• Duży postęp technologiczny w budowie, przebudowie i remontach dróg.
• Wprowadzenie nowych norm i wymagań technicznych, dostosowanych do normalizacji europejskich.
• Zmienione wymagania dotyczące materiałów drogowych, wprowadzenie nowych materiałów stosowanych w nawierzchniach.
• Duży wzrost natężenia ruchu pojazdów, wzrost ich mas i nacisków osi.
• Wprowadzenie nowych przepisów prawnych, związanych z Dyrektywami 96/53/WE z dnia 25 lipca 1996 roku oraz 2002/7/WE z dnia 18 lutego 2002 roku.
• Wprowadzenie ważenia pojazdów na wagach preselekcyjnych.
• Rozwój metod badań materiałów drogowych.
• Rozwój metod projektowania i badań konstrukcji nawierzchni.
• Wprowadzenie recyklingu materiałów odzyskanych ze starych nawierzchni.

1. Wprowadzenie kategorii ruchu KR7.
2. Korekta przedziałów ilości równoważnych osi standardowych 100 kN dla poszczególnych kategorii ruchu.
3. Przy określaniu kategorii ruchu rezygnacja z pojęcia „L” na rzecz „N₁₀₀”, gdzie:

4. Wprowadzenie współczynników przeliczeniowych r₁, r₂ oraz r₃ pojazdów ciężkich na ilość równoważnych osi standardowych 100 kN o niższych wartościach w stosunku do dotychczas stosowanych.
5. Uzależnienie wartości N₁₀₀ nie tylko od współczynnika obliczeniowego pasa ruchu f₁ ale również od współczynnika szerokości pasa ruchu f₂ oraz współczynnika pochylenia niwelety jezdni f₃.

6. Zmniejszenie grubości warstw bitumicznych.
7. Wprowadzenie różnorodnych konstrukcji dolnych warstw nawierzchni oraz ulepszonego podłoża.

• r₁ = 0,109 (samochód ciężarowy bez przyczepy),
• r₂ = 1,245 (samochód ciężarowy z przyczepą oraz ciągnik siodłowy z naczepą) ¹⁾,
• r₂ = 1,950 (samochód ciężarowy z przyczepą oraz ciągnik siodłowy z naczepą) ²⁾,
• r₃ = 0,594 (autobusy).

• r₁            -           0,45 : 1,2 = 37,5% (zmniejszenie o 62,5%),
• r₂            -           1,6 : 2,5 = 64,0% (zmniejszenie o 36,0%),
• r₃         -           1,05 : 1,6 = 65,6% (zmniejszenie o 34,4%).

• Droga klasy technicznej G o szerokości pasa ruchu 3,0 ÷ 3,5 m z niweletą o średnim pochyleniu 6 ÷ 7%.
• Obciążenie średnim dobowym ruchem pojazdów ciężkich na drogach wojewódzkich Dolnego Śląska wg danych z Generalnego Pomiaru Ruchu 2010:

• dla kategorii KR5 z 14,6 mln do 22,0 mln osi standardowych 100 kN (górna granica),
• dla kategorii KR6 z 14,6 mln do 22,0 mln osi standardowych 100 kN (dolna granica).

• Jeżeli stwierdzona grupa nośności podłoża gruntowego jest gorsza od założeń projektowych, należy przeprojektować dolne warstwy konstrukcji nawierzchni i warstwę ulepszonego podłoża.
• Jeżeli badania kontrolne wykażą większą nośności podłoża gruntowego w stosunku do założeń projektowych, wówczas nie wprowadza się zmian w projekcie.

Bibliografia

W „Ciekawostkach” z dnia 06.06.2013 r. oraz 30.06.2014 r. omówiłem dwie grupy tematów:

·         problemy związane z konsekwencjami wprowadzonej w życie z dniem 19 października 2012 r. nowelizacji ustawy o drogach publicznych,

·         perspektywy wdrażania systemu preselekcyjnego ważenia ciężkich pojazdów samochodowych.

Dzisiaj postaram się pokazać, jakie są finansowe konsekwencje udziału w ruchu przeciążonych, ciężkich pojazdów samochodowych.

Na początek rozwiązanie zadania z  „Ciekawostki” z dnia 30.06.2014 r. 

Odp. a) - dwuosiowy ciągnik siodłowy z trójosiową naczepą, przeładowany o 100% (o masach osi 12 + 20 + 3 · 16 = masa całkowita 80 Mg

Odp. b) - dwuosiowy pojazd o masach osi 4,719 + 4,719 = masa całkowita 9,438 Mg

A teraz temat tytułowy - czyli trwałość zmęczeniowa nawierzchni drogowej w kontekście przeciążenia pojazdów ciężkich.

I. Obciążenie ruchem - informacje ogólne.

Z danych uzyskanych w wyniku Generalnych Pomiarów Ruchu [1], [2] wynika, że w 2010 roku na drogach wojewódzkich w kraju wzrost ruchu wyniósł około 23% w stosunku do roku 2005. Dla województwa dolnośląskiego wskaźnik ten osiągnął 20%. Struktura rodzajowa ruchu dla Dolnego Śląska przedstawiała się w latach 2005 i 2010 następująco:

Tabela nr 1

Udział w ruchu pojazdów ciężkich w roku 2010 wyniósł 7,82 %. Analizując dane dotyczące wyłącznie trzech grup pojazdów ciężkich, otrzymuje się udziały następujące:

a) samochody ciężarowe bez przyczep                                                        -    33,70 %,

b) samochody ciężarowe z przyczepami oraz ciągniki siodłowe z naczepami        -    50,39 %,

c) autobusy                                                                                            -    15,91 %.

