Effect of Pavement Stiffness on the Shape of Deflection Bowl/ A pályaszerkezet merevségének hatása a behajlási teknő alakjára

Open access

Abstract

The paper introduces a new method for calculating the elastic moduli of pavement layers. The method requires only two input parameters: the thickness of the upper „bound” layer and the Falling Weight Deflectometer (FWD) or Improved Benkelman Beam Apparatus (IBBA) measurement data. The authors developed a continuously differentiable regression function, which can be applied to describe the shape of the deflection bowl. Additional parameters of the deflection bowl (e.g. radius of curvature, position of inflexion point) can be calculated based on the regression function. FWD measurements were simulated running the BISAR (Bitumen Stress Analysis in Roads) software on different pavement variations. Outputs of the simulations were further processed with self-developed software. As a result, a series of diagrams were elaborated, by which the elastic moduli of the pavement layers can be determined.

AMBRUS, K. (2001): Ejtősúlyos teherbírás-méréseken alapuló új útburkolat-erősítési méretezési eljárás kidolgozása. [Development of a new pavement design method based on measurements of Falling Weight Deflectometer] Közúti és Mélyépítési Szemle 51(3): 90-97. (in Hungarian)

BOROMISZA, T. (1976): Aszfaltburkolatú utak teherbírásának vizsgálata behajlásméréssel. [Evaluation of bearing capacity of asphalt roads with deflection measurement] Mélyépítéstudományi Szemle XXVI.(12): 521-528. (in Hungarian)

BOCZ, P. (2009): Az aszfaltkeverékek mechanikai paramétereinek és a pályaszerkezet fáradási élettartamának összefüggései. [Connections of the mechanical parameters of asphalt mixtures and pavement fatigue life] PhD thesis, Budapest University of Technology and Economics, Department of Highway and Railway Engineering 97 p. (in Hungarian)

Cser, I. (1961): Az útpálya behajlásmérésének elméleti alapja. [The theoretical basis of the road pavement deflection measurement] Mélyépítéstudományi Szemle XI.(11): 500-503. (in Hungarian)

DÄHNERT, M. (2005): Messwert gestützte Ermittlung der Tragfähigkeit von bestehenden Strassen, Diplomarbeit, Bauhaus-Universität Weimar, Fakultät Bauingenieurwesen, Professur Verkehrsbau. 81 p.

DE JONG, D. L. - PEUTZ, M. G. F. - KORSWAGEN, A. R. (1973): Computer Program BISAR: Layered System under Normal and Tangential Surface Loads. External Report AMSR. 0006.73.

Amsterdam: Koninklijke Shell Laboratorium

FAZEKAS, Gy. (1978): A felszíni süllyedések számításának új módszerei metróalagutaknál, különös tekintettel az időbeli alakulásra. [New methods of calculating surface deformations of subways in particular for temporal changes] Mélyépítéstudományi Szemle XXVIII.(1): 13-20. (in Hungarian).

GRÄTZ, B. (2001): Möglichkeiten und Grenzen des Falling-Weight-Deflectometers. Straße und Autobahn 52(1): 18-32. (in German)

HOFFMANN, Zs. (1988): A hajlékony útpályaszerkezetek teherbírásának jellemzése a mért behajlásvonal alapján. [Characterization of the bearing capacity of flexible pavements based on the measured deflection curve] PhD thesis. Budapest University of Technology and Economics. 128 p. (in Hungarian)

HOSSAIN, M. - ZANIEWSKI, J. P. (1991): Characterization of Falling Weight Deflectometer Deflection Basin. In: Backcalculation of Pavement Moduli. Transportation Research Record 1293. Washington, D.C. Transportation Research Board, National Research Council: 1-11.

HOTHAN, J. - SCHÄFER, F. (2004): Analyse und Weiterentwicklung der Bewertung von Tragfähigkeits messungen. In: Straße und Autobahn 55 (7): 376-382. (in German)

HUANG Y. H. (2003): Pavement Analysis and Design, Second Edition, Prentice Hall, 792 p.

