Vzorové poruchy netuhých vozovek

Vzorové poruchy netuhých vozovek a příčiny jejich vzniku aneb Co je příčinou vašich zničených tlumičů?

Každá vozovka účinkem klimatických
vlivů, dopravního zatížení a teplotního namáhaní podléhá poškozování
konstrukčních vrstev. Její kumulací dochází ke vzniku poruch vozovky, jejž
můžeme chápat jako snižování trvanlivosti obrusné vrstvy a únosnosti vozovky.
Tohle poškozování a porušování se vyskytuje zákonitě. Vyskytují se i náhodné
poruchy, které vznikají kombinací různých zatížení a podmínek.

Vývoj poruch je závislý na správném
výběru a uspořádání materiálů jednotlivých vrstev vozovky a podloží a také na
kvalitě zabudovaných materiálů. Tím se ovlivní kvalitativní a kvantitativní
vývoj poruch a rychlost vývoje poruch. Jejich vzniku však zabránit nelze. Vždy
je potřeba v určitém časovém horizontu počítat s údržbou a opravou
povrchu i celé vozovky. Vznik a vývoj poruch závisí od návrhu konstrukce
vozovky, její samotné stavby, následně od její údržby a nakonec způsobu
užívaní.
Jedním z rozhodujících
proměnných parametrů, který ovlivňuje vznik a vývoj poruch je únosnost podloží
a vozovky. Únosnost je schopnost konstrukce vozovky a podloží přenášet dopravní
zatížení. Nepřímo ji charakterizuje druh a plocha poruch vozovky. Jednou z charakteristických poruch neúnosné
vozovky jsou síťové trhliny – Obr. 1.

Obrázek 1: Síťové trhliny
Síťové trhliny zasahují všechny asfaltové vrstvy vozovky. Velikost ok je přibližně podle tloušťky asfaltových
vrstev 10 – 40 cm. Příčin vzniku porušení asfaltových vrstev může být několik.
Od vyššího dopravního zatížení, na něž byla vozovka vybudována, přes neúnosné
podloží až po použití namrzavého materiálu v podkladní vrstvě. Návrh opravy závisí od dopravního
zatížení, od fáze vývoje trhlin a od konstrukce původní vozovky.

Dalšími poruchami, které charakterizují neúnosnost podloží, jsou olamování okrajů vozovky (Obr. 2) nebo plošná deformace vozovky (Obr. 3).

Obrázek 2: Olamování okrajů vozovky

Olamování okrajů vozovky se
projevuje podélnými, mozaikovými nebo síťovými trhlinami a deformacemi na
okraji vozovky nebo poklesem okraje vozovky. Příčinou vzniku můžou být
nedostatečně zhutněné okraje vrstev vozovky, zanesený příkop a tím způsobeno
pronikání vody do konstrukce vozovky nebo nesprávně provedené rozšíření
vozovky. Návrh opravy závisí od stanovených příčin vzniku poruch.

Obrázek 3: Plošná deformace

Plošná deformace vozovky se
projevuje nepravidelným střídáním hrbolů a prohlubní s největšími
deformacemi v místech opakovaného zatížení vozovky. Příčinou vzniku
poruchy může být nedostatečně zhutněné podloží, poddimenzovaná, nehomogenní nebo
rozšiřovaná vozovka. Návrh opravy závisí od fáze vývoje poruch. Oprava se může
provést zesílením, recyklací nebo úplnou rekonstrukcí vozovky.

Z hlediska bezpečnosti silničního provozu je jednou z nejdůležitějších vlastností vozovky drsnost
povrchu krytu. Pod pojmem drsnost se rozumí požadavek dostatečného smykového
tření při pohybu vozidla, při brzdění nebo zrychlování a změně směru jízdy
vozidla. Drsnost vozovky je vlastnost povrchu krytu, která zabezpečuje
spolupůsobení vozovky a pneumatiky vozidla. Nejvyšším a základním vlivem na
tření mezi vozovkou a pneumatikou má textura povrchu spolu s typem a
stavem pneumatiky, přítomností vody a rychlostí vozidla. Z hlediska
drsnosti jako také má zásadní vliv samotná textura povrchu vozovky. Ta se dělí
na mikro, makro a megatexturu. Megatextura je při hodnocení interakce
pneumatika – vozovka irelevantní složkou. Ztráta megatextury má v principu
za následek snížení přítlaku pneumatiky. Omnoho důležitější je makrotextura a
v neposlední řadě mikrotextura.