 W latach 2005-2010 największy wskaźnik wzrostu ruchu zarejestrowano dla samochodów ciężarowych z przyczepami oraz ciągników siodłowych z naczepami. Wyniósł on 1,57. Dla samochodów ciężarowych bez przyczep oraz autobusów wskaźniki osiągnęły wartości odpowiednio: 1,09 oraz 0,75.

Przedstawione niżej analizy i obliczenia ograniczają się wyłącznie do pojazdów ciężkich, ponieważ tylko ich udział w ruchu determinuje okres wyczerpywania się trwałości zmęczeniowej nawierzchni drogowej.

II. Generalny Pomiar Ruchu 2005.

Pomiary przeprowadzono na 83 drogach, na których wyznaczono 289 odcinków pomiarowych [1]. Rozkład ilości odcinków dróg na poszczególne kategorie ruchu przedstawiał się następująco:

Tabela nr 2

Największe obciążenie ruchem o kategorii KR-5 stwierdzono na odcinkach dróg:

·         nr 292,  km 31+800 ÷ 35+900, Głogów Zachodni,

·         nr 297, km 68+300 ÷ 71+500, Bolesławiec,

·         nr 329, km 0+000 ÷ 10+900, Głogów, Głogów-Potoczek (DK-3),

·         nr 347, km 4+200 ÷ 17+400, Mokronos Dolny-Sośnica.

Ilość osi obliczeniowych 100 kN/dobę/pas zawierała się w przedziale wartości < 1076; 1540 > przy wartości średniej 1289.

Dominującą okazała się kategoria ruchu KR-3, stwierdzona na 142 odcinkach, stanowiących   49,1 % ogólnej ilości odcinków pomiarowych. Ilość osi obliczeniowych 100 kN/dobę/pas zawierała się w przedziale wartości < 72; 332 > przy wartości średniej 179.

III. Generalny Pomiar Ruchu 2010.

Pomiary przeprowadzono na 81 drogach, na których wyznaczono 299 odcinków pomiarowych [2]. Rozkład ilości odcinków dróg na poszczególne kategorie ruchu przedstawiał się następująco:

Tabela nr 3

Największe obciążenie ruchem o kategorii KR-5 stwierdzono na odcinkach dróg:

·         nr 297,  km 42+400 ÷ 52+900, granica województwa-Golnice (A-18),

·         nr 329, km 0+000 ÷ 10+900, Głogów, Głogów-Potoczek (DK-3),

·         nr 346, km 21+600 ÷ 21+800, DW 347-DW 362,

·         nr 346, km 63+300 ÷ 69+000, Gaj Oławski-Godzikowice,

·         nr 347, km 3+600 ÷ 18+700, Wrocław-Mokronos Dolny-Sośnica-Kąty Wrocławskie-A-4,

·         nr 348, km 0+000 ÷ 3+500, Małuszów (DK-35)-Biskupice Podgórne,

·         nr 374, km 0+000 ÷ 22+600, Jawor-Strzegom-Stanowice,

·         nr 384, km 18+000 ÷ 20+500, Dzierżoniów,

·         nr 396, km 38+200 ÷ 44+900, Gaj Oławski-Brzezimierz.

Ilość osi obliczeniowych 100 kN/dobę/pas zawierała się w przedziale wartości < 1021; 1659 > przy wartości średniej 1272.

Dominującą okazała się kategoria ruchu KR-3, stwierdzona na 135 odcinkach, stanowiących   45,2 % ogólnej ilości odcinków pomiarowych. Ilość osi obliczeniowych 100 kN/dobę/pas zawierała się w przedziale wartości < 75; 335 > przy wartości średniej 181.

Zbiorcze wyniki przedstawiam na  wykresie.

IV. Obciążenie ruchem – wskaźniki wzrostu.

Wskaźnik wzrostu ilości odcinków obciążonych ruchem KR-1÷ KR-5 z uwzględnieniem różnicy w ilości wyznaczonych odcinków pomiarowych dla roku 2005 i 2010 przedstawiam w tabeli nr 4.

Tabela nr 4

Wskaźnik wzrostu obciążenia odcinków średnią liczbą osi obliczeniowych 100 kN/dobę/pas dla poszczególnych kategorii ruchu KR-1÷ KR-5 przedstawiam w  tabeli nr 5.

Tabela nr 5

V. Agresywność pojazdów ciężkich w kontekście trwałości nawierzchni.

Z badań przeprowadzonych w roku 2010 przez Politechnikę Gdańską wynika, że najbardziej agresywnym pojazdem w stosunku do nawierzchni drogowej jest ciągnik siodłowy dwuosiowy z naczepą trójosiową [4]. Jednocześnie jest to najbardziej rozpowszechniony pojazd w grupie pojazdów ciężkich z przyczepami. Ponieważ wskaźnik wzrostu ruchu dla tej grupy rósł najszybciej, należy spodziewać się przyspieszenia procesów utraty trwałości zmęczeniowej, zwłaszcza że część pojazdów przekracza dopuszczalne naciski osi oraz masy całkowite. Według różnych źródeł [3], [4], [5] skala przekroczeń zawiera się w granicach 4% ÷ 30%.  

VI. Agresja ruchu i trwałość zmęczeniowa dla rzeczywistego ruchu, stwierdzonego w wyniku Generalnego Pomiaru Ruchu 2010.

Analizie poddałem ruch pojazdów ciężkich o następującej średniej strukturze, przedstawionej w tabeli nr 1:

a) pojazdy ciężarowe bez przyczep                                                               - SDR 114 szt.

b) pojazdy ciężarowe z przyczepami oraz ciągniki siodłowe z naczepami - SDR 170 szt.

c) autobusy                                                                                              - SDR   54 szt.

