Jak ocenić stan nawierzchni?

Dokonywanie oceny stanu nawierzchni dróg i ulic z odnotowaniem występujących uszkodzeń ma na celu zebranie aktualnych informacji o stanie technicznym nawierzchni ulic oraz dróg metodą bazującą na następujących przesłankach:

• prostota i przejrzystość metody,
• szybkość wykonania przeglądu,
• wykonanie przeglądu bez użycia przyrządów automatycznych,
• łatwość interpretacji wyników, w tym rozdzielenie uszkodzeń na kategorie (grupy),
• możliwość powiązania zanotowanych uszkodzeń z technologiami remontu.

Polski system ocen

Lata osiemdziesiąte ubiegłego wieku przyniosły intensywne prace nad stworzeniem polskiego systemu oceny stanu i ewidencji dróg publicznych. Prace bazowały na zasadach zagranicznych i w oparciu o doświadczenia innych krajów. 8 sierpnia 1989 r. – na podstawie wniosku nr D-50/18/89 – zostały zatwierdzone przez Generalnego Dyrektora Dróg Publicznych „Wytyczne stosowania Systemu Oceny Stanu Nawierzchni (SOSN)” w jednostkach podległych GDDP. Wytyczne te opracowano w Biurze Planowania Rozwoju Sieci Drogowej (obecny Departament Studiów GDDKiA). Autorami pierwszych „Wytycznych…” byli dr inż. Tadeusz Suwara i mgr inż. Anna Ziendalska. Stanowiły one kolejny etap w udoskonalaniu i systematyzowaniu całego ogólnokrajowego systemu oceny stanu nawierzchni.

Bardzo ważnym elementem zbierania danych jest zawsze ich jednoznaczność, dlatego też tak ważnymi są prace nad wytycznymi, które konkretyzują i systematyzują każdy aspekt tej oceny. Pod koniec 1993 r. mgr inż. Stanisław Szpinka opracował dokument, który zawierał przykłady uszkodzeń nawierzchni wraz z opisami i zdjęciami – „Katalog wybranych uszkodzeń nawierzchni bitumicznych dla potrzeb SOSN”. W kolejnych latach powstawały aneksy do tego dokumentu, dzięki którym kolejne rodzaje uszkodzeń zostały jeszcze lepiej opisane i uszczegółowione. W lutym 1999 r. powstał Aneks nr 1: „Koleiny – zasady pomiaru i oceny stanu”, którego autorami byli mgr inż. Cezary Saganowski i mgr inż. Waldemar Kuryłowicz. Dokument ten powstał na podstawie pracy badawczej mgr. inż. Stanisława Szpinka. W lipcu 2000 r. ukazał się Aneks nr 2: „Ocena wizualna nawierzchni. Zasady ciągłego obmiaru uszkodzeń i oceny stanu nawierzchni”. Aneks ten był wynikiem pracy dr. inż. Krzysztofa Czarneckiego i dr. Andrzeja Janowskiego. Dodatkowo przez tego drugiego opracowany został „Katalog typowych uszkodzeń nawierzchni bitumicznych dla potrzeb ciągłego obmiaru uszkodzeń metodą oceny wizualnej w SOSN”, który zawierał przykłady uszkodzeń nawierzchni inwentaryzowanych w systemie SOWA-1. Następnie w styczniu 2001 r. powstał Aneks nr 3: „Równość podłużna – zasady pomiaru i oceny stanu” opracowany przez mgr. inż. Cezarego Saganowskiego. Kolejnym dokumentem wspomagającym prace inwentarzowe był Aneks nr 4: „Zasady pomiaru i oceny właściwości przeciwpoślizgowych nawierzchni bitumicznych w SOSN”, który w 2001 r. opracowali dr inż. Bogumił Szwabik i mgr inż. Tomasz Mechowski – z Instytutu Badawczego Dróg i Mostów. Ostatecznie 4 marca 2002 r. Zarządzeniem nr 9 wprowadzony został przez Generalnego Dyrektora Dróg Publicznych obecnie obowiązujący tekst „Wytycznych stosowania Systemu Oceny Stanu Nawierzchni SOSN”. Wytyczne opracowane zostały w Biurze Studiów Sieci Drogowej/BSSD przez mgr. inż. Cezarego Saganowskiego, a pod kierunkiem mgr. inż. Waldemara Kuryłowicza, przewodniczącego zespołu opiniującego.

