Source: http://dsdik.wroc.pl/dsdik/ciekawostki.html
Timestamp: 2017-02-26 23:30:25+00:00

Document:
DSDiK - Ciekawostki
AktualnościZimaCiekawostkiDla MediówStatutZakres Działania	Ciekawostki Nowy "Katalog" - nowe perspektywy W dniu 16 czerwca 2014 r. Generalny Dyrektor Dróg Krajowych i Autostrad zarządzeniem nr 31 wprowadził do stosowania na drogach krajowych „Katalog typowych konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych”, opracowany w Katedrze Inżynierii Drogowej Politechniki Gdańskiej przez zespół pod kierownictwem prof. dra hab. inż. Józefa Judyckiego [1], [2]. Studia i analizy tego tematu rozpoczęły się w 2009 roku i zakończyły w listopadzie 2012. W ten sposób „Katalog typowych konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych”, opracowany w Instytucie Badawczym Dróg i Mostów Warszawa i wprowadzony do stosowania zarządzeniem nr 6 Generalnego Dyrektora Dróg Publicznych z dnia 24 kwietnia 1997 r., po siedemnastu latach przeszedł do historii polskiego drogownictwa.
W tym okresie zmieniło się wiele – wymienię najważniejsze fakty:
Duży postęp technologiczny w budowie, przebudowie i remontach dróg.
Wprowadzenie nowych norm i wymagań technicznych, dostosowanych do normalizacji europejskich.
Zmienione wymagania dotyczące materiałów drogowych, wprowadzenie nowych materiałów stosowanych w nawierzchniach.
Duży wzrost natężenia ruchu pojazdów, wzrost ich mas i nacisków osi.
Wprowadzenie nowych przepisów prawnych, związanych z Dyrektywami 96/53/WE z dnia 25 lipca 1996 roku oraz 2002/7/WE z dnia 18 lutego 2002 roku.
Wprowadzenie ważenia pojazdów na wagach preselekcyjnych.
Rozwój metod badań materiałów drogowych.
Rozwój metod projektowania i badań konstrukcji nawierzchni.
Wprowadzenie recyklingu materiałów odzyskanych ze starych nawierzchni.
Najważniejsze zmiany w stosunku do „Katalogu” z 1997 roku.
Wprowadzenie kategorii ruchu KR7.
Korekta przedziałów ilości równoważnych osi standardowych 100 kN dla poszczególnych kategorii ruchu.
Przy określaniu kategorii ruchu rezygnacja z pojęcia „L” na rzecz „N100”, gdzie:
N100 – sumaryczna liczba równoważnych osi standardowych 100 kN w całym okresie projektowym (w milionach osi 100 kN na pas obliczeniowy).
Wprowadzenie współczynników przeliczeniowych r1, r2 oraz r3 pojazdów ciężkich na ilość równoważnych osi standardowych 100 kN o niższych wartościach w stosunku do dotychczas stosowanych.
Uzależnienie wartości N100 nie tylko od współczynnika obliczeniowego pasa ruchu f1 ale również od współczynnika szerokości pasa ruchu f2 oraz współczynnika pochylenia niwelety jezdni f3.
Wartości tych współczynników przedstawiam w tabelach.
Szerokość pasa ruchu (S)
Współczynnik f2
S ≥ 3,5 m
3,00 m ≤ S < 3,50 m
2,75 m ≤ S < 3,00 m
S < 2,75 m
Pochylenie niwelety drogi (i)
Współczynnik f3
i < 6%
6% ≤ i < 7%
7% ≤ i < 9%
9% ≤ i < 10%
i ≥ 10%
Zmniejszenie grubości warstw bitumicznych.
Wprowadzenie różnorodnych konstrukcji dolnych warstw nawierzchni oraz ulepszonego podłoża.
Ad 1, 2, 3 – klasyfikacja ruchu projektowego.
N100 – sumaryczna liczba równoważnych osi standardowych 100 kN w całym okresie projektowym (w milionach osi 100 kN na pas obliczeniowy)
0,03 < N100 ≤ 0,09
N100 ≤ 0,09
0,09 < N100 ≤ 0,50
0,09 < N100 ≤ 0,51
0,50 < N100 ≤ 2,50
0,51 < N100 ≤ 2,50
2,50 < N100 ≤ 7,30
7,30 < N100 ≤ 22,0
7,30 < N100 ≤ 14,60
22,00 < N100 ≤ 52,00
N100 > 14,60 KR7
N100 > 52,00 nie występuje
Jak widać – oprócz wprowadzenia kategorii KR7 – zmiany zaszły w kategorii KR1, KR5 i KR6.
Ad 4, 5 – współczynniki r1, r2, r3, f2, f3.
W roku 1997 przyjęto następujące wartości współczynników przeliczeniowych:
r1 = 0,109 (samochód ciężarowy bez przyczepy),
r2 = 1,245 (samochód ciężarowy z przyczepą oraz ciągnik siodłowy z naczepą) 1),
r2 = 1,950 (samochód ciężarowy z przyczepą oraz ciągnik siodłowy z naczepą) 2),
r3 = 0,594 (autobusy).
1) – gdy udział pojazdów o obciążeniu osi 115 kN w grupie pojazdów ciężkich wynosi do 8%.
2) – gdy udział pojazdów o obciążeniu osi 115 kN w grupie pojazdów ciężkich wynosi od 8% do 20%.
We wrześniu 2006 roku współczynniki te zostały zaktualizowane. Podstawą zmian była praca Instytutu Badawczego Dróg i Mostów w Warszawie oznaczona TD-73, pod tytułem „Aktualizacja wartości współczynników przeliczeniowych na osie 100 kN i 115 kN na podstawie analizy aktualnej wielkości i struktury ruchu drogowego” [3], zrealizowana na podstawie umowy nr 1228/2005 z dnia 13.09.2005 roku zawartej z Generalną Dyrekcją Dróg Krajowych i Autostrad. Równolegle w latach 2005 – wrzesień 2006 Politechnika Gdańska na zlecenie Generalnej Dyrekcji Dróg Publicznych i Autostrad Nr WILiŚ/108/002/2005 zrealizowała pracę pod tytułem „Opracowanie zaleceń do obliczania współczynników równoważności obciążenia osi do projektowania nawierzchni podatnych i półsztywnych – raport z drugiego etapu badań” [4].
Porównanie współczynników przedstawiam w tabeli.
IBDiM 2006
Zmniejszenie jest zdecydowane, nowe wartości w stosunku do wartości z 2006 roku to:
r1 - 0,45 : 1,2 = 37,5% (zmniejszenie o 62,5%),
r2 - 1,6 : 2,5 = 64,0% (zmniejszenie o 36,0%),
r3 - 1,05 : 1,6 = 65,6% (zmniejszenie o 34,4%).
Obniża się zdecydowanie obciążenie liczone liczbą osi standardowych 100 kN. Posłużę się przykładem, przyjmując następujące założenia:
Droga klasy technicznej G o szerokości pasa ruchu 3,0 ÷ 3,5 m z niweletą o średnim pochyleniu 6 ÷ 7%.
Obciążenie średnim dobowym ruchem pojazdów ciężkich na drogach wojewódzkich Dolnego Śląska wg danych z Generalnego Pomiaru Ruchu 2010:
- pojazdy bez przyczep - 114 szt.
- pojazdy z przyczepami oraz ciągniki siodłowe z naczepami - 170 szt.
- autobusy - 54 szt.
Dla roku 2010 otrzymuję
N100 = 365 · ( 114 · r1 + 170 · r2 + 54 · r3) · f1 = 365 · ( 114 · 1,2 + 170 · 2,5 + 54 · 1,6 ) · 0,5 = 118 297 osi standardowych 100 kN/rok.
Licząc wg zasad nowego Katalogu otrzymam
N100 = 365 · ( 114 · r1 + 170 · r2 + 54 · r3) · f1 · f2 · f3 = 365 · (114 · 0,45 + 170 · 1,6 + 54 · 1,05 ) · 0,5 · 1,06 · 1,10 = 80 862 osie standardowe 100 kN/rok.
A zatem obciążenie liczone wg nowych zasad to 68,4% obciążenia liczonego wg zasad Katalogu 1997 i współczynników przeliczeniowych z 2006 roku.
Czy taka sytuacja będzie zachodzić w każdym przypadku?
Nie – zależy to od wartości iloczynu f2 · f3, czyli od szerokości pasa ruchu i pochylenia niwelety. Dla wąskich dróg w terenach górskich wartość N100 liczona wg nowego Katalogu będzie większa. Dla omówionego wyżej przykładu przy f2 = 1,25 (S < 2,75 m) oraz f3 = 1,45 (i ≥ 10%) otrzymamy:
N100 = 365 · ( 114 · 0,45 + 170 · 1,6 + 54 · 1,05) · 0,5 · 1,25 · 1,45 = 125 697 > 118 297.
Jednak już dla 9% ≤ i < 10% lub 2,75 m ≤ S < 3,00 m otrzymujemy N100 = 117 028 lub N100 = 113 630, w obydwóch przypadkach wartości mniejsze od 118 297 osi standardowych 100 kN.
Natomiast dla dróg w terenach nizinnych (i < 6%) obciążenie liczone wg nowego Katalogu zawsze będzie mniejsze od wyznaczanego w sposób dotychczas obowiązujący - nawet przy szerokości pasa S < 2,75 m.
Uważny Czytelnik potrafi sprawdzić, czy się nie mylę.
Oczywiście bezpośrednią konsekwencją mniejszego obciążenia jest zmniejszenie wymaganych grubości warstw bitumicznych.
Ad 6 – grubości warstw bitumicznych.
W tabeli nr 5 przedstawiam porównanie grubości warstw bitumicznych. Są to nawierzchnie typu A, gdzie warstwy bitumiczne ułożone są na podbudowie grubości 20 cm z kruszywa łamanego stabilizowanego mechanicznie, na podłożu o grupie nośności G1 i wymaganej nośności. Za wyjątkiem kategorii ruchu KR1 i KR2 grubości uległy zmniejszeniu. Szczególna sytuacja występuje w kategoriach ruchu KR5 i KR6 – grubości zostały zmniejszone o 3 cm przy jednoczesnym zwiększeniu granic przedziałów obciążenia:
dla kategorii KR5 z 14,6 mln do 22,0 mln osi standardowych 100 kN (górna granica),
dla kategorii KR6 z 14,6 mln do 22,0 mln osi standardowych 100 kN (dolna granica).
grubość warstw bitumicznych (cm) / N100
N100 > 14,60 Katalog 2014
N100 > 52,00 Oprócz zmniejszenia grubości warstw bitumicznych nowy Katalog zmienia również kryteria, dotyczące modułów odkształcenia (sprężystości) E2 warstwy, na której ułożone są warstwy górne.
wartość modułu odkształcenia (sprężystości) E2
Ad 7 - konstrukcje dolnych warstw nawierzchni oraz ulepszonego podłoża.
Projektowanie warstw ulepszonego podłoża i dolnych warstw konstrukcji nawierzchni omówione jest w rozdziale 8 Katalogu. W stosunku do roku 1997 zmiany są fundamentalne. Przede wszystkim rozstrzygnięta jest kwestia nośności odsłoniętego, wyprofilowanego i zagęszczonego podłoża rodzimego. Nośność mierzoną wartością modułu odkształcenia (sprężystości) E2 kwalifikuje się następująco:
wykop/nasyp
wymagana wartość modułu odkształcenia (sprężystości) E2 podłoża rodzimego
≥ 50 MPa
≥ 35 MPa
≥ 25 MPa
Ustalenie tych wartości zdecydowanie ułatwia kontrolę jakości robót. Sprawdzenie nośności gruntu w czasie robót, po odsłonięciu podłoża gruntowego w wykopach lub po uformowaniu nasypów, w celu porównania z założeniami projektowymi jest obligatoryjne. Katalog jednoznacznie rozstrzyga sposób postępowania w przypadku stwierdzenia niezgodności z założeniami projektowymi:
Jeżeli stwierdzona grupa nośności podłoża gruntowego jest gorsza od założeń projektowych, należy przeprojektować dolne warstwy konstrukcji nawierzchni i warstwę ulepszonego podłoża.