W poszczególnych grupach przyjąłem pojazdy o największych współczynnikach agresji A w następujących proporcjach:

Ad a)   - pojazd dwuosiowy ( A = 1,410 )    - SDR 76 szt.  ( 67 % )

            - pojazd czteroosiowy ( A = 1,229 )  - SDR 38 szt.  ( 33 % )

Ad b)  - dwuosiowy pojazd + trójosiowa przyczepa ( A = 2,640 )  - SDR   42 szt. ( 25 % )

            - dwuosiowy ciągnik + trójosiowa naczepa ( A= 2,481 )   - SDR 128 szt. ( 75 % )

Ad c)   - trójosiowy autobus ( A = 1,910 )                                 - SDR   54 szt. ( 100 % )

Agresję pojazdów oraz trwałość zmęczeniową obliczyłem dla następujących proporcji „pojazd normatywny N” / „pojazd przeciążony P”:

95% / 5%;   90% / 10%;   85% / 15%;   80% / 20%;   75% / 25%;   70% / 30%;   65% / 35%;   60% / 40%;   55% / 45%  oraz 50% / 50%.

Agresję dla pojazdów normatywnych (przeciążenie osi 0%) przyjąłem jako 100%.

Otrzymałem następujące nomogramy:

Nomogram 1. Agresja pojazdów A w funkcji przeciążenia osi dla określonych udziałów pojazdów normatywnych i przeciążonych.

Nomogram 2. Trwałość zmęczeniowa TZ w funkcji przeciążenia osi dla określonych udziałów   pojazdów normatywnych i przeciążonych.

Bezpośrednim skutkiem eliminacji z ruchu pojazdów nienormatywnych (przeciążonych) jest osiąganie projektowanych, dwudziestoletnich okresów trwałości zmęczeniowych nawierzchni drogowych. Wykorzystując bowiem nomogram 2 oraz przyjmując następujące założenia:

·         udział w ruchu pojazdów przeciążonych w ilości 15 %

·         przeciążenie pojazdów o wartości 15 %

można oszacować utratę trwałości zmęczeniowej - wynosi ona w tym przypadku 2 lata. Eliminując zatem z ruchu pojazdy przeciążone osiąga się przy tych założeniach oszczędność w wysokości 10% kwoty, którą corocznie należy przeznaczać na przebudowy i remonty sieci 115 km dróg. Zakładając średni koszt remontu jednego kilometra drogi na poziomie 1 mln zł, otrzymuje się wartość:

10% · 115 km · 1 mln zł/km = 11,5 mln zł

W tym momencie nasuwa się pytanie - jeżeli pojazdy przeciążone w jednym roku wyrządzają szkody o wartości 11,5 mln zł, to jaką ilość takich pojazdów należałoby skontrolować, aby przy średniej wysokości kary 5 tys. zł zrekompensować szkody?

Odpowiedź jest prosta -     11,5 mln zł : 5 tys. zł / 1 pojazd przeciążony = 2 300 pojazdów. 

Czy jest to zadanie realne? Szukającym prawidłowej odpowiedzi podpowiadam, że według [5] w roku 2013 od stycznia do końca września inspektorzy Inspekcji Transportu Drogowego przeprowadzili w kraju prawie 24 tys. kontroli, wydając 1,8 tys. decyzji administracyjnych na łączną kwotę ponad 9 mln zł.

Jak zatem widać, uzyskanie kwoty 11,5 mln zł w wyniku ważenia wagami przenośnymi na dolnośląskich drogach wojewódzkich z obiektywnych przyczyn (technicznych, organizacyjnych, kadrowych) nie jest możliwe. W tej sytuacji sieć wag preselekcyjnych działających jak fotoradary jest jedynym rozwiązaniem, pozwalającym rekompensować szkody wyrządzone przez przeciążone pojazdy.

--------------------

B i b l i o g r a f i a

[1] TRANSPROJEKT-WARSZAWA: „Opracowanie danych z pomiaru ruchu na drogach wojewódzkich w 2005 r. i prognoza ruchu na lata 2010, 2015, 2020 i 2025”, Warszawa grudzień 2006

[2] TRANSPROJEKT-WARSZAWA: „Synteza wyników pomiaru ruchu na drogach wojewódzkich w 2010 roku”

[3] A.W. Mitas, M. Bernaś, M. Bugdol, A. Ryguła, W. Konior: „Elektroniczne narzędzia pomiarowe w transporcie – wagi preselekcyjne”, ELEKTRONIKA 12/2011 http://www.imm.org.pl/imm/plik/elektronika2011-12-2011_nn228.pdf

[4] J. Judycki i zespół: „Weryfikacja i aktualizacja „Katalogu typowych konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych z 1997 roku” - Raport z drugiego etapu, Gdańsk listopad 2010

https://www.gddkia.gov.pl/userfiles/articles/p/prace-naukowo-badawcze-po-roku-2_3432/Weryfikacja%20KataloguTNPiP-Etap2_2010.pdf 

[5] Dziennik Gazeta Prawna: „GITD idzie na wojnę z TIR-ami: Wagi preselekcyjne jak fotoradary”, 28.10.2013                      

http://prawo.gazetaprawna.pl/artykuly/742145,gitd-idzie-na-wojne-z-tir-ami-wagi-preselekcyjne-jak-fotoradary.html

