Současné problémy provádění diagnostického průzkumu netuhých vozovek a jejich možné řešení

• Foto

Pokud se údržba a opravy dělají, neprovádějí se vždy optimálním způsobem. Nelze však tvrdit, že je to vždy způsobeno jen nedostatkem peněz. Způsob opravy se někdy podřizuje předem naplánovaným finančním prostředkům bez ohledu na optimální technické řešení, vyplývající z diagnostického průzkumu, nebo se diagnostický průzkum neprovede vůbec, případně se jeho výsledky nikdo neřídí. Výjimkou nejsou ani případy, kdy se diagnostický průzkum neprovede správným způsobem. Je tedy nutné se zamyslet, zda je celý proces zadávání, provádění a využívání diagnostického průzkumu správně nastaven.

NĚKTERÉ PŘÍČINY STÁVAJÍCÍCH PROBLÉMŮ
Diagnostický průzkum vozovek je soubor činností, které zahrnují identifikaci konstrukčních vrstev, zjištění jejich únosnosti, inventarizaci poruch, objasnění jejich příčin a vypracování návrhu údržby nebo opravy konstrukce vozovky. Za diagnostický průzkum nelze vydávat jen samotné měření únosnosti (graf zesílení), georadarové měření nebo výsledky laboratorních zkoušek, jak někdy bývá prezentováno.

První problém nastává již ve fázi zadávání diagnostického průzkumu při veřejných soutěžích, kde by se při výběru zhotovitele měly brát v úvahu zkušenosti z minulých zakázek, týkající se odbornosti každého uchazeče, a ne vybírat jen podle nejnižší nabídnuté ceny. Posuzování uchazeče výlučně jen podle nabídnuté ceny není v podstatě nic jiného, než výběr nabídky nejnižších cen rutinních zkoušek a měření bez záruky jakékoliv odbornosti. Zkušenosti z praxe jsou bohužel alarmující, když ve výběrových řízeních někdy vítězí firmy za ceny, které nedosahují ani na algebraický součet těch nejnižších cen za provedené zkoušky a měření, stěží pokrývající náklady na prostou reprodukci potřebného vybavení. Představa, že by se ještě někdo za tuto cenu mohl vážně zabývat myšlenkou správného návrhu opravy vozovky je absurdní. Zadavatel diagnostického průzkumu většinou nemá čas ani prostředky, aby diagnostický průzkum podrobně zkoumal a posuzoval, zda je postaven na promyšlené racionální úvaze, nebo jen laciné rutině. Peníze ušetřené výběrem levného uchazeče pak mohou při realizaci následné opravy vozovky přijít hodně draho.

Druhým problémem je neexistence jasných a srozumitelných pravidel, zabývajících se prováděním diagnostického průzkumu, protože nedávná revize TP 87 Navrhování údržby a oprav netuhých vozovek nesplnila svůj účel, předpis je stále velmi nepřehledný, nekonzistentní a i když je velmi obsáhlý a podrobný, mnoho důležitých věcí tam chybí, nebo se hledá velmi těžce. Proto se autoři tohoto článku odhodlali k vypracování vlastního návrhu, jak by měl takový předpis vypadat.

KONCEPCE NOVÉHO PŘEDPISU
Je jasné, že existence dobrého předpisu pro diagnostický průzkum je jednou z podmínek správného provádění údržby a oprav vozovek. Proto byly nejprve stanoveny následující zásady:

• Předpis pro diagnostický průzkum musí být samostatný, oproti TP 87 oddělený od textů, které se týkají systému hospodaření s vozovkou,
• Předpis musí být přehledným a jasným návodem pro všechny zúčastněné strany,
• Předpis musí být srozumitelný i pro méně zkušené uživatele,
• Předpis musí být účinnou pomůckou při zadávání diagnostického průzkumu při veřejné soutěži,
• Diagnostický průzkum musí být předmětem zájmu správců komunikací a projektantů jako nezbytný podklad při rozhodování o způsobu údržby/opravy dané komunikace.

ZÁSADNÍ VÝZNAM ÚNAVY VOZOVKY PŘI POSUZOVÁNÍ
Během diagnostického průzkumu se musí učinit zásadní rozlišení, zda se jedná o poruchy způsobené únavou konstrukce vozovky (zejména síťové trhliny, plošné deformace), nebo zda je příčina v mechanickém nebo klimatickém opotřebení za případného přispění nekvalitních materiálů nebo špatné technologie (většina ostatních poruch).

Z principu modelu porušování vozovky vyplývá, že zatížení koly vozidel způsobuje při každém přejezdu průhyb vozovky, kde ve stmelených vrstvách vznikají opakovaná vodorovná tlaková a tahová přetvoření. Tato přetvoření podle své velikosti dříve nebo později zapříčiní porušení stmelených vrstev, které se na povrchu projeví vznikem síťových trhlin. Poruchy způsobené únavou jsou tedy přirozeným jevem, charakteristickým pro konec životnosti vozovky. Nežádoucí však je, pokud vzniknou při porovnání s délkou předpokládaného návrhového období předčasně. Potom jsou příznakem poddimenzované konstrukce (malé tloušťky konstrukčních vrstev). Poddimenzování může vzniknout i druhotně, např. neplánovaným zvýšením dopravního zatížení, nedodržením tlouštěk vrstev při výstavbě, zřízením neúnosných vrstev (špatná směs, nekvalitní pojivo) nebo ztrátou únosnosti podloží.