Jeżeli badania kontrolne wykażą większą nośności podłoża gruntowego w stosunku do założeń projektowych, wówczas nie wprowadza się zmian w projekcie.
Schematy układu warstw ulepszonego podłoża i dolnych warstw konstrukcji nawierzchni w wykopie i nasypie przedstawiają się następująco:
I. Kategoria ruchu KR1 i KR2.
· podłoże rodzime G1 o module E2 ≥ 80 MPa
a) górne warstwy konstrukcji nawierzchni
· podłoże rodzime G2 o module E2 ≥ 50 MPa, G3 o module E2 ≥ 35 MPa, G4 o module E2 ≥ 25 MPa
a) dolne warstwy konstrukcji nawierzchni i/lub ulepszone podłoże o module E2 ≥ 80 MPa
b) górne warstwy konstrukcji nawierzchni
II. Kategoria ruchu KR3 ÷ KR4.
· podłoże rodzime G1 o module E2 ≥ 80 MPa, G2 o module E2 ≥ 50 MPa
a) dolne warstwy konstrukcji nawierzchni o module E2 ≥ 100 MPa
· podłoże rodzime G3 o module E2 ≥ 35 MPa, G4 o module E2 ≥ 25 MPa
a) ulepszone podłoże o module E2 ≥ 50 MPa
b) dolne warstwy konstrukcji nawierzchni o module E2 ≥ 100 MPa
c) górne warstwy konstrukcji nawierzchni
III. Kategoria ruchu KR5 ÷ KR7.
a) dolne warstwy konstrukcji nawierzchni o module E2 ≥ 120 MPa
b) dolne warstwy konstrukcji nawierzchni o module E2 ≥ 120 MPa
Typowe rozwiązania dolnych warstw konstrukcji nawierzchni i warstwy ulepszonego podłoża przedstawione są w podziale na kategorie ruchu:
· KR1 i KR2 - piętnaście wariantów
· KR3 i KR4 - dwadzieścia wariantów
· KR5, KR6 i KR7 - szesnaście wariantów
Katalog zawiera również dwa bardzo istotne zastrzeżenia - cytuję:
„2.11. Zastosowanie w sposób prawidłowy Katalogu i ustalenie właściwych grubości warstw konstrukcji nawierzchni nie gwarantuje uniknięcia uszkodzeń nawierzchni takich jak: koleiny lepko-plastyczne, uszkodzenia powierzchniowe warstw asfaltowych powodowane przez wodę i mróz lub spękania niskotemperaturowe warstw asfaltowych itp. Uszkodzenia te nie zależą od grubości warstw nawierzchni, ale od właściwego doboru składu mieszanek mineralno-asfaltowych i prawidłowego wykonania warstw asfaltowych nawierzchni”. „9.14. Grubości warstw podane w tablicach od 9.1 do 9.7 obowiązują w przypadku wykonania warstw z odchyleniami grubości w stosunku do grubości projektowanych nie większymi od tolerancji dopuszczonych przez Wymagania Krajowe. Jeżeli dopuszczalne tolerancje zostaną przekroczone nawierzchnia nie będzie miała projektowanej nośności i trwałości”. Wyjaśniam, że tablice 9.1 ÷ 9.7 przedstawiają typowe konstrukcje górnych warstw nawierzchni podatnych i półsztywnych.
[1] https://www.gddkia.gov.pl/userfiles/articles/z/zarzadzenia-generalnego-dyrektor_13901/zarzadzenie%2031.PDF
[2] https://www.gddkia.gov.pl/userfiles/articles/z/zarzadzenia-generalnego-dyrektor_13901/zarzadzenie%2031%20zalacznik.pdf
[3] http://www.gddkia.gov.pl/userfiles/articles/p/prace-naukowo-badawcze-zrealizow_3435//documents/aktualizacja-wartosci.pdf
http://www.gddkia.gov.pl/userfiles/articles/p/prace-naukowo-badawcze-zrealizow_3435//documents/zalaczniki.pdf
[4] http://www.gddkia.gov.pl/userfiles/articles/p/prace-naukowo-badawcze-zrealizow_3435//documents/gddkia-wrzesie2006.pdf
Zbigniew Rowiński
Wrocław, 27.01.2015 Trwałość zmęczeniowa nawierzchni drogowej w kontekście przeciążenia pojazdów ciężkich W „Ciekawostkach” z dnia 06.06.2013 r. oraz 30.06.2014 r. omówiłem dwie grupy tematów:
· problemy związane z konsekwencjami wprowadzonej w życie z dniem 19 października 2012 r. nowelizacji ustawy o drogach publicznych,
· perspektywy wdrażania systemu preselekcyjnego ważenia ciężkich pojazdów samochodowych. Dzisiaj postaram się pokazać, jakie są finansowe konsekwencje udziału w ruchu przeciążonych, ciężkich pojazdów samochodowych. Na początek rozwiązanie zadania z „Ciekawostki” z dnia 30.06.2014 r. Odp. a) - dwuosiowy ciągnik siodłowy z trójosiową naczepą, przeładowany o 100% (o masach osi 12 + 20 + 3 · 16 = masa całkowita 80 Mg
Odp. b) - dwuosiowy pojazd o masach osi 4,719 + 4,719 = masa całkowita 9,438 Mg
A teraz temat tytułowy - czyli trwałość zmęczeniowa nawierzchni drogowej w kontekście przeciążenia pojazdów ciężkich.
I. Obciążenie ruchem - informacje ogólne.
Z danych uzyskanych w wyniku Generalnych Pomiarów Ruchu [1], [2] wynika, że w 2010 roku na drogach wojewódzkich w kraju wzrost ruchu wyniósł około 23% w stosunku do roku 2005. Dla województwa dolnośląskiego wskaźnik ten osiągnął 20%. Struktura rodzajowa ruchu dla Dolnego Śląska przedstawiała się w latach 2005 i 2010 następująco:
Długość odcinków pomiaro-wych (km)
Pojazdy samocho-dowe ogółem
Rodzajowa struktura ruchu pojazdów samochodowych
Samochody osobowe Mikrobusy
Lekkie sam. ciężarowe (dostawcze)
bez przyczep
z przyczepami
2 265,5
2 258,5
Wskaźnik wzrostu natężenia ruchu 2010 / 2005
Udział w ruchu pojazdów ciężkich w roku 2010 wyniósł 7,82 %. Analizując dane dotyczące wyłącznie trzech grup pojazdów ciężkich, otrzymuje się udziały następujące:
a) samochody ciężarowe bez przyczep - 33,70 %,
b) samochody ciężarowe z przyczepami oraz ciągniki siodłowe z naczepami - 50,39 %,
c) autobusy - 15,91 %.
W latach 2005-2010 największy wskaźnik wzrostu ruchu zarejestrowano dla samochodów ciężarowych z przyczepami oraz ciągników siodłowych z naczepami. Wyniósł on 1,57. Dla samochodów ciężarowych bez przyczep oraz autobusów wskaźniki osiągnęły wartości odpowiednio: 1,09 oraz 0,75. Przedstawione niżej analizy i obliczenia ograniczają się wyłącznie do pojazdów ciężkich, ponieważ tylko ich udział w ruchu determinuje okres wyczerpywania się trwałości zmęczeniowej nawierzchni drogowej.
II. Generalny Pomiar Ruchu 2005. Pomiary przeprowadzono na 83 drogach, na których wyznaczono 289 odcinków pomiarowych [1]. Rozkład ilości odcinków dróg na poszczególne kategorie ruchu przedstawiał się następująco:
KR-5 ≤ 12
osi obliczeniowych 100 kN/dobę/pas
13 ÷ 70
71 ÷ 335
336 ÷ 1000
1001 ÷ 2000 osi obliczeniowych 100 kN/dobę/pas
Największe obciążenie ruchem o kategorii KR-5 stwierdzono na odcinkach dróg:
· nr 292, km 31+800 ÷ 35+900, Głogów Zachodni,
· nr 297, km 68+300 ÷ 71+500, Bolesławiec,
· nr 329, km 0+000 ÷ 10+900, Głogów, Głogów-Potoczek (DK-3),
· nr 347, km 4+200 ÷ 17+400, Mokronos Dolny-Sośnica. Ilość osi obliczeniowych 100 kN/dobę/pas zawierała się w przedziale wartości < 1076; 1540 > przy wartości średniej 1289.
Dominującą okazała się kategoria ruchu KR-3, stwierdzona na 142 odcinkach, stanowiących 49,1 % ogólnej ilości odcinków pomiarowych. Ilość osi obliczeniowych 100 kN/dobę/pas zawierała się w przedziale wartości < 72; 332 > przy wartości średniej 179.
III. Generalny Pomiar Ruchu 2010. Pomiary przeprowadzono na 81 drogach, na których wyznaczono 299 odcinków pomiarowych [2]. Rozkład ilości odcinków dróg na poszczególne kategorie ruchu przedstawiał się następująco:
71 ÷ 335 osi obliczeniowych 100 kN/dobę/pas
1001 ÷ 2000
· nr 297, km 42+400 ÷ 52+900, granica województwa-Golnice (A-18),
· nr 346, km 21+600 ÷ 21+800, DW 347-DW 362,
· nr 346, km 63+300 ÷ 69+000, Gaj Oławski-Godzikowice,
· nr 347, km 3+600 ÷ 18+700, Wrocław-Mokronos Dolny-Sośnica-Kąty Wrocławskie-A-4,
· nr 348, km 0+000 ÷ 3+500, Małuszów (DK-35)-Biskupice Podgórne,
· nr 374, km 0+000 ÷ 22+600, Jawor-Strzegom-Stanowice,
· nr 384, km 18+000 ÷ 20+500, Dzierżoniów,
· nr 396, km 38+200 ÷ 44+900, Gaj Oławski-Brzezimierz.
Ilość osi obliczeniowych 100 kN/dobę/pas zawierała się w przedziale wartości < 1021; 1659 > przy wartości średniej 1272.
Dominującą okazała się kategoria ruchu KR-3, stwierdzona na 135 odcinkach, stanowiących 45,2 % ogólnej ilości odcinków pomiarowych. Ilość osi obliczeniowych 100 kN/dobę/pas zawierała się w przedziale wartości < 75; 335 > przy wartości średniej 181. Zbiorcze wyniki przedstawiam na wykresie. IV. Obciążenie ruchem – wskaźniki wzrostu. Wskaźnik wzrostu ilości odcinków obciążonych ruchem KR-1÷ KR-5 z uwzględnieniem różnicy w ilości wyznaczonych odcinków pomiarowych dla roku 2005 i 2010 przedstawiam w tabeli nr 4.