Kierownik Laboratorium Drogowego

Zbigniew Rowiński

Wrocław, 27.10.2014

Czym jest fotoradar, do czego służy, jakie są konsekwencje przejazdu obok tego urządzenia z prędkością większą od dopuszczalnej – tego użytkownikom pojazdów samochodowych nie trzeba objaśniać. Każdy zainteresowany wpisze w wyszukiwarkę internetową kluczowe słowa: „GITD, Centralny System Automatycznego Nadzoru nad Ruchem Drogowym” i będzie wiedzieć więcej – chociażby to, że od roku 2011 nadzór nad infrastrukturą fotoradarową, należącą przedtem do Policji  i Generalnej Dyrekcji Dróg Krajowych i Autostrad, przejął Główny Inspektor Transportu Drogowego. Kierowca dowie się również, że w latach 2012-2013 rozmieszczono na drogach 300 nowych fotoradarów, a kolejnych 100 zostanie zamontowanych do końca I kwartału 2015 roku. Wszystko po to, aby w miejscach szczególnie niebezpiecznych (bo tam powinny być rozmieszczone fotoradary) przestrzegać ograniczeń prędkości i nie doprowadzać do wypadków, często ze śmiertelnymi skutkami.

A waga preselekcyjna? Czym jest i dlaczego w tytule porównana jest do fotoradaru?

Waga preselekcyjna to urządzenie do ważenia pojazdów poruszających się z dużymi prędkościami, przekraczającymi nawet dopuszczalną prędkość maksymalną na autostradach. Podstawowym elementem jest układ pomiarowy wbudowany w nawierzchnię drogową Najczęściej spotykane czujniki wykorzystywane w instalacjach wag preselekcyjnych to czujniki kwarcowe, polimerowe, „Single Load Cell”, optyczne a także płyty ważące [1]. Zapewniają one dokładność pomiaru rzędu 4÷6% (rozwiązanie najdroższe) do 15÷20% (rozwiązanie najtańsze) przy jednoczesnym okresie trwałości od 3 lat (czujniki piezoelektryczne) do 12 lat (czujniki „Single Load Cell”). Podstawowe wyposażenie punktu ważenia preselekcyjnego:
• pomost ważący,
• pętle indukcyjne do pomiarów prędkości, ilości i rozstawu osi, długości pojazdu,
• kamery do zdjęć poglądowych oraz zdjęć tablic rejestracyjnych, działające w świetle dziennym oraz w nocy.

Obsługę systemu pomiarowego zapewnia oprogramowanie komputerowe do administrowania danymi, natomiast transfer odbywa się poprzez łącza internetowe. Podstawowe dane, uzyskiwane podczas przejazdu przez wagę preselekcyjną, istotne ze względu na ocenę niszczącego oddziaływania pojazdu na nawierzchnię drogową to:
• naciski poszczególnych kół i osi,
• ilość i rozstaw osi pojazdu,
• całkowita masa pojazdu.

W roku 2012 Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad rozpoczęła program budowy sieci wag preselekcyjnych [3], [5]. Do 2015 roku ma powstać 300 punktów ważenia, natomiast wartość projektu określono na 500 mln zł. Oznacza to, iż koszt utworzenia jednego punktu pomiarowego wynosić będzie około 1,7 mln zł.

Pojazdy ciężkie (masa całkowita powyżej 3,5 Mg) o naciskach osi przekraczających wartości dopuszczalne w sposób przyspieszony niszczą nawierzchnie drogowe. Niżej wykres, który pozwala przekonać się o tym fakcie.

Obliczenia przeprowadziłem przy następujących założeniach:
• oś referencyjna (obliczeniowa) - 100 kN,
• normatywny ciągnik siodłowy dwuosiowy z naczepą trójosiową o masie całkowitej 40 Mg oraz naciskach osi: 60 kN, 100 kN, 80 kN, 80 kN, 80 kN,
• przeciążenia 10%, 20%, 30%, 40%, 50% dla każdej osi,
• francuska metoda obliczania współczynnika agresywności pojazdu, przy czym przyjąłem n = 4 („prawo czwartej potęgi”).

Jak widać, przeciążanie pojazdu (zwiększanie nacisków osi) powoduje drastyczny wzrost współczynnika agresji i skrócenie okresu trwałości zmęczeniowej. Podkreślam, że analiza dotyczy tylko jednego typu pojazdu – nie można jej interpretować jako obraz rzeczywistego ruchu.

Wyjaśniam, że:
• współczynnik agresji pojazdu to liczba, pokazująca ile przejazdów osi referencyjnej o nacisku 100 kN zastępuje jeden przejazd pojazdu rzeczywistego o danej liczbie osi, z których każda ma określony rzeczywisty nacisk,
• trwałość zmęczeniowa  to liczba obciążeń osiami referencyjnymi (inaczej mówiąc – ilość przejazdów osi referencyjnej przez przekrój pasa ruchu), którą może przenieść konstrukcja nawierzchni do wystąpienia stanu granicznego nośności. Stan graniczny nośności uważa się za przekroczony, jeżeli w nawierzchni wystąpią spękania zmęczeniowe obejmujące nie mniej niż 20% jej powierzchni i/lub trwałe deformacje strukturalne o głębokości nie mniejszej niż 12,5 mm.

Trwałość zmęczeniowa powinna być zapewniona w obliczeniowym okresie eksploatacji, który dla nawierzchni podatnych i półsztywnych wynosi 20 lat. Stąd na osi rzędnych lata a nie ilości obciążeń osiami referencyjnymi.