Poruchy způsobené únavou tedy mají zásadní význam při dalším rozhodování o způsobu opravy, protože postupně zasahují do všech stmelených vrstev, umožňují pronikání vody do konstrukce vozovky a podloží (přes trhliny) a konstrukci vozovky oslabují, čímž zvyšují i namáhání podloží. Proto nelze vrstvy zasažené únavou v konstrukci vozovky ponechat a musejí být vyměněny nebo recyklovány. Tato zásadní role únavových poruch musí být neustále připomínána a vysvětlována, což se v současných předpisech neděje dostatečným způsobem. Při hodnocení poruch se též musí vzít v úvahu, zda je výskyt poruch důsledkem přirozeného opotřebení vozovky vzhledem k jejímu stáří, nebo zda se jedná o výskyt předčasný nebo jde o poruchy, které by se za normálních okolností neměly vůbec vyskytovat. Tím se ušetří časté polemiky nad nutností zjišťovat příčiny poruch.

VEŘEJNÁ SOUTĚŽ
V případě veřejné soutěže musí zadavatel z důvodu zachování stejných podmínek zadání jednoznačně specifikovat požadavky na:

• počet měření únosnosti rázovým zařízením,
• počet potřebných jádrových vývrtů a sond,
• použití georadaru,
• druh a rozsah potřebných laboratorních zkoušek,
• vypracování projektové dokumentace.

Tyto požadavky ale nelze specifikovat bez odborného posouzení současného stavu komunikace, tedy bez provedení vizuální prohlídky. Tu ale provádí diagnostická firma vybraná až na základě výběrového řízení. Možným řešením tohoto začarovaného kruhu by mohlo být zavedení systému tzv. předběžných zjednodušených vizuálních prohlídek, které by zadavatel ještě před vypsáním veřejné soutěže zajistil za účelem získání celkového přehledu o druhu a rozsahu poruch, což by umožnilo objektivnější stanovení požadovaného množství vývrtů, sond a zkoušek. Po zadání zakázky vybranému uchazeči by potom ke změnám zadání mělo docházet pouze výjimečně.

Dalším přínosem by byl aktivnější přístup zadavatelů při posuzování kvality diagnostických prací a odmítání nesmyslných dumpingových cen.

STRUKTURA PRAVIDEL
Pravidla definují základní kroky diagnostického průzkumu:

• provedení vizuální prohlídky,
• měření únosnosti rázovým zařízením,
• provedení jádrových vývrtů, vrtaných a/nebo kopaných sond, použití georadaru,
• provedení laboratorních zkoušek na odebraných vzorcích konstrukčních vrstev a materiálu podloží,
• stanovení příčin poruch a celkové zhodnocení stavu vozovky,
• návrh opravy vozovky.

Vizuální prohlídka
Vizuální prohlídka je záznam vyskytujících se poruch na povrchu vozovky a v jejím nejbližším okolí. Výstup musí obsahovat zjištění typu obrusné vrstvy, záznam poruch, tj. inventarizaci druhu a plošného, resp. délkového rozsahu poruch, vymezení homogenních úseků podle typu krytu nebo typu a rozsahu poruch a další důležité informace (šířkové uspořádání, stav krajnic, odvodnění, objekty apod.).

Měření únosnosti
Měření únosnosti vozovky se provádí rázovými zařízeními (deflektometrem FWD) podle ČSN 73 6192, metoda A. Musí se specifikovat doporučené vzdálenosti měřících bodů a základní principy vyhodnocení získaných údajů.

Jádrové vývrty, sondy, georadar
Slouží ke stanovení skladby konstrukce vozovky (typ, tloušťka a stav jednotlivých vrstev), sledování poruch v konstrukci vozovky a k odběru vzorků pro laboratorní zkoušky. Údaje je vhodné doplnit použitím georadaru. Zde se též musí specifikovat doporučené četnosti odběrných míst, přičemž je nezbytné rozlišovat pojem odběrné místo od jádrového vývrtu/sondy, protože na jednom odběrném místě může být proveden různý počet jádrových vývrtů/sond z důvodu získání potřebného množství materiálu pro laboratorní zkoušky. Pro orientaci lze potřebné množství materiálu pro nejčastěji prováděné laboratorní zkoušky odvodit z tabulky 1 a tabulky 2.

Zde je nezbytné upozornit na nepřípustnost nerozlišování, zaměňování nebo míchání vzorků odlišných vrstev na jádrových vývrtech a sondách.

Výstupem z provedení vývrtů a sond je:

• stanovení typu a tloušťky jednotlivých vrstev (pokud nelze identifikaci vrstev a materiálů provést vizuálně, musí se tam, kde se to požaduje tato identifikace provést laboratorně),
• posouzení spojení jednotlivých stmelených vrstev,
• zatřídění materiálu podloží,
• identifikace poruch zasahujících do podkladních vrstev a podloží (např. veškeré druhy trhlin, vyjeté koleje, kontaminace podkladních vrstev materiálem z podloží),
• materiál odebraný pro zkušební vzorky (vývrty, porušené vzorky, nestmelené směsi, zemina podloží),
• další zjištěné důležité skutečnosti (např. přítomnost vody, podezření na přítomnost dehtu).