Ilość odcinków –GPR 2005
Ilość odcinków – GPR 2010
Wskaźnik wzrostu obciążenia odcinków średnią liczbą osi obliczeniowych 100 kN/dobę/pas dla poszczególnych kategorii ruchu KR-1÷ KR-5 przedstawiam w tabeli nr 5. Tabela nr 5
osi bliczeniowych 100 kN/dobę/pas
Średnie obciążenie – GPR 2005
Średnie obciążenie – GPR 2010
V. Agresywność pojazdów ciężkich w kontekście trwałości nawierzchni.
Z badań przeprowadzonych w roku 2010 przez Politechnikę Gdańską wynika, że najbardziej agresywnym pojazdem w stosunku do nawierzchni drogowej jest ciągnik siodłowy dwuosiowy z naczepą trójosiową [4]. Jednocześnie jest to najbardziej rozpowszechniony pojazd w grupie pojazdów ciężkich z przyczepami. Ponieważ wskaźnik wzrostu ruchu dla tej grupy rósł najszybciej, należy spodziewać się przyspieszenia procesów utraty trwałości zmęczeniowej, zwłaszcza że część pojazdów przekracza dopuszczalne naciski osi oraz masy całkowite. Według różnych źródeł [3], [4], [5] skala przekroczeń zawiera się w granicach 4% ÷ 30%. VI. Agresja ruchu i trwałość zmęczeniowa dla rzeczywistego ruchu, stwierdzonego w wyniku Generalnego Pomiaru Ruchu 2010.
Analizie poddałem ruch pojazdów ciężkich o następującej średniej strukturze, przedstawionej w tabeli nr 1:
a) pojazdy ciężarowe bez przyczep - SDR 114 szt.
b) pojazdy ciężarowe z przyczepami oraz ciągniki siodłowe z naczepami - SDR 170 szt. c) autobusy - SDR 54 szt.
W poszczególnych grupach przyjąłem pojazdy o największych współczynnikach agresji A w następujących proporcjach:
Ad a) - pojazd dwuosiowy ( A = 1,410 ) - SDR 76 szt. ( 67 % )
- pojazd czteroosiowy ( A = 1,229 ) - SDR 38 szt. ( 33 % )
Ad b) - dwuosiowy pojazd + trójosiowa przyczepa ( A = 2,640 ) - SDR 42 szt. ( 25 % )
- dwuosiowy ciągnik + trójosiowa naczepa ( A= 2,481 ) - SDR 128 szt. ( 75 % )
Ad c) - trójosiowy autobus ( A = 1,910 ) - SDR 54 szt. ( 100 % )
Agresję pojazdów oraz trwałość zmęczeniową obliczyłem dla następujących proporcji „pojazd normatywny N” / „pojazd przeciążony P”:
95% / 5%; 90% / 10%; 85% / 15%; 80% / 20%; 75% / 25%; 70% / 30%; 65% / 35%; 60% / 40%; 55% / 45% oraz 50% / 50%.
Agresję dla pojazdów normatywnych (przeciążenie osi 0%) przyjąłem jako 100%.
Otrzymałem następujące nomogramy:
Nomogram 1. Agresja pojazdów A w funkcji przeciążenia osi dla określonych udziałów pojazdów normatywnych i przeciążonych.
Nomogram 2. Trwałość zmęczeniowa TZ w funkcji przeciążenia osi dla określonych udziałów pojazdów normatywnych i przeciążonych.
Bezpośrednim skutkiem eliminacji z ruchu pojazdów nienormatywnych (przeciążonych) jest osiąganie projektowanych, dwudziestoletnich okresów trwałości zmęczeniowych nawierzchni drogowych. Wykorzystując bowiem nomogram 2 oraz przyjmując następujące założenia:
· udział w ruchu pojazdów przeciążonych w ilości 15 %
· przeciążenie pojazdów o wartości 15 %
można oszacować utratę trwałości zmęczeniowej - wynosi ona w tym przypadku 2 lata. Eliminując zatem z ruchu pojazdy przeciążone osiąga się przy tych założeniach oszczędność w wysokości 10% kwoty, którą corocznie należy przeznaczać na przebudowy i remonty sieci 115 km dróg. Zakładając średni koszt remontu jednego kilometra drogi na poziomie 1 mln zł, otrzymuje się wartość:
10% · 115 km · 1 mln zł/km = 11,5 mln zł
W tym momencie nasuwa się pytanie - jeżeli pojazdy przeciążone w jednym roku wyrządzają szkody o wartości 11,5 mln zł, to jaką ilość takich pojazdów należałoby skontrolować, aby przy średniej wysokości kary 5 tys. zł zrekompensować szkody?
Odpowiedź jest prosta - 11,5 mln zł : 5 tys. zł / 1 pojazd przeciążony = 2 300 pojazdów. Czy jest to zadanie realne? Szukającym prawidłowej odpowiedzi podpowiadam, że według [5] w roku 2013 od stycznia do końca września inspektorzy Inspekcji Transportu Drogowego przeprowadzili w kraju prawie 24 tys. kontroli, wydając 1,8 tys. decyzji administracyjnych na łączną kwotę ponad 9 mln zł. Jak zatem widać, uzyskanie kwoty 11,5 mln zł w wyniku ważenia wagami przenośnymi na dolnośląskich drogach wojewódzkich z obiektywnych przyczyn (technicznych, organizacyjnych, kadrowych) nie jest możliwe. W tej sytuacji sieć wag preselekcyjnych działających jak fotoradary jest jedynym rozwiązaniem, pozwalającym rekompensować szkody wyrządzone przez przeciążone pojazdy.
B i b l i o g r a f i a [1] TRANSPROJEKT-WARSZAWA: „Opracowanie danych z pomiaru ruchu na drogach wojewódzkich w 2005 r. i prognoza ruchu na lata 2010, 2015, 2020 i 2025”, Warszawa grudzień 2006
[2] TRANSPROJEKT-WARSZAWA: „Synteza wyników pomiaru ruchu na drogach wojewódzkich w 2010 roku”
[3] A.W. Mitas, M. Bernaś, M. Bugdol, A. Ryguła, W. Konior: „Elektroniczne narzędzia pomiarowe w transporcie – wagi preselekcyjne”, ELEKTRONIKA 12/2011 http://www.imm.org.pl/imm/plik/elektronika2011-12-2011_nn228.pdf
[4] J. Judycki i zespół: „Weryfikacja i aktualizacja „Katalogu typowych konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych z 1997 roku” - Raport z drugiego etapu, Gdańsk listopad 2010 https://www.gddkia.gov.pl/userfiles/articles/p/prace-naukowo-badawcze-po-roku-2_3432/Weryfikacja%20KataloguTNPiP-Etap2_2010.pdf [5] Dziennik Gazeta Prawna: „GITD idzie na wojnę z TIR-ami: Wagi preselekcyjne jak fotoradary”, 28.10.2013 http://prawo.gazetaprawna.pl/artykuly/742145,gitd-idzie-na-wojne-z-tir-ami-wagi-preselekcyjne-jak-fotoradary.html
Wrocław, 27.10.2014
Waga preselekcyjna jak fotoradar? Czym jest fotoradar, do czego służy, jakie są konsekwencje przejazdu obok tego urządzenia z prędkością większą od dopuszczalnej – tego użytkownikom pojazdów samochodowych nie trzeba objaśniać. Każdy zainteresowany wpisze w wyszukiwarkę internetową kluczowe słowa: „GITD, Centralny System Automatycznego Nadzoru nad Ruchem Drogowym” i będzie wiedzieć więcej – chociażby to, że od roku 2011 nadzór nad infrastrukturą fotoradarową, należącą przedtem do Policji i Generalnej Dyrekcji Dróg Krajowych i Autostrad, przejął Główny Inspektor Transportu Drogowego. Kierowca dowie się również, że w latach 2012-2013 rozmieszczono na drogach 300 nowych fotoradarów, a kolejnych 100 zostanie zamontowanych do końca I kwartału 2015 roku. Wszystko po to, aby w miejscach szczególnie niebezpiecznych (bo tam powinny być rozmieszczone fotoradary) przestrzegać ograniczeń prędkości i nie doprowadzać do wypadków, często ze śmiertelnymi skutkami.
A waga preselekcyjna? Czym jest i dlaczego w tytule porównana jest do fotoradaru?
Waga preselekcyjna to urządzenie do ważenia pojazdów poruszających się z dużymi prędkościami, przekraczającymi nawet dopuszczalną prędkość maksymalną na autostradach. Podstawowym elementem jest układ pomiarowy wbudowany w nawierzchnię drogową Najczęściej spotykane czujniki wykorzystywane w instalacjach wag preselekcyjnych to czujniki kwarcowe, polimerowe, „Single Load Cell”, optyczne a także płyty ważące [1]. Zapewniają one dokładność pomiaru rzędu 4÷6% (rozwiązanie najdroższe) do 15÷20% (rozwiązanie najtańsze) przy jednoczesnym okresie trwałości od 3 lat (czujniki piezoelektryczne) do 12 lat (czujniki „Single Load Cell”). Podstawowe wyposażenie punktu ważenia preselekcyjnego: • pomost ważący, • pętle indukcyjne do pomiarów prędkości, ilości i rozstawu osi, długości pojazdu,
• kamery do zdjęć poglądowych oraz zdjęć tablic rejestracyjnych, działające w świetle dziennym oraz w nocy.
Obsługę systemu pomiarowego zapewnia oprogramowanie komputerowe do administrowania danymi, natomiast transfer odbywa się poprzez łącza internetowe. Podstawowe dane, uzyskiwane podczas przejazdu przez wagę preselekcyjną, istotne ze względu na ocenę niszczącego oddziaływania pojazdu na nawierzchnię drogową to:
• naciski poszczególnych kół i osi,
• ilość i rozstaw osi pojazdu,
• całkowita masa pojazdu.
W roku 2012 Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad rozpoczęła program budowy sieci wag preselekcyjnych [3], [5]. Do 2015 roku ma powstać 300 punktów ważenia, natomiast wartość projektu określono na 500 mln zł. Oznacza to, iż koszt utworzenia jednego punktu pomiarowego wynosić będzie około 1,7 mln zł.
Pojazdy ciężkie (masa całkowita powyżej 3,5 Mg) o naciskach osi przekraczających wartości dopuszczalne w sposób przyspieszony niszczą nawierzchnie drogowe. Niżej wykres, który pozwala przekonać się o tym fakcie.
Obliczenia przeprowadziłem przy następujących założeniach:
• oś referencyjna (obliczeniowa) - 100 kN,
• normatywny ciągnik siodłowy dwuosiowy z naczepą trójosiową o masie całkowitej 40 Mg oraz naciskach osi: 60 kN, 100 kN, 80 kN, 80 kN, 80 kN,
• przeciążenia 10%, 20%, 30%, 40%, 50% dla każdej osi,
• francuska metoda obliczania współczynnika agresywności pojazdu, przy czym przyjąłem n = 4 („prawo czwartej potęgi”).
Jak widać, przeciążanie pojazdu (zwiększanie nacisków osi) powoduje drastyczny wzrost współczynnika agresji i skrócenie okresu trwałości zmęczeniowej. Podkreślam, że analiza dotyczy tylko jednego typu pojazdu – nie można jej interpretować jako obraz rzeczywistego ruchu.
Wyjaśniam, że:
• współczynnik agresji pojazdu to liczba, pokazująca ile przejazdów osi referencyjnej o nacisku 100 kN zastępuje jeden przejazd pojazdu rzeczywistego o danej liczbie osi, z których każda ma określony rzeczywisty nacisk,
• trwałość zmęczeniowa to liczba obciążeń osiami referencyjnymi (inaczej mówiąc – ilość przejazdów osi referencyjnej przez przekrój pasa ruchu), którą może przenieść konstrukcja nawierzchni do wystąpienia stanu granicznego nośności. Stan graniczny nośności uważa się za przekroczony, jeżeli w nawierzchni wystąpią spękania zmęczeniowe obejmujące nie mniej niż 20% jej powierzchni i/lub trwałe deformacje strukturalne o głębokości nie mniejszej niż 12,5 mm.
Trwałość zmęczeniowa powinna być zapewniona w obliczeniowym okresie eksploatacji, który dla nawierzchni podatnych i półsztywnych wynosi 20 lat. Stąd na osi rzędnych lata a nie ilości obciążeń osiami referencyjnymi.