JENDIA, S. (1995): Bewertung der Tragfähigkeit von bituminösen Straßenbefestigungen. Veröffentlichungen des Institutes für Straßen- und Eisenbahnwesen der Universität Karlsruhe, Heft 45, Karlsruhe 198 p. (in German)

KOSZTKA M. - MARKÓ G. - PÉTERFALVI J. - PRIMUSZ P. - TÓTH CS. (2008): Erdészeti utak teherbírásának mérése. [Measuring bearing capacity on forest roads.] MTA Agrárműszaki Bizottság, XXXII. Kutatási és Fejlesztési Tanácskozás, 2008. január 22., Gödöllő, 2008. 32/3: 75-79. (in Hungarian)

KOSZTKA M. (1978): Erdei utak pályaszerkezetének teherbírása. [Bearing capacity of forest road pavements.] Manuscript. Erdészeti és Faipari Tudományos ülés, Budapest. (in Hungarian)

KOSZTKA M. (1986): Erdészeti utak fenntartási rendszere. [Maintenance system of forest road networks.] CSc thesis, Sopron 129 p. (in Hungarian)

MARKÓ, G. - PRIMUSZ, P. - PÉTERFALVI, J. (2013): Measuring the Bearing Capacity of Forest Roads with an Improved Benkelman Beam Apparatus, Acta Silvatica & Lignaria Hungarica, 9: 97-109.

NEMESDY, E. (1985): Útpályaszerkezetek méretezésének és anyagállandó vizsgálatainak mechanikai alapjai. [Mechanical basics of road pavements design and examinations of material constants] Kutatási részjelentés 1. University of Technology and Economics, Faculty of Road Building. 199 p. (in Hungarian)

ORBAY, L. (1990): A többváltozós regresszió számítások alapjai és fagazdasági alkalmazása. [Basics of multivariate regression calculations and economic use of timber industry] Kézirat. Erdészeti és Faipari Egyetem, Faipari Mérnöki Kar, Sopron 344 p. (in Hungarian)

PAPAGIANNAKIS, A. T. - MASAD, E. A. (2008): Pavement Design and Materials, Wiley & Sons, Hoboken NJ, 552 p.

PETHŐ, L. (2008): A hőmérséklet eloszlás alakulása az aszfalt burkolatú útpályaszerkezetekben és ennek hatása a pályaszerkezeti rétegek fáradásai méretezésére, technológiai tervezésére. [The temperature changes distribution of asphalt pavement structures and their impact on fatigue and technological design of pavement layers] PhD thesis. University of Technology and Economics, Faculty of Road and Railway Building, Budapest 157 p. (in Hungarian)

PETHŐ L. - TÓTH Cs. (2012): Long-term pavement performance evaluation. In: Scarpas, A. - Kringos, N. - Al-Qadi, I. - Loizos, A. (eds.): 7th RILEM International Conference on Cracking in Pavements (RILEM Bookseries 4). Dordrecht: Springer. 267-276.

PRIMUSZ P. - MARKÓ G. (2010): Kétrétegű pályaszerkezetmodellek paramétereinek meghatározása FWD mérések alapján. [Parameter calculation of twolayered pavement models based on Falling Weight Deflectometer measurements.] Közlekedésépítési szemle, 7 (60): 8-13. (in Hungarian)

PRIMUSZ P. - TÓTH CS. (2009): A behajlási teknő geometriája. [Geometry of the deflection bowl.] Közlekedésépítési szemle, 12 (59): 18-24. (in Hungarian)

SCHARNITZKY, V. (1989): Matematikai képletgyűjtemény főiskolásoknak. [Mathematical formula collection for college students] Műszaki Könyvkiadó, Budapest. 274 p.

SZENTPÉTERI I. - TÓTH Cs. (2014): Effects of climatic factors on the shape of deflection bowl. In: Lakušić, S. (ed.) Road and Rail Infrastructure III, Proceedings of the Conference CETRA 2014.Split, Croatia, 2014.04.28-2014.04.30. Zagreb: 331-338.

TAM W. S. (1987): Pavement evaluation and overlay design. PhD thesis. Department of Civil Engineering, University of Nottingham. 481 p.

VAN GURP C.A.P.M. (1995): Characterization of seasonal influences on asphalt pavements with the use of falling weight deflectometers. PhD thesis. Delft University of Technology. 362 p.

YODER, E. J. - WITCZAK, M. W. (1975): Principles of Pavement Design, Second Edition, John Wiley & Sons, Inc. 711 p.

Acta Silvatica et Lignaria Hungarica

The Journal of University of West Hungary

Journal Information


CiteScore 2017: 0.22

SCImago Journal Rank (SJR) 2017: 0.136
Source Normalized Impact per Paper (SNIP) 2017: 0.159

Metrics

All Time Past Year Past 30 Days
Abstract Views 0 0 0
Full Text Views 69 69 9
PDF Downloads 14 14 1