Ke ztrátě mikrotextury dochází při vyhlazení zrn kameniva v povrchu vozovky vlivem dotyku
s pneumatikami. Důvodem ztráty mikrotextury bývá použití snadno
ohladitelného kameniva nebo již ohlazených zrn kameniva.
Při ztrátě makrotextury (Obr. 4) se povrch vozovky stává uzavřený a
hladký, což způsobuje nebezpečí při vyšších rychlostech a má negativní vliv na
protismykové vlastnosti vozovky. Zvýšená míra nebezpečí vzniku smyku při
brzdění nebo náhlé změně směru jízdy vozidla vzniká na vlhké vozovce při
středních a vyšších rychlostech. Makrotextura zabezpečuje správné odvedení vody
z povrchu vozovky a její ztrátou se tak výrazně zvyšuje riziko vzniku
aquaplaningu.

Obrázek 4: Ztráta makrotextury

Příčin vzniku ztráty makrotextury může být několik. Těmi nejčastějšími jsou nevhodná
skladba asfaltové směsi nebo nadměrné použití asfaltového pojiva. Dále je
ztráta makrotextury velmi častou poruchou při vysprávkách tryskovou metodou (Obr. 5) nebo u starých vozovek kde
došlo k předávkování asfaltového pojiva při prolití štěrku a při provádění
následných nátěrů.

Obrázek 5: Vysprávky tryskovou metodou

Na povrchu vozovky se vyskytuje přebytek asfaltového pojiva nebo asfaltového tmelu
(dle typu povrchové úpravy) čímž se může stát povrch vozovky nebezpečně kluzký.
Průvodním jevem ztráty makrotextury může být vytvoření se vyjetých kolejí (Obr. 6), které mají rovněž zásadní vliv na
bezpečnost silničního provozu.

Oprava povrchu při ztrátě makrotextury závisí od typu porušení vozovky. Místa s potícím se nátěrem
lze v horkém období posypat drceným kamenivem, porušené asfaltové směsi se
nahradí vhodnou směsí (odolnou vůči trvalým deformacím) nebo se vysprávky
tryskovou metodou odstraní a nahradí se hutněnou asfaltovou směsí.

Obrázek 6: Vyjeté koleje

Asfaltová směs je při vyjetých
kolejích vytlačována nákladními vozidly mimo jízdní stopu vozidel. Koleje
vznikají zejména v místech pomalé a zastavující dopravy (při zvětšení počtu
jízdních pruhů ve stoupání, v pomalém jízdním pruhu na rychlostních
komunikacích nebo dálnicích, na místních komunikacích, zastávkách autobusů a
trolejbusů). Při stání vozidel je kolej výrazně prohloubena. Velkým
bezpečnostním rizikem jsou zejména vyjeté koleje na rychlostních komunikacích a
dálnicích. V kolejích se za mokra vytváří vodní film, který výrazně
snižuje adhezní sílu v interakci pneumatika – povrch vozovky a výrazně tak
při vyšších rychlostech snižuje účinnost brzdění vozidla.
Příčinou vzniku bývá nedostatečná odolnost asfaltových vrstev proti trvalým deformacím,
což může být způsobeno použitím nevhodného kameniva, vysokým obsahem asfaltu
nebo vysokým dopravním zatížením.

Návrh opravy závisí od toho, ve které konstrukční vrstvě dochází k deformacím
vozovky. Oprava může být realizována vyplněním kolejí mikrokobercem nebo
výměnou všech asfaltových vrstev, které jsou příčinou trvalé deformace.

Na bezpečnost silničního provozu má
kromě drsnosti vliv také trvanlivost povrchu. Charakteristickými poruchami
trvanlivosti krytu vozovky jsou hloubková
koroze (Obr. 7), mozaikové (Obr.
8), příčné (Obr. 9) a podélné trhliny (Obr. 10).