Oczywiście pojazdy o ponadnormatywnych naciskach osi nie mogą poruszać się po drogach bezkarnie. Konsekwencje opisałem w poprzedniej „Ciekawostce” z dnia 06 czerwca 2013 r. Czy system wag preselekcyjnych może poprawić sytuację w zakresie karania tych, którzy łamią przepisy dotyczące dopuszczalnych mas całkowitych i nacisków osi i w ten sposób przyczyniają się do przyspieszonego niszczenia nawierzchni dróg? I tak, i nie.
Ponieważ obowiązujące obecnie przepisy nie przewidują ważenia w ruchu z dużymi prędkościami, w wyniku którego można wszczynać postępowanie administracyjne w celu nałożenia kary [3]. Wagi preselekcyjne ze względu na zbyt duży błąd pomiaru nie posiadają zatwierdzenia typu Głównego Urzędu Miar. W związku z tym umożliwiają jedynie zatrzymanie tych pojazdów, co do których istnieje uzasadnione podejrzenie o przekroczeniu dopuszczalnych wartości w zakresie nacisków osi oraz masy całkowitej. Zasadnicze ważenie musi odbywać się na stanowiskach do ważeń zalegalizowanymi wagami przenośnymi. A zatem system preselekcyjny w obecnym stanie prawnym pozwala na wyłączenie z ruchu bardzo małej ilości pojazdów przeciążonych. Można to skwitować takim stwierdzeniem:
„Jeden pojazd zostanie zidentyfikowany przez wagę preselekcyjną i zważony na wadze przenośnej, inne ominą punkty ważenia lub zatrzymają się na parkingach”. Działa wszak w eterze kanał 19 radia CB, prawda? Działa legalnie, zgodnie z rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 3 lipca 2007 roku (Dz. U. z 2007 r. Nr 138, poz. 972).
Ponieważ w pewnych krajach wagi preselekcyjne są już wykorzystywane do obciążania karami [3]:
• w Czechach od roku 2011 wagi preselekcyjne otrzymują zatwierdzenia typu i można przy ich pomocy dokonywać miarodajnych pomiarów oraz obciążać karami,
• w Szwajcarii można karać przewoźników na podstawie pomiarów z wag preselekcyjnych. Margines błędu pomiaru został tam ustalony znacząco powyżej dokładności wagi. W ten sposób pojazdy nadmiernie przeciążone eliminowane są z ruchu, natomiast pojazdy mieszczące się w limicie przejeżdżają bez sankcji.
Warto zatem dążyć do zmiany stanu prawnego, wzorując się na przykładzie Szwajcarii.
W Polsce temat wag preselekcyjnych zaczął być intensywnie nagłaśniany od roku 2012. Oczywiście warto nad takim systemem dyskutować, warto wagi montować – chociaż koszty nie są małe. W zależności od konfiguracji trzeba liczyć się z kwotą 0,5 ÷ 1,7 mln zł za jedno stanowisko. Nie na-leży jednak uzasadniać konieczności tworzenia sieci wag preselekcyjnych posługując się argumentami, których jednoznaczność i precyzja są wątpliwe. Na przykład takim:
„Obliczono, że jedna przeładowana ciężarówka powoduje takie straty na drodze, jak przejazd czterystu prawidłowo załadowanych samochodów”.
To cytat – kto chce, odnajdzie film z tym zdaniem na YouTube. Brzmi sensacyjnie ale Autor wypowiada się bardzo ogólnie, pozostawiając zbyt duży margines na domysły. Chociażby takie:
Jaka jest skala przeładowania? Czy „przeładowana ciężarówka” to taki sam typ pojazdu jak „pra-widłowo załadowany samochód”? Nawierzchnia jest podatna czy sztywna? W jaki sposób obliczano straty?
Ja formułuję swoją tezę w sposób następujący:
„Jeden dwuosiowy ciągnik siodłowy z trójosiową naczepą, przeładowany o 100%, powoduje na drodze o nawierzchni podatnej takie same szkody zmęczeniowe, jak przejazd szesnastu takich zespołów, załadowanych zgodnie z przepisami”.
Różnica pomiędzy tymi dwoma stwierdzeniami jest tak rażąca, że poczuwam się do obowiązku udowodnienia swojej tezy. Do analizy przyjmuję dwuosiowy ciągnik siodłowy z naczepą trójosiową, ponieważ z badań przeprowadzonych przez Politechnikę Gdańską w 2010 roku wynika, że jest to najbardziej agresywny pojazd w stosunku do nawierzchni drogowej [2]. Jednocześnie jest on naj-bardziej rozpowszechniony w grupie pojazdów ciężkich z przyczepami i naczepami.
Przyjmuję następujące założenia:
1. Przyspieszenie ziemskie zaokrąglone do wartości 10 m/s2.
2. Nawierzchnia podatna (najbardziej rozpowszechniona w Polsce).
3. Oś referencyjna o nacisku 100 kN.
4. Normatywny ciągnik siodłowy z naczepą – masa całkowita 40 Mg, naciski osi odpowiednio 60 kN, 100 kN, 80 kN, 80 kN, 80 kN.
5. Przeciążony ciągnik siodłowy z naczepą – masa całkowita 80 Mg, naciski osi odpowiednio 120 kN, 200 kN, 160 kN, 160 kN, 160 kN.
6. Francuska metoda obliczania współczynnika agresji pojazdu z zastosowaniem wykładnika n = 4 („prawo czwartej potęgi”), gdzie:
współczynnik agresji A = (Pi / Po)4 - dla osi pojedynczej,
współczynnik agresji A = 1,1• [(P1 / Po)4 + (P2 / Po)4 + (P3 / Po)4] - dla osi potrójnej,
Pi – nacisk i-tej osi pojedynczej,
P1, P2, P3 – naciski osi składowych w osi potrójnej,
Po – nacisk osi referencyjnej (w naszym przypadku Po = 100 kN).
Oczywiście współczynnik agresji tego pojazdu jest sumą współczynników agresji wszystkich jego osi – dwóch pojedynczych i jednej potrójnej.
1. Zestaw normatywny (1).
Współczynnik agresji A(1) = (60/100)4 + (100/100)4 + 1,1 • 3 • (80/100)4 = 2,481.
2. Zestaw przeciążony (2).
Współczynnik agresji A(2) = (120/100)4 + (200/100)4 + 1,1 • 3 • (160/100)4 = 39,700.
3. A(2) / A(1) = 16,00.
Oznacza to, że jeden przejazd pojazdu (2) zastępuje szesnaście przejazdów pojazdu (1) – c.b.d.u.
A może Autor wypowiedzi miał na myśli nawierzchnię sztywną? Sprawdźmy – obliczenia są takie same, inna jest tylko wartość wykładnika „n”. W Polsce przyjmuje się n = 8.
Współczynnik agresji A(1) = (60/100)8 + (100/100)8 + 1,1 • 3 • (80/100)8 = 1,570.
Współczynnik agresji A(2) = (120/100)8 + (200/100)8 + 1,1 • 3 • (160/100)8 = 402,034.
3. A(2) / A(1) = 256,00.
Znowu otrzymujemy wartość dużo, dużo mniejszą od 400.
Obliczenia przeprowadziłem przy założeniu ekstremalnego przeciążenia, aż o 100%. Nasuwa się przy okazji pytanie, czy w ogóle możliwe jest takie przeciążenia pojazdu? Omawiany ciągnik siodłowy z naczepą posiada masę własną około 15-16 Mg. W związku z tym ładunek musiałby mieć masę 64-65 Mg. Czy to możliwe? Czy pojemność przestrzeni ładunkowej pozwoli na załadowanie takiej masy? Czy konstrukcja pojazdu nie uległaby destrukcji? Rozstrzygnięcie tych dylematów pozostawiam Czytelnikom.
Po tej dygresji, pokazującej irracjonalność argumentu, czas na powrót do tytułowego pytania. Zacznę znowu od pytania – jeżeli można zautomatyzować kontrolę prędkości, to dlaczego nie można zrobić tego samego z kontrolą nacisków osi i masy całkowitej? Możliwości techniczne są, natomiast stan prawny nie pozwala na takie rozwiązanie. W związku z tym co stoi na przeszkodzie, aby znowelizować prawo? Jeżeli wierzyć rzecznikowi prasowemu opolskiego oddziału Generalnej Dyrekcji Dróg Krajowych i Autostrad [6], szkody wyrządzane na polskich drogach przez przeciążone pojazdy oscylują w granicach 6 ÷ 8 mld zł (oczywiście znowu nasuwa się myśl, w jaki sposób i przez kogo szkody te zostały obliczone, jaki okres obejmują – rok, dwa lata a może więcej). Jeżeli jednak dane są rzetelne, to szkody stanowią aż 12,7÷16,8 % deficytu budżetowego Polski na roku 2014. A zatem jest nad czym się zastanawiać, tym bardziej, że są przykłady krajów dobrze radzących sobie z omawianym problemem – Czechy, Szwajcaria (wspominałem o tym wyżej). Rozbudowa sieci wag preselekcyjnych tylko po to, aby przeciążone pojazdy ważyć na zalegalizowanych wagach przenośnych to kosztowny półśrodek – 500 mln zł w ciągu 4 lat [3], [5], tylko dla dróg krajowych. Poza tym w żaden sposób nie gwarantujący, że chociażby połowa przeciążonych pojazdów zostanie zatrzymana a przewoźnicy ukarani, pokrywając w ten sposób część szkód, jakie wyrządzili na nawierzchniach dróg.
Nadmienić należy, że system wag preselekcyjnych nie musi być centralny. Każdy zarząd dróg publicznych (wojewódzki, powiatowy, gminny) może obsługiwać utworzoną przez siebie większą bądź mniejszą sieć, realizując ustawowy obowiązek ochrony dróg przed przedwczesnym zniszczeniem (art. 20 pkt. 12 ustawy o drogach publicznych ).
Warunek konieczny – zmiana prawa. Należy do tego konsekwentnie dążyć.
Na zakończenie fotografie, pokazujące stanowisko ważenia preselekcyjnego [4].
Dla dociekliwych zadanie do rozwiązania.
Jeżeli prawdziwe jest zdanie
„Jedna przeładowana ciężarówka powoduje takie straty na drodze, jak przejazd czterystu prawidłowo załadowanych samochodów”, to:
a) jakim pojazdem musi być „przeładowana ciężarówka” ?
b) jakim pojazdem musi być jeden z „czterystu prawidłowo załadowanych samochodów” ?
[1] A.W. Mitas, M. Bernaś, M. Bugdol, A. Ryguła, W. Konior: „Elektroniczne narzędzia w transporcie – wagi preselekcyjne”, ELEKTRONIKA 12/2011 http://www.imm.org.pl/imm/plik/elektronika2011-12-2011_nn228.pdf
[2] J. Judycki i zespół: „Weryfikacja i aktualizacja „Katalogu typowych konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych z 1997 roku” - Raport z drugiego etapu, Gdańsk listopad 2010
https://www.gddkia.gov.pl/userfiles/articles/p/prace-naukowo-badawcze-po-roku-2_3432/Weryfikacja%20KataloguTNPiP-Etap2_2010.pdf
[3] Dziennik Gazeta Prawna: „GITD idzie na wojnę z TIR-ami: Wagi preselekcyjne jak fotoradary”, 28.10.2013 http://prawo.gazetaprawna.pl/artykuly/742145,gitd-idzie-na-wojne-z-tir-ami-wagi-preselekcyjne-jak-fotoradary.html
[4] Sławomir Daniek: „Inteligentny system preselekcji wagowej pojazdów na drogach ZDW Łódź jako przykład zintegrowanego systemu osłony meteorologicznej i zarządzania ruchem „SMART”
http://www.traxelektronik.pl/new/files/Referat_System_Preselekcji_Wagowej_ZDW_Lodz.pdf
[5] finanse.wp.pl: „GDDKiA rozpoczyna walkę z przeładowanymi ciężarówkami”, 24.09.2012
http://finanse.wp.pl/kat,1033703,title,GDDKiA-rozpoczyna-walke-z-przeladowanymi-ciezarowkami,wid,14950447,wiadomosc.html?ticaid=112d45
[6] http://www.gddkia.gov.pl/pl/v/system-preselekcji-wazenia-pojazdow Kierownik Laboratorium Drogowego
Wrocław, 30.06.2014
Czy degradacja dróg wojewódzkich przyspieszy? W dniu 19 października 2012 r. weszła w życie nowelizacja „Ustawy z dnia 21 marca 1985 r. o drogach publicznych” (Dz. U. z 2007 r. Nr 19, poz. 115 z późniejszymi zmianami). W zasadniczy sposób zmieniło się podejście do problemu przeciążonych pojazdów ciężkich na drogach publicznych.