Oczywiście pojazdy o ponadnormatywnych naciskach osi nie mogą poruszać się po drogach bezkarnie. Konsekwencje opisałem w poprzedniej „Ciekawostce” z dnia 06 czerwca 2013 r. Czy system wag preselekcyjnych może poprawić sytuację w zakresie karania tych, którzy łamią przepisy dotyczące dopuszczalnych mas całkowitych i nacisków osi i w ten sposób przyczyniają się do przyspieszonego niszczenia nawierzchni dróg? I tak, i nie.

Dlaczego nie?

Ponieważ obowiązujące obecnie przepisy nie przewidują ważenia w ruchu z dużymi prędkościami, w wyniku którego można wszczynać postępowanie administracyjne w celu nałożenia kary [3]. Wagi preselekcyjne ze względu na zbyt duży błąd pomiaru nie posiadają zatwierdzenia typu Głównego Urzędu Miar. W związku z tym umożliwiają jedynie zatrzymanie tych pojazdów, co do których istnieje uzasadnione podejrzenie o przekroczeniu dopuszczalnych wartości w zakresie nacisków osi oraz masy całkowitej. Zasadnicze ważenie musi odbywać się na stanowiskach do ważeń zalegalizowanymi wagami przenośnymi. A zatem system preselekcyjny w obecnym stanie prawnym pozwala na wyłączenie z ruchu bardzo małej ilości pojazdów przeciążonych. Można to skwitować takim stwierdzeniem:

 „Jeden pojazd zostanie zidentyfikowany przez wagę preselekcyjną i zważony na wadze przenośnej, inne ominą punkty ważenia lub zatrzymają się na parkingach”.

Działa wszak w eterze kanał 19 radia CB, prawda?  Działa legalnie, zgodnie z rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 3 lipca 2007 roku (Dz. U. z 2007 r. Nr 138, poz. 972).

Dlaczego tak?

Ponieważ w pewnych krajach wagi preselekcyjne są już wykorzystywane do obciążania karami [3]:
• w Czechach od roku 2011 wagi preselekcyjne otrzymują zatwierdzenia typu i można przy ich pomocy dokonywać miarodajnych pomiarów oraz obciążać karami,
• w Szwajcarii można karać przewoźników na podstawie pomiarów z wag preselekcyjnych. Margines błędu pomiaru został tam ustalony znacząco powyżej dokładności wagi. W ten sposób pojazdy nadmiernie przeciążone eliminowane  są z ruchu, natomiast pojazdy mieszczące się w limicie przejeżdżają bez sankcji.

Warto zatem dążyć do zmiany stanu prawnego, wzorując się na przykładzie Szwajcarii.

W Polsce temat wag preselekcyjnych zaczął być intensywnie nagłaśniany od roku 2012. Oczywiście warto nad takim systemem dyskutować, warto wagi montować – chociaż koszty nie są małe. W zależności od konfiguracji trzeba liczyć się z kwotą 0,5 ÷ 1,7 mln zł za jedno stanowisko. Nie na-leży jednak uzasadniać konieczności tworzenia sieci wag preselekcyjnych posługując się argumentami, których jednoznaczność i precyzja są wątpliwe. Na przykład takim:

„Obliczono, że jedna przeładowana ciężarówka powoduje takie straty na drodze, jak przejazd czterystu prawidłowo załadowanych samochodów”.

To cytat – kto chce, odnajdzie film z tym zdaniem na YouTube. Brzmi sensacyjnie ale Autor wypowiada się bardzo ogólnie, pozostawiając zbyt duży margines na domysły. Chociażby takie:

Jaka jest skala przeładowania? Czy „przeładowana ciężarówka” to taki sam typ pojazdu jak „pra-widłowo załadowany samochód”? Nawierzchnia jest podatna czy sztywna? W jaki sposób obliczano straty?

Ja formułuję swoją tezę w sposób następujący:

„Jeden dwuosiowy ciągnik siodłowy z trójosiową naczepą, przeładowany o 100%, powoduje    na drodze o nawierzchni podatnej takie same szkody zmęczeniowe, jak przejazd szesnastu takich zespołów, załadowanych zgodnie z przepisami”.

Różnica pomiędzy tymi dwoma stwierdzeniami jest tak rażąca, że poczuwam się do obowiązku udowodnienia swojej tezy. Do analizy przyjmuję dwuosiowy ciągnik siodłowy z naczepą trójosiową, ponieważ z badań przeprowadzonych przez Politechnikę Gdańską w 2010 roku wynika, że jest to najbardziej agresywny pojazd w stosunku do nawierzchni drogowej [2]. Jednocześnie jest on naj-bardziej rozpowszechniony w grupie pojazdów ciężkich z przyczepami i naczepami.

Przyjmuję następujące założenia:
1. Przyspieszenie ziemskie zaokrąglone do wartości 10 m/s2.
2. Nawierzchnia podatna (najbardziej rozpowszechniona w Polsce).
3. Oś referencyjna o nacisku 100 kN.
4. Normatywny ciągnik siodłowy z naczepą – masa całkowita 40 Mg, naciski osi odpowiednio 60 kN, 100 kN, 80 kN, 80 kN, 80 kN.
5. Przeciążony ciągnik siodłowy z naczepą – masa całkowita 80 Mg, naciski osi odpowiednio 120 kN, 200 kN, 160 kN, 160 kN, 160 kN.
6. Francuska metoda obliczania współczynnika agresji pojazdu z zastosowaniem wykładnika n = 4 („prawo czwartej potęgi”), gdzie:
współczynnik agresji A = (Pi / Po)4 - dla osi pojedynczej,
współczynnik agresji A = 1,1• [(P1 / Po)4 + (P2 / Po)4 + (P3 / Po)4] - dla osi potrójnej,
    Pi – nacisk i-tej osi pojedynczej,
    P1, P2, P3 – naciski osi składowych w osi potrójnej,
    Po – nacisk osi referencyjnej (w naszym przypadku Po = 100 kN).