Tabulka 1 – Příklad potřebného množství asfaltové směsi z jádrových vývrtů

Tabulka 2 – Příklad potřebného množství materiálu z podkladních vrstev a podloží

Laboratorní zkoušky
Laboratorní zkoušky se provádějí za účelem přesnější identifikace typu a kvality vrstev, zjištění vlastností podloží nebo objasnění příčiny poruch tam, kde je to potřebné pro stanovení způsobu opravy nebo míry zavinění vzniku poruchy.

Volba laboratorních zkoušek a způsob jejich vyhodnocování vyplývá ze znalosti mechanismu vzniku poruch.

V odůvodněných případech, zejména u komunikací s dopravním zatížením třídy III, IV, V, VI je možno některé laboratorní zkoušky omezit nebo nahradit vizuálním hodnocením nebo polními zkouškami (viz ČSN EN ISO 14688-1),

• když příčinu poruchy lze spolehlivě stanovit při vizuální prohlídce a z vývrtů nebo sond (podélné trhliny nad pracovní spárou, nízkoteplotní trhliny, reflexní trhliny),
• v případě velmi porušené konstrukce v důsledku jejího stáří (síťové trhliny, rozvětvené příčné a podélné trhliny, výtluky, prolomená vozovka, plošné deformace), kdy je zřejmé, že se převážná část vrstev bude muset odstranit nebo recyklovat a výsledky zkoušek nemají na návrh opravy vliv,
• únosnost podloží je příznivá a je spolehlivě potvrzena z měření rázovým zařízením (deflektometrem).

Stanovení příčin poruch
Stanovení příčin poruch je souhrnem informací z vizuální prohlídky, vývrtů, vrtaných (kopaných) sond, měření únosnosti, laboratorních zkoušek a případně také znalostí historie vozovky.

Jako příčinu je nezbytné brát v úvahu i přirozené porušování vozovky, úměrné jejímu stáří.

Návrh opravy vozovky
Návrh opravy je hlavním výstupem diagnostického průzkumu, sestaveným na základě všech zjištěných skutečností. Musí být proveditelný, ekonomicky efektivní a technicky zdůvodnitelný. Je nepřípustné za návrh opravy vydávat samotný výpočet zesílení vyplývající z měření únosnosti. Též se nedoporučuje rutinní používání různých předem připravených schémat oprav, protože každá vozovka a podmínky, ve kterých se nachází, jsou jiné. Navíc poruchy se většinou nevyskytují samostatně, ale objevuje se několik typů poruch zároveň, proto je vždy potřebné zvážit priority a rozhodnout, které poruchy mají pro návrh opravy zásadní význam nebo která společná opatření mohou dané poruchy odstranit.

Efektivita diagnostického průzkumu
Někdy se požadavek na provedení diagnostického průzkumu zpochybňuje tvrzením, že diagnostický průzkum je příliš drahý. Většina diagnostických výkonů vyžaduje náročné vybavení, jako rázový deflektometr, zkušební silniční laboratoř, speciálně vybavené vozidlo pro fotodigitální snímání. Nakonec by měla být zhodnocena i odborná práce. Neprovedení nebo špatné provedení diagnostického průzkumu před opravou vozovky může znamenat finanční ztráty o řád vyšší, než jsou náklady ušetřené na diagnostickém průzkumu. Důsledky takového počínání jsou pak následující:

• nesprávný způsob opravy vozovky může být zbytečně nákladný,
• nebo nemusí být vůbec účinný a vozovka se musí v krátké době opravovat znovu.

Kam mohou vést „úspory“ na diagnostickém průzkumu ukazuje modelový příklad podle obrázku 2.

ZÁVĚR
V současné době je k dispozici návrh nového předpisu pro diagnostický průzkum netuhých vozovek, který byl neoficiálně projednán s některými předními odborníky na tuto problematiku a mohl by nahradit stávající, v praxi nepoužitelné TP 87. Domníváme se, že pokud se má stav našich silnic zlepšovat, nezbytným předpokladem je existence srozumitelných technických předpisů a vzdělávání v oblasti navrhování a provádění oprav. Bez těchto předpisů pak vlastně není ani o čem diskutovat.

Current Problems of Performing the Diagnostic Survey of Non-solid Roads and Their Possible Solutions
The bad condition of our roads very often presented in media is not caused by the fact that we do not know how to build roads. The main cause is constant neglecting of their maintenance during several decades during which the traffic load is constantly rising, there are more roads (more roads are being built) but the expenses on their maintenance and repairs are constantly being decreased. Simple deduction can offer conclusion that this status is not permanently sustainable.

Autoři

• Ing. Zajíček Jan
• Ing. Jacko Libor

Současné problémy provádění diagnostického průzkumu netuhých vozovek a jejich možné řešení