W „Ustawie o drogach publicznych” między innymi:
a) uchylono art. 13 g,
b) uchylono art. 40 c,
c) uchylono załącznik nr 2 do ustawy.
W „Ustawie z dnia 20 czerwca 1997 r. Prawo o ruchu drogowym” (Dz. U. z 2005 Nr 108, poz. 108 z późniejszymi zmianami) między innymi:
a) wprowadzono nowe brzmienie art. 64,
b) w dziale V dodano rozdział 4 zatytułowany „Kary pieniężne za przejazd pojazdów nienormatywnych bez zezwolenia lub niezgodnie z warunkami określonymi w zezwoleniu”,
c) dodano załącznik do ustawy pod tytułem „Kategorie zezwoleń na przejazd pojazdu nienormatywnego”.
Trzy najbardziej istotne konsekwencje zmian legislacyjnych:
1. Przywrócenie zarządcy drogi prawa nakładania kary pieniężnej w drodze decyzji administracyjnej (art. 140aa ust. 1 i 2 ustawy Prawo o ruchu drogowym).
2. Zdecydowane zmniejszenie wysokości kar, w szczególności poprzez rezygnację z określania wysokości kar ze względu na wartość przekroczenia dopuszczalnych nacisków osi pojazdu w przypadku przewozu materiałów sypkich oraz drewna po drogach o dopuszczalnym nacisku osi pojedynczej 80 kN).
3. Brak zróżnicowania wysokości kar w zależności od skali przekroczenia dopuszczalnych nacisków osi wielokrotnych.
A teraz szczegóły i konkrety:
Zgodnie z art. 2 ustawy „Prawo o ruchu drogowym”:
- pkt 35a
Pojazd nienormatywny – pojazd lub zespół pojazdów, którego naciski osi wraz z ładunkiem lub bez ładunku są większe od dopuszczalnych, przewidzianych dla danej drogi w przepisach o drogach publicznych, lub którego wymiary lub rzeczywista masa całkowita wraz z ładunkiem lub bez niego są większe od dopuszczalnych, przewidzianych w przepisach niniejszej ustawy.
- pkt 35b
Ładunek niepodzielny – ładunek, który bez niewspółmiernie wysokich kosztów lub ryzyka powstania szkody nie może być podzielony na dwa lub więcej mniejszych ładunków. Zgodnie z art. 64 ustawy „Prawo o ruchu drogowym”:
Ust. 1. Ruch pojazdu nienormatywnego jest dozwolony pod warunkiem:
1) uzyskania zezwolenia na przejazd pojazdu nienormatywnego odpowiedniej kategorii, wydawanego, w drodze decyzji administracyjnej, przez właściwy organ, a w przypadku pojazdu nienormatywnego należącego do Sił Zbrojnych Rzeczypospolitej Polskiej pod warunkiem uzyskania zezwolenia wojskowego na przejazd drogowy, wydawanego przez właściwy organ wojskowy.
2) przestrzegania warunków przejazdu określonych w zezwoleniu, o którym mowa w pkt. 1
Ust. 2. Zabrania się przewozu pojazdem nienormatywnym ładunków innych niż ładunek niepodzielny, z wyłączeniem pojazdów nienormatywnych uprawnionych do poruszania się na podstawie zezwoleń kategorii I lub kategorii II. Zgodnie z art. 64a ustawy „Prawo o ruchu drogowym”:
Ust. 1. Zezwolenie kategorii I na przejazd pojazdu nienormatywnego jest wydawane w celu umożliwienia dojazdu do i ze wskazanego w zezwoleniu miejsca i uprawnia do ruchu po drodze wskazanej w zezwoleniu.
Ust. 2. Zezwolenie wydaje się na wniosek zainteresowanego podmiotu. Do wniosku dołącza się dowód wniesienia opłaty za wydanie zezwolenia.
Ust. 5. Zezwolenie wydaje się dla podmiotu wskazanego we wniosku o wydanie zezwolenia, na wskazany we wniosku okres: miesiąca, 6 miesięcy lub 12 miesięcy, bez wskazania pojazdów, którymi ma być wykonywany przewóz. Zgodnie z art. 64f ustawy „Prawo o ruchu drogowym”:
Ust. 1. Ustala się maksymalną wysokość stawek opłat za wydanie zezwolenia na przejazd pojazdu nienormatywnego w:
1) kategorii I – 240 zł.
Zgodnie z art. 140aa ustawy „Prawo o ruchu drogowym”:
Ust. 1. Za przejazd po drogach publicznych pojazdów nienormatywnych bez zezwolenia, o którym mowa w art. 64 ust. 1 pkt 1, lub niezgodnie z warunkami określonymi dla tego zezwolenia nakłada się karę pieniężną, w drodze decyzji administracyjnej.
Ust. 2. Decyzję administracyjną o nałożeniu kary pieniężnej wydaje właściwy ze względu na miejsce przeprowadzanej kontroli organ Policji, Inspekcji Transportu Drogowego, Straży Granicznej, Służby Celnej lub zarządca drogi.
Ust. 3. Karę pieniężną, o której mowa w ust. 1, nakłada się na:
2) podmiot wykonujący inne czynności związane z przewozem drogowym, a w szczególności na organizatora transportu, nadawcę, odbiorcę, załadowcę lub spedytora, jeżeli okoliczności lub dowody wskazują, że podmiot ten miał wpływ lub godził się na powstanie naruszenia określonego w ust. 1.
Ust. 4. Nie wszczyna się postępowania w sprawie nałożenia kary pieniężnej, o której mowa w ust. 1, wobec podmiotu wykonującego przejazd, a postępowanie wszczęte w tej sprawie umarza się, jeżeli:
1) okoliczności sprawy i dowody wskazują, że podmiot, o którym mowa w ust. 3 pkt. 1:
a) dochował należytej staranności w realizacji czynności związanych z przejazdem,
b) nie miał wpływu na powstanie naruszenia, lub
2) rzeczywista masa całkowita pojazdu nienormatywnego nie przekracza dopuszczalnej wielkości lub wielkości określonej w zezwoleniu, o którym mowa w art. 64 ust. 1 pkt. 1, a przekroczenie dotyczy wyłącznie nacisku osi pojazdu w przypadku przewozu ładunków sypkich oraz drewna.
Zgodnie z art. 140ab ustawy „Prawo o ruchu drogowym”:
Ust. 1. Karę pieniężną, o której mowa w art. 140aa ust. 1, ustala się w wysokości:
1) 1 500 zł – za brak zezwolenia kategorii I i II.
Zgodnie z załącznikiem do ustawy „Prawo o ruchu drogowym”: Lp.
kategorii I
a) o wymiarach oraz rzeczywistej masie całkowitej nie większych od dopuszczalnych, b) o naciskach osi nieprzekraczających wielkości przewidzianych dla dróg o dopuszczalnym nacisku pojedynczej osi napędowej do 11,5 t;
gminne, powiatowe, wojewódzkie wskazane w zezwoleniu
kategorii II
a) o długości, wysokości oraz rzeczywistej masie całkowitej nie większych od dopuszczalnych, b) o naciskach osi nie większych od dopuszczalnych dla danej drogi, c) o szerokości nieprzekraczającej 3,5 m; publiczne, z wyjątkiem ekspresowych i autostrad 3
kategorii III
a) o naciskach osi i rzeczywistej masie całkowitej nie większych od dopuszczalnych b) o szerokości nieprzekraczającej 3,2 m c) o długości nieprzekraczającej: – 15 m dla pojedynczego pojazdu – 23 m dla zespołu pojazdów d) o wysokości nieprzekraczającej 4,3 m publiczne 4
kategorii IV
a) o rzeczywistej masie całkowitej nie większej od dopuszczalnej b) o szerokości nieprzekraczającej 3,4 m, c) o długości nieprzekraczającej: – 15 m dla pojedynczego pojazdu, – 23 m dla zespołu pojazdów, – 30 m dla zespołu pojazdów o skrętnych osiach, d) o wysokości nieprzekraczającej 4,3 m, e) o naciskach osi nieprzekraczających wielkości przewidzianych dla dróg o dopuszczalnym nacisku pojedynczej osi napędowej do 11,5 t; krajowe
kategorii V
a) o naciskach osi nie większych od dopuszczalnych dla danej drogi, b) o szerokości nieprzekraczającej 3,4 m, c) o długości nieprzekraczającej: – 15 m dla pojedynczego pojazdu, – 23 m dla zespołu pojazdów, – 30 m dla zespołu pojazdów o skrętnych osiach, d) o wysokości nieprzekraczającej 4,3 m, e) o rzeczywistej masie całkowitej nieprzekraczającej 60 t publiczne 6
a) o szerokości nieprzekraczającej: – 3,4 m dla drogi jednojezdniowej, – 4 m dla drogi dwujezdniowej klasy A, S i GP, b) o długości nieprzekraczającej: – 15 m dla pojedynczego pojazdu, – 23 m dla zespołu pojazdów, – 30 m dla zespołu pojazdów o skrętnych osiach, c) o wysokości nieprzekraczającej 4,3 m, d) o rzeczywistej masie całkowitej nieprzekraczającej 60 t, e) o naciskach osi nieprzekraczających wielkości przewidzianych dla dróg o dopuszczalnym nacisku pojedynczej osi napędowej do 11,5 t; krajowe - zgodnie z wykazem dróg, o którym mowa w art. 64c ust. 8 7
kategorii VII
a) o wymiarach oraz rzeczywistej masie całkowitej większych od wymienionych w kategoriach I–VI b) o naciskach osi przekraczających wielkości przewidziane dla dróg o dopuszczalnym nacisku pojedynczej osi napędowej do 11,5 t wyznaczona trasa wskazana w zezwoleniu Dla przejazdów po drogach wojewódzkich zezwolenie kategorii I wydaje zarządca dróg wojewódzkich. Zezwolenia pozostałych kategorii (od II do VII) wydają odpowiednio starostowie lub Generalny Dyrektor Dróg Krajowych i Autostrad, przy czym:
a) zezwolenia kategorii III i IV przy wjeździe na terytorium Rzeczypospolitej Polskiej wydaje także naczelnik urzędu celnego
b) zezwolenie kategorii VII wydaje Generalny Dyrektor Dróg Krajowych i Autostrad po uzgodnieniu z innymi zarządcami dróg, a jeżeli trasa przejazdu pojazdu nienormatywnego przebiega w granicach administracyjnych miasta na prawach powiatu i nie przebiega autostradą lub drogą ekspresową, zezwolenie wydaje prezydent miasta.