Oczywiście współczynnik agresji tego pojazdu jest sumą współczynników agresji wszystkich jego osi – dwóch pojedynczych i jednej potrójnej.
Dowód:
1. Zestaw normatywny (1).
Współczynnik agresji A(1) = (60/100)4 + (100/100)4 + 1,1 • 3 • (80/100)4 = 2,481.
2. Zestaw przeciążony (2).
Współczynnik agresji A(2) = (120/100)4 + (200/100)4 + 1,1 • 3 • (160/100)4 = 39,700.
3. A(2) / A(1)  = 16,00.
Oznacza to, że jeden przejazd pojazdu (2) zastępuje szesnaście przejazdów pojazdu (1) – c.b.d.u.

A może Autor wypowiedzi miał na myśli nawierzchnię sztywną? Sprawdźmy – obliczenia są takie same, inna jest tylko wartość wykładnika „n”. W Polsce przyjmuje się n = 8.

1. Zestaw normatywny (1).
Współczynnik agresji A(1) = (60/100)8 + (100/100)8 + 1,1 • 3 • (80/100)8 = 1,570.
2. Zestaw przeciążony (2).
Współczynnik agresji A(2) = (120/100)8 + (200/100)8 + 1,1 • 3 • (160/100)8 = 402,034.
3. A(2) / A(1) = 256,00.
Znowu otrzymujemy wartość dużo, dużo mniejszą od 400.

Obliczenia przeprowadziłem przy założeniu ekstremalnego przeciążenia, aż o 100%. Nasuwa się przy okazji pytanie, czy w ogóle możliwe jest takie przeciążenia pojazdu? Omawiany ciągnik siodłowy z naczepą posiada masę własną około 15-16 Mg. W związku z tym ładunek musiałby mieć masę 64-65 Mg. Czy to możliwe? Czy pojemność przestrzeni ładunkowej pozwoli na załadowanie takiej masy? Czy konstrukcja pojazdu nie uległaby destrukcji? Rozstrzygnięcie tych dylematów pozostawiam Czytelnikom.

Po tej dygresji, pokazującej irracjonalność argumentu,  czas na powrót do tytułowego pytania. Zacznę znowu od pytania – jeżeli można zautomatyzować kontrolę prędkości, to dlaczego nie można zrobić tego samego z kontrolą nacisków osi i masy całkowitej? Możliwości techniczne są, natomiast stan prawny nie pozwala na takie rozwiązanie. W związku z tym co stoi na przeszkodzie, aby znowelizować prawo? Jeżeli wierzyć rzecznikowi prasowemu opolskiego oddziału Generalnej Dyrekcji Dróg Krajowych i Autostrad [6], szkody wyrządzane na polskich drogach przez przeciążone pojazdy oscylują w granicach 6 ÷ 8 mld zł (oczywiście znowu nasuwa się myśl, w jaki sposób i przez kogo szkody te zostały obliczone, jaki okres obejmują – rok, dwa lata a może więcej). Jeżeli jednak dane są rzetelne, to szkody stanowią aż 12,7÷16,8 % deficytu budżetowego Polski na roku 2014. A zatem jest nad czym się zastanawiać, tym bardziej, że są przykłady krajów dobrze radzących sobie z omawianym problemem – Czechy, Szwajcaria (wspominałem o tym wyżej). Rozbudowa sieci wag preselekcyjnych tylko po to, aby przeciążone pojazdy ważyć na zalegalizowanych wagach przenośnych to kosztowny półśrodek – 500 mln zł w ciągu 4 lat [3], [5], tylko dla dróg krajowych. Poza tym w żaden sposób nie gwarantujący, że chociażby połowa przeciążonych pojazdów zostanie zatrzymana a przewoźnicy ukarani, pokrywając w ten sposób część szkód, jakie wyrządzili na nawierzchniach dróg.

Nadmienić należy, że system wag preselekcyjnych nie musi być centralny. Każdy zarząd dróg publicznych (wojewódzki, powiatowy, gminny) może obsługiwać utworzoną przez siebie większą bądź mniejszą sieć, realizując ustawowy obowiązek ochrony dróg przed przedwczesnym zniszczeniem (art. 20 pkt. 12 ustawy o drogach publicznych ).

Warunek konieczny – zmiana prawa.  Należy do tego konsekwentnie dążyć.

Na zakończenie fotografie, pokazujące stanowisko ważenia preselekcyjnego [4].

Dla dociekliwych zadanie do rozwiązania.
Jeżeli prawdziwe jest zdanie
„Jedna przeładowana ciężarówka powoduje takie straty na drodze, jak przejazd czterystu prawidłowo załadowanych samochodów”, to:
a) jakim pojazdem musi być „przeładowana ciężarówka” ?
b) jakim pojazdem musi być jeden z „czterystu prawidłowo załadowanych samochodów” ?
 