Ewidencja dróg

W ostatnich latach z uwagi na intensywny rozwój motoryzacji szczególnego znaczenia zaczęło nabierać posiadanie aktualnych informacji i danych o zarządzanych drogach. Podstawowym dokumentem, jaki powinien posiadać każdy zarządca dróg publicznych, jest ewidencja dróg. Konieczność posiadania takiej dokumentacji wynika bezpośrednio z ustaw o drogach publicznych: Ustawy Prawo budowlane (art. 62 ust. 1, Dz. U. z 1994 r. Nr 89, poz. 414 z późn. zm.) i Ustawy o drogach publicznych (art. 20 pkt. 10, Dz. U. z 1985 r. Nr 14, poz. 60 z późn. zm.).

Badania wizualne

Łatwo dostępnym rodzajem badań w SOSN są badania wizualne. Mimo swej pozornej prostoty etap oceny jest skomplikowany i najtrudniejszy do wykonania. Procedura klasyfikacji defektu w ramach oceny stanu nawierzchni stwarza liczne dylematy. Aby zminimalizować wady badania wizualnego, wprowadza się techniki cyfrowe rejestracji, przetwarzania i rozpoznawania obrazów. Zastosowanie komputerowej analizy obrazu umożliwia automatyczną identyfikację części defektów nawierzchni.

W Systemie Oceny Stanu Nawierzchni rokrocznie zbierane są dane o następujących cechach eksploatacyjnych nawierzchni:

• spękaniach [wstępnie nośności],
• równości podłużnej,
• głębokości kolein [równości poprzecznej],
• stanie powierzchni,
• właściwościach przeciwpoślizgowych [szorstkości].

Poszczególne parametry stanu nawierzchni są wyznaczane na podstawie pomiarów automatycznych i półautomatycznej oceny wizualnej tudzież odnoszone do czterostopniowej klasyfikacji (klasy: A, B, C, D), której znaczenie przedstawia poniższy rysunek.

Stan spękań Parametr ten jest wyznaczany na podstawie inwentaryzacji uszkodzeń nawierzchni, prowadzonej na całej długości odcinka pomiarowego. Na najbardziej obciążonym pasie ruchu rejestruje się pęknięcia siatkowe, pęknięcia pojedyncze (w tym pęknięcia podłużne i pęknięcia poprzeczne), łaty, wyboje oraz ubytki ziaren lub lepiszcza. Na podstawie zarejestrowanych wielkości oraz natężenia występowania i stopnia szkodliwości poszczególnych uszkodzeń wyznacza się wskaźniki: stanu spękań i stanu powierzchni. Stan spękań jest to wskaźnik informujący o stopniu nieciągłości górnych warstw konstrukcyjnych nawierzchni. Większość obserwowanych konstrukcji nawierzchni wykazuje korelacje pomiędzy stanem spękań oraz nośnością nawierzchni, a więc parametr ten ma zasadnicze znaczenie przy ustalaniu wstępnej lokalizacji i zakresu wzmocnień nawierzchni. Ocena ta stanowi wstępny krok do rozpoznania rzeczywistej nośności nawierzchni, daje ogólny pogląd na stan tego parametru do celów planistycznych.

W przypadku przeglądów rozszerzonych ocenia się także stopień przydatności drogi do użytkowania oraz walory estetyczne drogi i jej otoczenia.

Równość podłużna

Pomiar odbywa się w prawym śladzie kół i polega na zarejestrowaniu odchyleń mierzonego profilu podłużnego od teoretycznej niwelety nawierzchni drogi. Wyniki pomiaru są następnie przeliczane na tzw. wskaźnik równości IRI (mm/m), który opisuje zależność pracy układu zawieszenia samochodu i zarejestrowanego profilu podłużnego. Zły stan równości podłużnej oznacza niski komfort jazdy i przyczynia się do zwiększenia kosztów użytkowników dróg poprzez przyspieszone zużycie elementów zawieszenia pojazdów. Pośrednio zła równość podłużna powoduje przyspieszoną degradację konstrukcji drogi, jako że zwiększeniu ulegają oddziaływania dynamiczne kół na nawierzchnię. Pomiar tego parametru ma charakter ciągły, tj. dla każdego odcinka 50 m wyznaczana jest wartość IRI, a następnie obliczana jest wartość miarodajna dla odcinka o długości 1 km.

Głębokość kolein

Pomiar polega na zarejestrowaniu maksymalnej wielkości prześwitu pomiędzy zdeformowaną nawierzchnią w miejscu oddziaływania kół pojazdów w ruchu a prostoliniową listwą o długości 2 m. Głębokie koleiny przyczyniają się do obniżenia bezpieczeństwa ruchu drogowego, ponieważ powodują niestabilność pojazdów przy zmianie pasa ruchu. Po opadach deszczu koleiny