Analiza wymienionych wyżej artykułów ustawy prowadzi do następujących trzech podstawowych wniosków i pytań:
1. Brak definicji „materiału sypkiego”. Dlaczego? Jeżeli zdefiniowano „ładunek niepodzielny”, dlaczego jednocześnie nie zdefiniowano „materiału sypkiego”? Taka sytuacja na pewno utrudni postępowanie administracyjne i może być przyczyną uchylania decyzji o nałożeniu kary.
2. Rozmycie odpowiedzialności za wielkość ładunku – wg art. 140aa ust. 3 ustawy „Prawo o ruchu drogowym” karę nakładać należy na podmiot wykonujący przejazd lub podmiot wykonujący inne czynności związane z przewozem drogowym, a w szczególności na organizatora transportu, nadawcę, odbiorcę, załadowcę lub spedytora, jeżeli okoliczności lub dowody wskazują, że podmiot ten miał wpływ lub godził się na powstanie naruszenia. Jest to kolejne utrudnienie postępowania administracyjnego.
3. Nie ulega wątpliwości, iż masa całkowita oddziałuje na nawierzchnie drogowe poprzez naciski kół poszczególnych osi. Dlaczego zatem w sposób wyjątkowy traktowane są pojazdy przewożące materiały sypkie i drewno? Vide: art. 140aa ust. 4 pkt. 2 ustawy „Prawo o ruchu drogowym”. Czy ciągnik siodłowy z trójosiową naczepą przewożący 40 Mg „materiału sypkiego” jest mniej agresywny w stosunku do nawierzchni drogowej od tego samego pojazdu o tej samej masie całkowitej ale przewożącego na przykład dwa bloki skalne? Przecież naciski osi są w obydwóch przypadkach takie same. Na podstawie treści art. 64a ust. 1 ustawy „Prawo o ruchu drogowym” wnioskować można, iż ustawodawca założył, że przewoźnicy in gremio wystąpią do zarządów dróg wojewódzkich o zezwolenia kategorii I, płacąc za każde na okres roku kwotę maksymalnie 240 zł. W ten sposób mogliby bez narażanie się na płacenie kary w wysokości 1 500 zł realizować przewozy drogami gminnymi, powiatowymi i wojewódzkimi pomiędzy - na przykład - kamieniołomami a drogami krajowymi, ekspresowymi i autostradami. Niestety, rzeczywistość okazała się mniej optymistyczna. Pomiędzy dniem 19 października 2012 r. a dniem 05.06.2013 Dolnośląska Służba Dróg i Kolei wydała 5 (słownie: pięć ! ) zezwoleń o łącznej ilości wypisów 13 (słownie: trzynaście !). Policzenie wartości kwoty, która zasiliła budżet urzędu marszałkowskiego, pozostawiam dociekliwym. Podpowiem jedynie, że maksymalna kwota opłaty za zezwolenie na rok 2012 została ustalona na poziomie 200 zł. A teraz czas na przykłady – bo one najlepiej przemawiają do wyobraźni.
Ciągnik siodłowy dwuosiowy z naczepą trójosiową o rozstawie osi składowych (1,3 ÷ 1,4) m (najpopularniejszy na polskich drogach). Wymiary nie większe od dopuszczalnych, ładunek – „materiał sypki”, rzeczywista masa całkowita 40 Mg (zgodna z przepisami) rozłożona w sposób następujący:
oś 1 – 6 Mg (58,86 kN) oś 2 – 10 Mg (98,1 kN) oś wielokrotna naczepy – 24 Mg (235,44 kN). Zawieszenie osi mechaniczne (resory). Droga wojewódzka o dopuszczalnym nacisku osi pojedynczej 80 kN. Pojazd bez wymaganego zezwolenia kategorii I.
Wysokość kary - 1 500 zł
A jaka kara obowiązywała przed dniem 19.10.2012 roku?
a) oś 2 – 1200 zł + 900 zł = 2 100 zł
b) oś wielokrotna naczepy – 5 400 zł
Razem wysokość kary - 7 500 zł
A jeżeli kierowca ma zezwolenie roczne za 200 zł? Wtedy nie zapłaci kary 1 500 zł, podczas gdy przed dniem 19.10.2012 zapłaciłby karę 7 500 zł. Zarządca drogi dostaje zatem 200 zł, tracąc 7 300 zł. Czy to właściwe rozwiązanie?
Ciągnik siodłowy dwuosiowy z naczepą trójosiową jak w przykładzie 1. Ładunek – „materiał sypki”, rzeczywista masa całkowita 41 Mg (pojazd przeciążony) rozłożona w sposób następujący:
oś 1 – 6 Mg (58,86 kN)
oś 2 – 11 Mg (107,91 kN)
oś wielokrotna naczepy – 24 Mg (235,44 kN).
Zawieszenie osi mechaniczne (resory). Droga wojewódzka o dopuszczalnym nacisku osi pojedynczej 80 kN. Pojazd bez wymaganego zezwolenia kategorii VI.
Wysokość kary - 5 000 zł A jaka kara obowiązywała przed dniem 19.10.2012 roku?
a) oś 2 – 1 200 zł + 2 700 zł = 3 900 zł
Razem wysokość kary - 9 300 zł Przykład 3
Ciągnik siodłowy dwuosiowy z naczepą trójosiową jak w przykładzie 1. Ładunek – „materiał sypki”, rzeczywista masa całkowita 48 Mg (pojazd przeciążony) rozłożona w sposób następujący:
oś 1 – 8 Mg (78,48 kN)
oś 2 – 13 Mg (127,53 kN)
oś wielokrotna naczepy – 27 Mg (264,87 kN).
Zawieszenie osi mechaniczne (resory). Droga wojewódzka o dopuszczalnym nacisku osi pojedynczej 80 kN. Pojazd bez wymaganego zezwolenia kategorii – no właśnie, jakiej? Spróbujmy zastosować metodę eliminacji:
Na pewno nie kategoria I (bo przekroczony nacisk osi pojedynczej 11,5 Mg).
Na pewno nie kategoria II i III (bo przekroczony nacisk osi pojedynczej 8,0 Mg oraz masa całkowita większa od dopuszczalnej 40 Mg).
Na pewno nie kategoria IV (bo przekroczony nacisk osi pojedynczej 11,5 Mg oraz masa całkowita większa od dopuszczalnej 40 Mg).
Na pewno nie kategoria V (bo przekroczony nacisk osi pojedynczej 8,0 Mg).
Na pewno nie kategoria VI (bo przekroczony nacisk osi pojedynczej 11,5 Mg).
Pozostaje zatem kategoria VII, chociaż pozostaje wątpliwość następująca:
Opisany pojazd spełnia kryterium
b) przekroczony nacisk osi pojedynczej 11,5 Mg
ale nie spełnia kryterium
a) wymiary oraz masa całkowita większe od wymienionych w kategoriach I – VI
ponieważ zarówno wymiary jak i masa całkowita są mniejsze od wymienionych w kategorii VI (48 Mg < 60 Mg). Do dociekliwych czytelników pytanie – czy taki pojazd w ogóle ma szanse na uzyskanie zezwolenia kategorii VII?
Do dalszych rozważań przyjmuję najwyższą wartość, czyli:
Wysokość kary - 15 000 zł
a) oś 2 – 1 200 zł + 6 300 zł = 7 500 zł
b) oś wielokrotna naczepy – 9 000 zł + 7 000 zł = 16 000 zł
c) masa całkowita – 600 zł
Razem wysokość kary - 24 100 zł
Jak widać, w każdym przykładzie wysokość aktualnie obowiązujących kar jest zdecydowanie niższa od kar obowiązujących przed datą 19.10.2012.
W pierwszym przypadku - wysokość nowej kary to 20 % starej kary
W drugim przypadku - wysokość nowej kary to 54 % starej kary
W trzecim przypadku - wysokość nowej kary to 62 % starej kary
Podkreślić należy, że pierwszy przypadek dotyczy dróg gminnych, powiatowych i wojewódzkich. Jest to największa część sieci dróg publicznych, a jednocześnie konstrukcje nawierzchni są zdecydowanie słabsze od konstrukcji dróg krajowych, ekspresowych i autostrad. Dla takich to dróg zredukowano wysokość kar aż o 80 %. Czy jest to racjonalne?
Myślę, że przytoczone przykłady pozwalają na przyjęcie następującej tezy:
Obniżenie wysokości kar spowoduje, że właściciele firm transportowych przewożących „materiały sypkie” przyjmą strategię – „jednym kursem przewozimy 32 Mg zamiast 24 Mg ładunku”. A wtedy tytułowe pytanie stanie się pytaniem retorycznym.
Na zakończenie jeszcze jeden problem dla dociekliwych czytelników.
Pojazd i sytuacja jak w przykładzie 3 – ale z jedną różnicą. Kierowca tym razem posiada zezwolenie kategorii I. A zatem należy zastosować karę za poruszanie się po drodze wojewódzkiej niezgodnie z warunkami określonymi w zezwoleniu. Czy będzie to tym razem kara w wysokości 1500 zł (bo zezwolenie kategorii I przewoźnik posiada) czy jednak kara w wysokości maksymalnej 15 000 zł? I jak taką wysokość kary uzasadnić?
Wrocław, 06.06.2013
Zapomniana zasada Od czego należy zacząć, rozpoczynając projektowanie konstrukcji nawierzchni drogi? Jeżeli posłużymy się zasadami opisanymi w Załączniku Nr 5 do Rozporządzenia Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie, zatytułowanym „Projektowanie konstrukcji nawierzchni dróg”, to krokiem pierwszym będzie ustalenie kategorii ruchu w połowie okresu eksploatacji drogi, w oparciu o obliczoną wartość L, określającą liczbę osi obliczeniowych na dobę na obliczeniowy pas ruchu. Jak czytamy w punkcie 2:
„Liczba osi obliczeniowych stanowi podstawę do ustalenia kategorii ruchu na drodze według Polskiej Normy”. W tym momencie pojawia się pierwszy problem – a która to Polska Norma jest poświęcona temu zagadnieniu? Ja takiej nie znalazłem – może ktoś bardziej dociekliwy rozwikła tę zagadkę?
Na szczęście do dyspozycji mamy art. 5 Ustawy „Prawo budowlane”. Ustęp 1 tego artykułu brzmi :
„1. Obiekt budowlany wraz ze związanymi z nim urządzeniami budowlanymi należy,
biorąc pod uwagę przewidywany okres użytkowania, projektować i budować
w sposób określony w przepisach, w tym techniczno-budowlanych, oraz zgodnie
z zasadami wiedzy technicznej, zapewniając:
e) ochrony przed hałasem i drganiami, ...... ”
Zasady wiedzy technicznej – wobec braku Polskiej Normy – są dla nas światełkiem w tunelu.
Ktoś zapyta – „A czy droga jest obiektem budowlanym”?
Odpowiedź zawarta jest w art. 3 :
3a) obiekcie liniowym – należy przez to rozumieć obiekt budowlany, którego charakterystycznym parametrem jest długość, w szczególności droga wraz ze zjazdami ..... ”
Skoro zatem możemy posłużyć się „zasadami wiedzy technicznej”, łatwo ustalimy że obowiązują nas następujące wartości:
Liczba osi obliczeniowych (100 kN) na dobę, na pas obliczeniowy
Trwałość zmęczeniowa: Liczba osi obliczeniowych (100 kN) w założonym okresie obliczeniowym
(20lat)
≤ 90 000
90 000 ÷ 510 000
510 000 ÷ 2 500 000
336 ÷ 1 000
2 500 000 ÷ 7 300 000
1 001 ÷ 2 000
7 300 000 ÷ 14 600 000
≥ 2 001
≥ 14 600 000
Skąd te dane, stanowiące wiedzę techniczną i podające zależność kategorii ruchu od wartości L? Z „Katalogu wzmocnień i remontów nawierzchni podatnych i półsztywnych”, opracowanego w Instytucie Badawczym Dróg i Mostów w Warszawie, Warszawa, 2001.