B i b l i o g r a f i a
[1] A.W. Mitas, M. Bernaś, M. Bugdol, A. Ryguła, W. Konior: „Elektroniczne narzędzia w transporcie – wagi preselekcyjne”, ELEKTRONIKA 12/2011 http://www.imm.org.pl/imm/plik/elektronika2011-12-2011_nn228.pdf
[2]  J. Judycki i zespół: „Weryfikacja i aktualizacja „Katalogu typowych konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych z 1997 roku” - Raport z drugiego etapu, Gdańsk listopad 2010
https://www.gddkia.gov.pl/userfiles/articles/p/prace-naukowo-badawcze-po-roku-2_3432/Weryfikacja%20KataloguTNPiP-Etap2_2010.pdf
[3] Dziennik Gazeta Prawna: „GITD idzie na wojnę z TIR-ami: Wagi preselekcyjne jak fotoradary”, 28.10.2013         
http://prawo.gazetaprawna.pl/artykuly/742145,gitd-idzie-na-wojne-z-tir-ami-wagi-preselekcyjne-jak-fotoradary.html
[4] Sławomir Daniek: „Inteligentny system preselekcji wagowej pojazdów na drogach ZDW Łódź jako przykład zintegrowanego systemu osłony meteorologicznej i zarządzania ruchem „SMART”
http://www.traxelektronik.pl/new/files/Referat_System_Preselekcji_Wagowej_ZDW_Lodz.pdf
[5] finanse.wp.pl: „GDDKiA rozpoczyna walkę z przeładowanymi ciężarówkami”, 24.09.2012
http://finanse.wp.pl/kat,1033703,title,GDDKiA-rozpoczyna-walke-z-przeladowanymi-ciezarowkami,wid,14950447,wiadomosc.html?ticaid=112d45
[6] http://www.gddkia.gov.pl/pl/v/system-preselekcji-wazenia-pojazdow

Kierownik Laboratorium Drogowego
Zbigniew Rowiński
Wrocław, 30.06.2014

 

W dniu 19 października 2012 r. weszła w życie nowelizacja „Ustawy z dnia 21 marca 1985 r. o drogach publicznych” (Dz. U. z 2007 r. Nr 19, poz. 115 z późniejszymi zmianami). W zasadniczy sposób zmieniło się podejście do problemu przeciążonych pojazdów ciężkich na drogach publicznych.

W „Ustawie o drogach publicznych” między innymi:
a)    uchylono art. 13 g,
b)   uchylono art. 40 c,
c)    uchylono załącznik nr 2 do ustawy.

W „Ustawie z dnia 20 czerwca 1997 r. Prawo o ruchu drogowym” (Dz. U. z 2005 Nr 108, poz. 108 z późniejszymi zmianami) między innymi:
a)    wprowadzono nowe brzmienie art. 64,
b)   w dziale V dodano rozdział 4 zatytułowany „Kary pieniężne za przejazd pojazdów nienormatywnych bez zezwolenia lub niezgodnie z warunkami określonymi w zezwoleniu”,
c)    dodano załącznik do ustawy pod tytułem „Kategorie zezwoleń na przejazd pojazdu nienormatywnego”.

Trzy najbardziej istotne konsekwencje zmian legislacyjnych:
1.   Przywrócenie zarządcy drogi prawa nakładania kary pieniężnej w drodze decyzji administracyjnej (art. 140aa ust. 1 i 2 ustawy Prawo o ruchu drogowym).
2. Zdecydowane zmniejszenie wysokości kar, w szczególności poprzez rezygnację z określania wysokości kar ze względu na wartość przekroczenia dopuszczalnych nacisków osi pojazdu w przypadku przewozu materiałów sypkich oraz drewna po drogach o dopuszczalnym nacisku osi pojedynczej 80 kN).
3.   Brak zróżnicowania wysokości kar w zależności od skali przekroczenia dopuszczalnych nacisków osi wielokrotnych.

A teraz szczegóły i konkrety:
Zgodnie z  art. 2 ustawy „Prawo o ruchu drogowym”:
- pkt 35a
Pojazd nienormatywny – pojazd lub zespół pojazdów, którego naciski osi wraz z ładunkiem lub bez ładunku są większe od dopuszczalnych, przewidzianych dla danej drogi w przepisach o drogach publicznych, lub którego wymiary lub rzeczywista masa całkowita wraz z ładunkiem lub bez niego są większe od dopuszczalnych, przewidzianych w przepisach niniejszej ustawy.

- pkt 35b
Ładunek niepodzielny – ładunek, który bez niewspółmiernie wysokich kosztów lub ryzyka powstania szkody nie może być podzielony na dwa lub więcej mniejszych ładunków. 

Zgodnie z  art. 64 ustawy „Prawo o ruchu drogowym”:
Ust. 1. Ruch pojazdu nienormatywnego jest dozwolony pod warunkiem:
1) uzyskania zezwolenia na przejazd pojazdu nienormatywnego odpowiedniej kategorii, wydawanego, w drodze decyzji administracyjnej, przez właściwy organ, a w przypadku pojazdu nienormatywnego należącego do Sił Zbrojnych Rzeczypospolitej Polskiej pod warunkiem uzyskania zezwolenia wojskowego na przejazd drogowy, wydawanego przez właściwy organ wojskowy.
2) przestrzegania warunków przejazdu określonych w zezwoleniu, o którym mowa w pkt. 1

Ust. 2. Zabrania się przewozu pojazdem nienormatywnym ładunków innych niż ładunek niepodzielny, z wyłączeniem pojazdów nienormatywnych uprawnionych do poruszania się na podstawie zezwoleń kategorii I lub kategorii II. 

