina 50 – 500 mm

Mikrotekstura Makrotekstura

v.prof.dr Goran Mladenović

Dubina teksture i hrapavost

POVRŠINA

A

B

C

D

GRUBO

GRUBO

POLIRANO

POLIRANO

T ~ 0.35mm

T ~ 2mm

NIVO TEKSTURE

MIKROMAKRO

GRUBO

D

GRUBO

T ~ 2mmD

RAVNO

D

DT ~ 0.35mm

RAVNO

SFC ~ 0.4

SFC ~ 0.6

SFC ~ 0.4

SFC ~ 0.650

50

50

50

v.prof.dr Goran Mladenović

Merenje makroteksture površine kolovoza

• Profilometri (Laserski i foto)

• Zapreminske metode– Materijal poznate zapremine se rasprostire po površini

kolovoza

– Meri se radijus površine koju materijal zahvata

– Srednja dubina teksture = V/P

– SRPS EN 13036-1:2012

• Oticaj vode– Iz cilindra poznate zapremine

– Meri se vreme potrebno za oticaj određene količine vode

– SRPS EN 13036-3:2012v.prof.dr Goran Mladenović

Automatsko snimanje makroteksture

Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu šk. 2017/18 god. VIII semestar

19.02.2018.

ODRŽAVANJE PUTEVA v.prof.dr Goran Mladenović, dipl.inž 7

v.prof.dr Goran Mladenović v.prof.dr Goran Mladenović

Uređaji za merenje mikroteksture površine kolovoza

� Klatno – Portable Skid Resistance Tester (SRT)

� SRPS EN 13036-4: 2012

� SRT = 65, vrlo dobra hvatljivost

� SRT = 45, zastor male hvatljivosti

v.prof.dr Goran Mladenović

Uređaji za merenje mikroteksture površine kolovoza

• SRPS CEN/TS 13036-2

• Uređaji sa zakočenim točkom

– 0-100% proklizavanje

– Uređaji za vlaženje

– Prosečna debljina filma vode 0.5 mm

v.prof.dr Goran Mladenović

Uređaji za merenje mikroteksture površine kolovoza

• Uređaji sa zakošenim točkom

– Tzv. “bočna” sila trenja – SFC pri 50 km/h

– Ugao 15 - 20o

– SCRIM

v.prof.dr Goran Mladenović

Uređaji za merenje mikroteksture površine kolovoza

• Uređaji sa fiksnim proklizavanjem

– 10 – 20 % proklizavanja

– Grip tester

v.prof.dr Goran Mladenović

Funkcionalne karakteristike –snimanje buke

� Dve metode:

� CPX – “Close proximity”

� SPB – Statistical Pass By metod

Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu šk. 2017/18 god. VIII semestar

19.02.2018.

ODRŽAVANJE PUTEVA v.prof.dr Goran Mladenović, dipl.inž 8

v.prof.dr Goran Mladenović

t 1 t 1

Prodiranje vode

Novepukotine

Zakrpe

Smicanje

Neravna površina

Ljusp.

Brže propadanje

NERAVNOST

Ud.rupe

Zakrpe

Vreme Vreme

Neravna površina

SMANJENA NOSIVOST

Ispucala površina Dubina

kolotraga

Mehanizmi interakcije oštećenja