Problemu zatem nie ma – można wykonać pierwszy krok. Czy to wystarcza?
Często, bardzo często projektant poprzestaje na obliczeniu wartości L oraz określeniu kategorii ruchu. Niestety, nie są to dane wystarczające. Drugim, niezbędnym do wykonania krokiem jest obliczenie Ncałk . Pod tym symbolem należy rozumieć ruch całkowity w założonym okresie eksploatacji, wyrażony liczbą osi obliczeniowych o nacisku 100 kN, na jeden obliczeniowy pas ruchu. Szkoda, że Rozporządzenie pomija ten temat, zwłaszcza że ruch całkowity Ncałk można obliczać trzema sposobami. A teraz problem podstawowy – zaprojektowanie konstrukcji nawierzchni. Ograniczę się tutaj do nawierzchni podatnych i półsztywnych z warstwami bitumicznymi, ułożonymi na podbudowie pomocniczej o grubości 20 cm z kruszywa łamanego, stabilizowanego mechanicznie. Wydawałoby się, że problemu nie ma – wystarczy przeanalizować ust. 5.3 ÷ 5.7 Załącznika Nr 5 i dokonać wyboru. Czy rzeczywiście sprawa jest taka prosta?
Najczęściej projektant proponuje grubości warstw bitumicznych w funkcji kategorii ruchu.
Na przykład - kategoria KR-2 - 12 cm
kategoria KR-3 - 18 cm
kategoria KR-4 - 23 cm
Czy to właściwe podejście do zagadnienia? Na pierwszy rzut oka wszystko się zgadza. Jednak pewien niepokój jest, bo przecież nasuwają się takie wątpliwości:
KR2 dla L = 13 - grubość warstw bitumicznych 12 cm ( ? )
KR2 dla L = 42 - grubość warstw bitumicznych 12 cm ( ? )
KR2 dla L = 70 - grubość warstw bitumicznych 12 cm
KR3 dla L = 71 - grubość warstw bitumicznych 18 cm ( ? )
KR3 dla L = 203 - grubość warstw bitumicznych 18 cm ( ? ) KR3 dla L = 335 - grubość warstw bitumicznych 18 cm
KR4 dla L = 336 - grubość warstw bitumicznych 23 cm ( ? ) KR4 dla L = 668 - grubość warstw bitumicznych 23 cm ( ? ) KR3 dla L = 1 000 - grubość warstw bitumicznych 23 cm
Widać problem? Oczywiście, jak na dłoni. Dlaczego ten problem występuje? Bo projektant zapomniał o tytułowej zasadzie. Jest ona zapisana w ust. 5.1 Załącznika Nr 5 i brzmi:
„Konstrukcje nawierzchni podatnych i półsztywnych określone w ust. 5.3 ÷ 5.7 zaprojektowano dla skumulowanej liczby osi obliczeniowych odpowiadającej dwudziestoletniemu okresowi eksploatacji przy natężeniach ruchu odpowiadających górnym granicom kategorii ruchu od KR1 do KR5 oraz 3000 osi obliczeniowych na dobę na obliczeniowy pas dla KR6”.
Jak z tego wybrnąć? Względnie prosto - pozostawiam to dociekliwości Czytelników. Mniej dociekliwym podpowiadam, że grubość warstw bitumicznych jest funkcją – ale nie kategorii ruchu lecz wartości L.
115 kN – koniec problemów? Zakład Diagnostyki Nawierzchni Instytutu Badawczego Dróg i Mostów w Warszawie zrealizował pracę naukowo-badawczą pod tytułem „Aktualizacja wartości współczynników przeliczeniowych na osie 100 kN i 115 kN na podstawie analizy aktualnej wielkości i struktury ruchu drogowego”. Została ona wykonana na zlecenie Generalnej Dyrekcji Dróg Krajowych i Autostrad w ramach umowy z dnia 13 września 2005 roku i jest dostępna na stronie www.gddkia.gov.pl . Warto przestudiować to opracowanie, ponieważ w sposób jasny i przystępny opisuje problem, a oprócz tego pokazuje, jak istotne jest właściwe projektowanie konstrukcji nawierzchni w kontekście wzrastającego ruchu pojazdów ciężkich.
Dla okresu 1990 – 2005 średni dobowy ruch (SDR) pojazdów ciężkich na drogach krajowych, określony w wyniku generalnych pomiarów ruchu, przedstawiał się następująco:
SDR pojazdów ciężkich w latach ( pojazdy / dobę )
Samochody ciężarowe bez przyczep
Samochody ciężarowe z przyczepami, ciągniki siodłowe z naczepami
Uwagę należy zwrócić na następujące fakty:
1. Bardzo wysoka tendencja wzrostowa w odniesieniu do pojazdów z przyczepami i ciągników siodłowych z naczepami ( w stosunku do roku 1990 wzrost ponad pięciokrotny, do poziomu 1040 pojazdów/dobę ).
2. Ustabilizowanie się ilości pojazdów ciężarowych bez przyczep oraz autobusów.
3. Zdecydowana dominacja pojazdów z przyczepami oraz ciągników siodłowych z naczepami.
W celu wyznaczenia współczynników przeliczeniowych przyjęto następujący tok postępowania:
1. Zebranie danych z ważeń pojazdów.
2. Uwzględnienie wpływu dynamiki na rzeczywiste naciski wywierane przez koła na nawierzchnię drogową z korektą uwzględniającą koła bliźniacze.
3. Obliczenie współczynników agresywności pojazdów zważonych.
4. Ustalenie struktury ruchu pojazdów ciężkich.
5. Obliczenie średnich agresywności sylwetek pojazdów ciężkich.
6. Obliczenie współczynników przeliczeniowych.
Wartości liczbowe współczynników przeliczeniowych wyznaczono jako średnie ważone współczynników agresywności sylwetek pojazdów. Wagami były ilości danych sylwetek w grupie pojazdów.
Na podkreślenie zasługuje fakt przyjęcia francuskiej metody wymiarowania konstrukcji nawierzchni, w której współczynnik agresywności obciążenia A dla nawierzchni podatnej oblicza się według wzoru:
A = K · ( P / Po ) α
- K = 1 dla osi pojedynczej
- K = 0,75 dla osi podwójnej
- K = 1,1 dla osi potrójnej
- P wartość nacisku osi rzeczywistej
- Po wartość nacisku osi porównawczej (obliczeniowej)
- α = 5
Jak zatem widać „prawo czwartej potęgi” przechodzi do historii. Zweryfikowana naukowo rzeczywistość wskazuje na konieczność stosowania „prawa piątej potęgi”. W tabeli przedstawiam wartości współczynników przeliczeniowych na osie obliczeniowe 100 kN, gdzie w kolumnie:
2 - wartości obowiązujące wg Rozporządzenia Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie (DU nr 43 z 1999 r. poz. 430)
3 - zaktualizowane wartości wg IBDiM Warszawa
Współczynnik przeliczeniowy na osie obliczeniowe
Współczynnik przeliczeniowy na osie obliczeniowe (2006 r.)
Samochód ciężarowy bez przyczepy r1 = 0,109
r1 = 1,2
Samochód ciężarowy z przyczepą (przyczepami), ciągnik siodłowy z naczepą
r2 = 1,245 1) r2 = 1,950 2) r2 = 2,5 Autobus
r3 = 0,594
r3 = 1,6
1) wartość współczynnika przy mniejszym niż 8 % udziale pojazdów o nacisku osi
na jezdnię 115 kN
2) wartość współczynnika przy od 8 % do 20 % udziale pojazdów o nacisku osi
Zaktualizowane wartości współczynników przeliczeniowych są zdecydowanie większe od poprzednich. Poza tym zwraca uwagę fakt, iż zrezygnowano z dwóch wartości współczynnika r2. Jest to najistotniejsza zmiana, ponieważ umożliwia jednoznaczne określenie kategorii ruchu dla różnych udziałów pojazdów ciężkich o naciskach osi pojedynczej 115 kN. W tym celu wzór:
L = ( N1 · r1 + N2 · r2 + N3 · r3 ) · f1
należy zmodyfikować do postaci: L = [ (a·N1·r1 + b·N2·r2 + c·N3·r3) · (115/100)5 + (1-a)·N1·r1 + (1-b)·N2·r2 + (1-c)·N3·r3 ] · f1
a - udział pojazdów bez przyczep o nacisku osi pojedynczej 115 kN, 0 ≤ a ≤ 1 b - udział pojazdów z przyczepami oraz ciągników siodłowych z naczepami o nacisku osi pojedynczej 115 kN, 0 ≤ b ≤ 1 c - udział autobusów o nacisku osi pojedynczej 115 kN, 0 ≤ c ≤ 1 A skąd czynnik (115/100)5 ? Ustalenie odpowiedzi na to pytanie pozostawiam dociekliwości i domyślności Czytelników.
Oczywiście tak obliczona wartość L określa ilość osi obliczeniowych 100 kN/dobę/pas obliczeniowy.
Jakie są konsekwencje stosowania nowych wartości współczynników przeliczeniowych?
Po pierwsze – grubości projektowanych nawierzchni są większe. A zatem dostosowanie do wzrastającego obciążenia ruchem jest lepsze. Ponadto uwzględniony jest udział w ruchu pojazdów przeciążonych w ilości 15 %.
Po drugie – znikają wątpliwości, dotyczące projektowania nawierzchni w przypadku udziałów pojazdów o naciskach osi 115 kN w ilościach większych od 20%. Ma to zasadnicze znaczenie, bowiem ilość takich pojazdów będzie rosnąć, zarówno na drogach krajowych jak i na wojewódzkich.
Po trzecie – uwzględnia się fakt, iż nie tylko osie pojazdów z przyczepami oraz ciągników siodłowych z naczepami mogą wywierać nacisk 115 kN. Do grupy tej włącza się również pojazdy bez przyczep oraz autobusy.
Zastanawiać może tylko brak upowszechnienia tej wiedzy, tak istotnej dla celów projektowych. Od opublikowania omawianej pracy naukowo-badawczej minęło prawie pięć lat, a tabela „b” w Załączniku Nr 5 do Rozporządzenia Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie (DU nr 43 z 1999 r. poz. 430) wciąż nie jest zaktualizowana. Zbigniew Rowiński
Kierownik Laboratorium Drogowego DSDiK 115 kN – problem projektanta Na wstępie rozwiązanie zagadki z poprzedniej ciekawostki. Oczywiście prędkość samochodów musi wynosić 800 m/s. Natomiast prędkość wylotowa pocisku wystrzelonego z AK-47 to około 715 m/s.
A teraz do rzeczy – zacznę od wyjaśnienia tytułu. 115 kN to oczywiście nacisk osi pojedynczej samochodu ciężarowego. Na drogach wojewódzkich dopuszczalnym naciskiem jest 80 kN, na drogach krajowych 100 kN (nieliczne odcinki wzmocnione są do przyjęcia nacisku 115 kN). Tylko po drogach ekspresowych i autostradach mogą poruszać się pojazdy o nacisku pojedynczej osi 115 kN.Wejście Polski do Unii Europejskiej spowodowało konieczność dostosowania naszej sieci drogowej do przenoszenia większych obciążeń. Tego wymaga Traktat Akcesyjny. Dla dróg wojewódzkich dopuszczalnym naciskiem osi pojedynczej jest siła 80 kN. Nie ma ustawowego obowiązku wzmacniania nawierzchni ponad tę wartość. Warto jednak niektóre ciągi wzmacniać aż do nacisku 115 kN, ma to bowiem gospodarcze uzasadnienie. Wymienię tutaj chociażby drogi wojewódzkie łączące kamieniołomy z drogami krajowymi oraz ciągi obejść miast dla przewozu toksycznych środków przemysłowych, tak zwane trasy TŚP.