Hloubková koroze vzniká uvolňováním
asfaltové směsi z povrchu krytu vozovky. Na vozovce tak vznikají
nerovnosti do hloubky 6 – 20 mm. Dalším možným vývojem je vznik výtluků až
rozpad celé obrusné vrstvy.

Obrázek 7: Hloubková koroze

Oprava hloubkové koroze závisí od rozsahu
a hloubky ztráty asfaltové směsi. Při lokálním výskytu se může oprava provést
tryskovou metodou a při souvislém výskytu se může použít nátěr, emulzní kalový
zákryt nebo asfaltový koberec tenký.
Mozaikové trhliny jsou úzké, zprvu
málo výrazné, krátké, nepravidelně dlouhé trhliny vyskytující se souběžně nebo
ve stopě vozidel. Trhliny se větví a spojují v síť trhlin, které zasahují
jen obrusnou vrstvu vozovky. Oka sítě se mohou zahustit až do velikosti
tloušťky obrusné vrstvy.

Obrázek 8: Mozaikové trhliny
Příčin vzniku mozaikových trhlin může být několik – vysoká mezerovitost obrusné
vrstvy, zestárnutí pojiva nebo nedokonalé spojení případně nedokonalé
spolupůsobení vrstev krytu.

V počínajícím stádiu se povrch krytu vozovky uzavře nátěrem nebo kalovou vrstvou. Při
pokročilém stádiu poruch je nutná výměna celé obrusné vrstvy krytu vozovky.

Příčné trhliny přecházejí polovinou
nebo napříč celou vozovkou. Zprvu jde o úzké postupně však o široké olamující
se trhliny o šířce nad 5 mm.

Obrázek 9: Příčné trhliny
Příčné trhliny mohou vzniknout při
teplotách povrchu pod -20°C, při rychlém poklesu teplot, použitím nevhodného
nebo zestárnutého pojiva nebo při jakémkoliv zeslabení profilu asfaltových
vrstev. Oprava příčné trhliny se realizuje jejím rozšířením a následně
utěsněním asfaltovou zálivkou.

Podélné trhliny podobně jako příčné
jsou zprvu úzké postupně však široké olamující se trhliny o šířce nad 5 mm.
Obvykle vznikají na podélné pracovní spáře obrusné vrstvy. Výnimkou však není
ani vznik podélných trhlin v jízdních stopách vozidel. V tomhle
případě jde však o prvotní stádium vzniku mozaikových trhlin.

Obrázek 10: Podélné trhliny
Oprava podélných trhlin probíhá stejně jako u příčných
trhlin, tj. jejích rozšířením a následnou těsnící asfaltovou zálivkou.

Pokročilým stádiem vývoje všech trhlin (příčných, podélných, mozaikových i síťových) a také hloubkové koroze je
vznik výtluků (Obr. 11).

Působením provozu vozidel a klimatických vlivů dochází k lokální ztrátě hmoty z obrusné vrstvy a
vzniká ostře ohraničená „díra“ v celé tloušťce krytu. Ve výjimečných
případech mohou být zasaženy i podkladní vrstvy vozovky.

Obrázek 11: Výtluky
Výtluky se můžou bez včasné opravy zvětšovat jak do hloubky, tak do plochy povrchu vozovky. Pokročilým stádiem rozvoje
výtluků tak může být až úplný rozpad obrusné vrstvy vozovky případně úplný
rozpad všech asfaltových vrstev. Takhle poškozená vozovka může mít tak
nepřiměřené nerovnosti, že se postupně stává nesjízdnou.
Oprava závisí od stádia vývoje výtluku. Může proběhnout vyfrézováním porušené vrstvy v okolí výtluku a
provedením vysprávky asfaltovou směsí stejného typu, nebo může dojít
k celkové výměně obrusné vrstvy. Při kombinaci s jinými závažnými
poruchami se musí realizovat kompletní rekonstrukce vozovky nebo lokální oprava
porušených vrstev a jejich zesílení.
Autor: Ing. Jozef Pechočiak, CONSULTEST s.r.o.

Lektoroval: Ing. Martin Pohanka, CONSULTEST s.r.o.