Roads and Bridges - Drogi i Mosty
17, 4, 2018, 285-297

Analysis of a flexible road pavement on a subgrade with an inclusion in the form of a pipeline running along the road axis

Beata Gajewska Mail
Road and Bridge Research Institute, 1 Instytutowa Street, 03-302 Warsaw
Marcin Gajewski Mail
Road and Bridge Research Institute, 1 Instytutowa Street, 03-302 Warsaw
Cezary Kraszewski Mail
Road and Bridge Research Institute, 1 Instytutowa Street, 03-302 Warsaw
Published: 2018-12-31

Abstract

The paper presents an analysis of a flexible road pavement with a concrete pipeline running along the road axis, just under the pavement. The subgrade of such a pavement cannot be regarded as homogenous and the design cannot be limited to merely the selection of a catalogue pavement structure or to the direct application of the mechanistic-empirical method. Additional analyses are necessary in order to evaluate whether the proposed road design will provide proper protection for the underground structures located in the subgrade. The problem is considered as three-dimensional and the analyses are carried out using the finite element method. The proposed design variants are evaluated and the solution recommended for considered case is indicated. Moreover, the results of parametric analyses of the selected variant, carried out to determine the influence of the backfill parameters on the deformation of the geosynthetic reinforcement in the road foundation and on the tensile stresses in the concrete pipe, are presented.

Keywords


designing flexible pavements, FEM, parametric analysis, subgrade inclusions.

Full Text:

PDF

References


Judycki J., Jaskuła P., Pszczoła M., Alenowicz J., Dołżycki B., Jaczewski M., Ryś D., Stienss M.: Katalog typowych konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych. Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk, 2012

Judycki J. (red.): Analizy i projektowanie konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa, 2015

Mechanistic-Empirical Pavement Design Guide - A Manual of Practice, MEPDG-1. AASHTO, Interim Edition, Washington, DC, 2008

Spławińska M., Zieliński P., Burnos P.: Wpływ zmienności natężeń ruchu pojazdów ciężkich oraz temperatury na trwałość zmęczeniową konstrukcji nawierzchni drogowej. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 14, 2, 2015, 117-132, DOI: 10.7409/rabdim.015.008

Pszczoła M., Ryś D., Jaskuła P.: Analiza stref klimatycznych w Polsce z uwzględnieniem klasyfikacji funkcjonalnej asfaltów Performance Grade. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 16, 4, 2017, 245-264, DOI: 10.7409/rabdim.017.016

Gajewski M., Jemioło S.: The influence of pavement degradation caused by cyclic loading on its failure mechanisms, The Baltic Journal of Road and Bridge Engineering, 11, 3, 2016, 179-187

Górnaś P., Pożarycki A.: Selected properties of FEM numerical models for inverse analysis of road pavement structures. Road and Bridges - Drogi i Mosty, 13, 3, 2014, 203-222, DOI: 10.7409/rabdim.014.014

Jemioło S., Szwed A.: Zagadnienia statyki sprężystych półprzestrzeni warstwowych. Monografie Zakładu Wytrzymałości Materiałów Teorii Sprężystości i Plastyczności, t. 2, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszaw- skiej, Warszawa, 2013

Sas W., Głuchowski A.: Rutting prediction for stabilized soils based on the cyclic CBR test. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 12, 4, 2013, 411-4230, DOI: 10.7409/rabdim.013.026

Gajewska B., Gajewski M., Kraszewski C., Rafalski L.: Investigations of resilient moduli of selected hydraulically bound mixtures (HBM) under cyclic load. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 11, 4, 2012, 269-280, DOI: 10.7409/rabdim.012.001

Firlej S.: Wyznaczanie parametrów modelu nawierzchni drogowej z dynamicznych badań FWD. Politechnika Lubelska, Lublin, 2015

Chen Y., Liu D., Liu X.: The response characteristics of a buried pipeline under moving constant load of vehicles. Advances in Civil Engineering and Building Materials I. Selected papers from the 4 International Conference on Civil Engineering and Building Materials (CEBM 2014), Hong Kong, Chang, et al. (ed.), CRC Press, 2015, 421-425, DOI: 10.1201/b18415-95

Neya B.N., Ardeshir M.A., Delavar A.A., Bakhsh M.Z.R.: Three-dimensional analysis of buried steel pipes under moving loads. Open Journal of Geology, 7, 1, 2017, 1-11, DOI: 10.4236/ojg.2017.71001

Ogólne wytyczne Miejskich Wodociągów i Kanalizacji w Kędzierzynie-Koźlu Sp. z o.o. mające zastosowanie przy projektowaniu i budowie systemów kanalizacyjnych na terenie miasta Kędzierzyn-Koźle. Miejskie Wodociągi i Kanalizacja, Kędzierzyn-Koźle, 2010 http://www.mwik.com.pl/foto/static/ WYTYCZNE %20DO%20PROJEKTOWANIA%20I%20BUDOWY%20MWIK%20SP.%20Z%20O.O..pdf 20.12.2018

Girkmann K.: Dźwigary powierzchniowe. Państwowe Wydawnictwo Techniczne, Warszawa, 1961

ABAQUS Theory manual, Version 6.11, Dassault Systčmes, 2011

ABAQUS/Standard User’s manual, Version 6.11, Dassault Systčmes, 2011

PN-EN 1997-1:2008/A1:2014-05 Eurokod 7: Projektowanie geotechniczne - Część 1: Zasady ogólne

Gajewski M., Jemioło S.: Orthotropic composite constitutive model of mineral-asphalt mix reinforced with grid and its approximation with an isotropic model. Road Materials and Pavement Design, 15, 3, 2014, 521-538, DOI: 10.1080/14680629.2014.884977

Gajewski M., Jemioło S.: Ocena wpływu zbrojenia siatkami warstwowych nawierzchni drogowych. The 11th International Conference TRANSCOMP 2007 “Computer Systems Aided Science, Industry and Transport” , Zakopane, 2007, 215-220

BN-83/8971-06/01 Prefabrykaty budowlane z betonu. Rury bezciśnieniowe. Kielichowe rury betonowe i żelbetowe WIPRO

Neville A.M.: Właściwości betonu. Stowarzyszenie Producentów Cementu, Kraków, 2012


Analysis of a flexible road pavement on a subgrade with an inclusion in the form of a pipeline running along the road axis

  
Gajewska, Beata; Gajewski, Marcin; Kraszewski, Cezary. Analysis of a flexible road pavement on a subgrade with an inclusion in the form of a pipeline running along the road axis. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, [S.l.], v. 17, n. 4, p. 285-297, dec. 2018. ISSN 2449-769X. Available at: <>. Date accessed: 22 Sep. 2019. doi:http://dx.doi.org/10.7409/rabdim.018.018.