W tym momencie pojawia się drugi człon tytułu – jak się bowiem okazuje, projektanci (nie wszyscy, oczywiście) mają bardzo mgliste pojęcie na temat zasad, pozwalających bezbłędnie zaprojektować nawierzchnię bądź wzmocnienie nawierzchni, która ma cechować się dwudziestoletnią trwałością zmęczeniową na naciski 115 kN. W rezultacie powstaje opracowanie, które nie spełnia podstawowego założenia.
Jakie zatem błędy popełniają projektanci?
Błąd pierwszy i zarazem najpoważniejszy – niewłaściwa metodyka ustalania ilości osi 115 kN na dobę, na pas.
Najczęściej projektanci uznają, że wystarczy przyjąć współczynnik przeliczeniowy r2 = 1,950 zamiast r2 = 1, 245 i problem jest rozwiązany. Niestety, popełniają błąd i to bardzo poważny. Taki tok postępowania można przyjąć tylko wtedy, kiedy ilość pojazdów ciężkich z przyczepami o nacisku osi pojedynczej 115 kN stanowi 8 ÷ 20 % ogólnej ilości tych pojazdów. A przecież zlecający projekt wyraźnie życzy sobie, aby projektować przy założeniu, że wszystkie pojazdy ciężkie mają osie pojedyncze o nacisku 115 kN.
Błąd drugi – niewłaściwe ustalenie kategorii ruchu
Kategorię ruchu ustala się na dziesiąty rok po planowanym oddaniu wybudowanej bądź wzmocnionej nawierzchni do użytku, bazując na danych z generalnych pomiarów ruchu oraz prognoz wzrostu bądź spadku ruchu. Wykorzystuje się prosty wzór:
L = (N1 * r1 + N2 * r2 + N3 * r3 ) * f1 gdzie:
L - ilość osi obliczeniowych 100 kN na dobę, na pas
N1 - średni dobowy ruch samochodów ciężarowych bez przyczep w przekroju drogi (szt.)
N2 - średni dobowy ruch samochodów ciężarowych z przyczepami w przekroju drogi (szt.)
N3 - średni dobowy ruch autobusów w przekroju drogi (szt.)
f1 - współczynnik obliczeniowego pasa ruchu
r1, r2, r3 - współczynniki przeliczeniowe samochodów ciężkich na osie obliczeniowe 100 kN
Podkreślić należy, że stosowanie tego wzoru pozwala określać ilość osi 100 kN na dobę, na pas. Jeżeli teraz projektant bazując na wartości L dla osi 100 kN określi kategorię ruchu, zapominając o warunku „zaprojektować na 115 kN”, popełni błąd i najprawdopodobniej zaniży kategorię.
Błąd trzeci – niewłaściwe określanie ruchu całkowitego na pas w okresie 20 lat
Określenie ruchu całkowitego na pas w okresie 20 lat wymaga zastosowania jednej z trzech metod i posłużenia się wzorem, odpowiednim dla tej metody. Najczęściej jest to wzór w postaci:
NCAŁK = 365 * SDR10 * f1 * t obl.
NCAŁK - ruch całkowity na pas w okresie 20 lat
SDR10 - średni dobowy ruch pojazdów ciężkich w przekroju drogi w dziesiątym roku po oddaniu drogi do ruchu, wyrażony liczbą osi obliczeniowych 100 kN
t obl. - okres obliczeniowy trwałości nawierzchni ( 20 lat )
Z kolei SDR10 = (N1 * r1 + N2 * r2 + N3 * r3 )
Łatwo zauważyć podobieństwo pomiędzy L i SDR10 . Oczywiście obliczając NCAŁK korzysta się z uprzednio obliczonej wartości L, pod jednym wszakże warunkiem: współczynnik f1 stosuje się tylko raz. Niestety projektanci zapominają o tym i w efekcie otrzymują bardzo poważnie zaniżoną wartość NCAŁK . Dla dróg jednojezdniowych o dwóch lub trzech pasach ruchu jest to dokładnie połowa poprawnej wartości.
Błąd czwarty – zaniechanie stosowania prawa „czwartej potęgi”
Jak wspomniałem, dla dróg wojewódzkich obowiązuje dopuszczalny nacisk osi pojedynczej 80 kN, dla dróg krajowych 100 i 115 kN. Z kolei projektowanie wzmocnień nawierzchni o kategoriach ruchu KR-1 ÷ KR-4 metodą ugięć sprężystych oparte jest o nomogram opracowany dla osi obliczeniowej 100 kN. Czy to oznacza, że metoda ta nie jest uniwersalna? Oczywiście – nie, jest uniwersalna pod warunkiem, że zna się i umie stosować prawo „czwartej potęgi”. Ale o tym w następnej ciekawostce.
Na zakończenie kilka zdań na temat konsekwencji, wynikających z wymienionych wyżej błędów projektantów.
1. Podstawowym negatywnym skutkiem jest zaniżenie grubości nawierzchni. A jaką rolę pełni każdy dodatkowy centymetr grubości nawierzchni bitumicznej – o tym pisałem w poprzedniej ciekawostce.
2. Trwałość nowej nawierzchni o zaniżonej grubości nigdy nie osiągnie zakładanej trwałości dwudziestoletniej. Stąd wniosek, że część publicznych pieniędzy przeznaczonych na inwestycje i remonty dróg zostanie zmarnowana.
Problem jakości opracowywanych projektów nie jest błahy – zauważa to Najwyższa Izba Kontroli, która w „Informacji o wynikach kontroli działalności administracji publicznej w zakresie zapewnienia jakości robót wykonywanych na drogach publicznych” (styczeń 2009) między innymi dostrzega potrzebę podjęcia przez zarządców dróg publicznych stosownych działań, zmierzających do wyeliminowania przypadków akceptacji nierzetelnie opracowanej dokumentacji projektowej. Skalę problemu można sobie uzmysłowić, czytając następujące stwierdzenie, zawarte w tej „Informacji” : jednym z głównych zagrożeń dla sprawnego funkcjonowania transportu drogowego w Polsce jest zły stan techniczny dróg publicznych .Świadczą o tym m.in. szacunkowe dane, według których tylko niewiele ponad 1% tych dróg odpowiada obowiązującym standardom unijnym, zwłaszcza pod względem parametrów technicznych.
Kierownik Wojewódzkiego
Laboratorium Drogowego
DROGOWA ZMORA – KOLEINA Koleina to trwałe odkształcenie nawierzchni, które może zachodzić w warstwach bitumicznych lub sięgać aż do podłoża gruntowego. W pierwszym przypadku jest to koleina o charakterze lepko-plastycznym, natomiast przypadek drugi nazywany jest deformacją strukturalną. Ze względu na miarodajną wartość głębokości koleiny stan nawierzchni klasyfikuje się następująco:
Ocena stanu nawierzchni Miarodajna głębokość koleiny (mm)
nie więcej niż 10
Stan zadowalający
Stan niezadowalający (planowany zabieg remontowy)
Stan zły ( natychmiastowe interwencje )
Pod pojęciem „miarodajna głębokość koleiny” należy rozumieć wartość średnią głębokości koleiny, powiększoną o podwojone odchylenie standardowe dla zbioru wyników. W praktyce oznacza to, że zbiór wyników, dla których średnia wartość wynosi 5 mm, przy dostatecznie dużym zróżnicowaniu wartości może spowodować konieczność zakwalifikowania stanu nawierzchni do klasy C, ponieważ miarodajna głębokość koleiny będzie mieścić się w przedziale od 21 do 30 mm .
Nie ulega wątpliwości, że podstawową przyczyną szybkiego tworzenia się i pogłębiania kolein jest ruch pojazdów ciężkich, często przeładowanych. Ruch pojazdów osobowych w żaden sposób nie przyczynia się ani do powstawania, ani do pogłębiania kolein. Należy zdawać sobie sprawę z faktu, że przejazd jednej osi o masie 10 Mg wywołuje na nawierzchni bitumicznej taki sam skutek, jak przejazd 160 000 osi o masie 0,5 Mg . Oznacza to ni mniej, ni więcej, że jeden przejazd dwuosiowego ciągnika siodłowego z trójosiową naczepą (popularnego „Tira”) zastąpi przejazd kilkuset tysięcy samochodów osobowych. Działa tu tak zwane prawo czwartej potęgi, które pozwala obliczać ilość osi o mniejszej masie, równoważnych przejazdowi jednej osi o masie większej. Przykład
Niech „Tir” będzie tak załadowany, że masy poszczególnych osi przedstawiają się następująco:
oś pierwsza - 7 Mg
oś druga - 10 Mg
oś trzecia - 9 Mg
os czwarta - 8 Mg
oś piąta - 8 Mg
Razem masa pojazdu wynosi 42 Mg i jest zgodna z przepisami w zakresie dopuszczalnej masy całkowitej.
Ilość równoważnych osi o masie 0,5 Mg wynosi:
( 7 : 0,5 ) 4 + ( 10 : 0,5 ) 4 + ( 9 : 0,5 ) 4 + ( 8 : 0,5 ) 4 + ( 8 : 0,5 ) 4 = 434 464 osie. Oznacza to około 217 000 samochodów osobowych.
A co będzie, jeżeli kierowca przeładuje samochód ? Nie jest to pytanie hipotetyczne – po polskich drogach porusza się wiele pojazdów o ponadnormatywnych ładunkach.
Niech masy poszczególnych osi przedstawiają się następująco:
oś druga - 13 Mg
oś czwarta - 9 Mg
Razem masa pojazdu wynosi 46 Mg i jest większa od dopuszczalnej o 4 Mg .
Wówczas ilość równoważnych osi o masie 0,5 Mg wynosi:
( 7 : 0,5 ) 4 + ( 13 : 0,5 ) 4 + ( 9 : 0,5 ) 4 + ( 9 : 0,5 ) 4 + ( 8 : 0,5 ) 4 = 798 000 osi. Oznacza to około 399 000 samochodów osobowych.
A zatem wzrost masy „Tira” o 4 Mg spowodował przyrost równoważnej ilości samochodów osobowych aż o 182 000.
Podane przykłady obrazują skalę problemu. Problemu, który można sformułować następująco:
„Przeładowane samochody ciężarowe – zmora polskich dróg”.
Wojewódzkie Laboratorium Drogowe
« PoczątekPoprzednia12NastępnaOstatnie »	Więcej artykułów…
1 centymetr
opłaty za zajęcie pasa drogowego, opłaty za przejazd pojazdu nienormatywnego: Getin Noble Bank S.A. nr: 03 1560 0013 2000 9591 5000 0003
zabezpieczenia należytego wykonania umowy należy kierować na konto: Getin Noble Bank S.A. nr: 73 1560 0013 2000 9591 5000 0004
wadia należy kierować na konto: Getin Noble Bank S.A. nr: 55 1560 0013 2000 9591 5000 0037
ul. Krakowska 28 50-425 Wrocław
897-15-90-801
001255179
Tel. Kancelaria:
71 39 17 100
Fax. Kancelaria:
71 39 17 110
Fax. Dyspozytura
71 39 17 109
Fax. Księgowość:
71 39 17 106
Fax. Wydział Dróg:
71 39 17 107
kancelaria@dsdik.wroc.pl
dsdik.wroc.pl

References: art. 13
 art. 40
 art. 64
 art. 2
 art. 64
 art. 64
 art. 64
 art. 140
 art. 64
 art. 64
 art. 140
 art. 140
 art. 64
 art. 140
 art. 140
 art. 64
 art. 5
 art. 3