Zgodnie z  art. 64a ustawy „Prawo o ruchu drogowym”:
Ust. 1. Zezwolenie kategorii I na przejazd pojazdu nienormatywnego jest wydawane w celu umożliwienia dojazdu do i ze wskazanego w zezwoleniu miejsca i uprawnia do ruchu po drodze wskazanej w zezwoleniu.
Ust. 2. Zezwolenie wydaje się na wniosek zainteresowanego podmiotu. Do wniosku dołącza się dowód wniesienia opłaty za wydanie zezwolenia.
Ust. 5. Zezwolenie wydaje się dla podmiotu wskazanego we wniosku o wydanie zezwolenia, na wskazany we wniosku okres: miesiąca, 6 miesięcy lub 12 miesięcy, bez wskazania pojazdów, którymi ma być wykonywany przewóz. 

Zgodnie z  art. 64f ustawy „Prawo o ruchu drogowym”:
Ust. 1. Ustala się maksymalną wysokość stawek opłat za wydanie zezwolenia na przejazd pojazdu nienormatywnego w:
1) kategorii I – 240 zł.

Zgodnie z  art. 140aa ustawy „Prawo o ruchu drogowym”:
Ust. 1. Za przejazd po drogach publicznych pojazdów nienormatywnych bez zezwolenia, o którym mowa w art. 64 ust. 1 pkt 1, lub niezgodnie z warunkami określonymi dla tego zezwolenia nakłada się karę pieniężną, w drodze decyzji administracyjnej.

Ust. 2. Decyzję administracyjną o nałożeniu kary pieniężnej wydaje właściwy ze względu na miejsce przeprowadzanej kontroli organ Policji, Inspekcji Transportu Drogowego, Straży Granicznej, Służby Celnej lub zarządca drogi.

Ust. 3. Karę pieniężną, o której mowa w ust. 1, nakłada się na:
1) podmiot wykonujący przejazd;
2) podmiot wykonujący inne czynności związane z przewozem drogowym, a w szczególności  na organizatora transportu, nadawcę, odbiorcę, załadowcę lub spedytora, jeżeli okoliczności lub dowody wskazują, że podmiot ten miał wpływ lub godził się na powstanie naruszenia określonego w ust. 1.

Ust. 4. Nie wszczyna się postępowania w sprawie nałożenia kary pieniężnej, o której mowa w ust. 1, wobec podmiotu wykonującego przejazd, a postępowanie wszczęte w tej sprawie umarza się, jeżeli:
1) okoliczności sprawy i dowody wskazują, że podmiot, o którym mowa w ust. 3 pkt. 1:
a) dochował należytej staranności w realizacji czynności związanych z przejazdem,
b) nie miał wpływu na powstanie naruszenia, lub
2) rzeczywista masa całkowita pojazdu nienormatywnego nie przekracza dopuszczalnej wielkości     lub wielkości określonej w zezwoleniu, o którym mowa w art. 64 ust. 1 pkt. 1, a przekroczenie dotyczy wyłącznie nacisku osi pojazdu w przypadku przewozu ładunków sypkich oraz drewna.

Zgodnie z  art. 140ab ustawy „Prawo o ruchu drogowym”:
Ust. 1. Karę pieniężną, o której mowa w art. 140aa ust. 1, ustala się w wysokości:
1) 1 500 zł – za brak zezwolenia kategorii I i II.

Zgodnie z  załącznikiem do ustawy „Prawo o ruchu drogowym”:

Dla przejazdów po drogach wojewódzkich zezwolenie kategorii I wydaje zarządca dróg wojewódzkich. Zezwolenia pozostałych kategorii (od II do VII) wydają odpowiednio starostowie lub Generalny Dyrektor Dróg Krajowych i Autostrad, przy czym:
a)      zezwolenia kategorii III i IV przy wjeździe na terytorium Rzeczypospolitej Polskiej wydaje także naczelnik urzędu celnego
b)    zezwolenie kategorii VII wydaje Generalny Dyrektor Dróg Krajowych i Autostrad po uzgodnieniu z innymi zarządcami dróg, a jeżeli trasa przejazdu pojazdu nienormatywnego przebiega w granicach administracyjnych miasta na prawach powiatu i nie przebiega autostradą lub drogą ekspresową, zezwolenie wydaje prezydent miasta.

 Analiza wymienionych wyżej artykułów ustawy prowadzi do następujących trzech podstawowych wniosków i pytań:

1.     Brak definicji „materiału sypkiego”. Dlaczego? Jeżeli zdefiniowano „ładunek niepodzielny”, dlaczego jednocześnie nie zdefiniowano „materiału sypkiego”? Taka sytuacja na pewno utrudni postępowanie administracyjne i może być przyczyną uchylania decyzji o nałożeniu kary.

2.      Rozmycie odpowiedzialności za wielkość ładunku – wg art. 140aa  ust. 3 ustawy „Prawo o ruchu drogowym” karę nakładać należy na podmiot wykonujący przejazd lub podmiot wykonujący inne czynności związane z przewozem drogowym, a w szczególności na organizatora transportu, nadawcę, odbiorcę, załadowcę lub spedytora, jeżeli okoliczności lub dowody wskazują, że podmiot ten miał wpływ lub godził się na powstanie naruszenia. Jest to kolejne utrudnienie postępowania administracyjnego.

3.   Nie ulega wątpliwości, iż masa całkowita oddziałuje na nawierzchnie drogowe poprzez naciski kół poszczególnych osi. Dlaczego zatem w sposób wyjątkowy traktowane są pojazdy przewożące materiały sypkie i drewno? Vide: art. 140aa ust. 4 pkt. 2 ustawy „Prawo o ruchu drogowym”. Czy ciągnik siodłowy z trójosiową naczepą przewożący 40 Mg „materiału sypkiego” jest mniej agresywny w stosunku do nawierzchni drogowej od tego samego pojazdu o tej samej masie całkowitej ale przewożącego na przykład dwa bloki skalne? Przecież naciski osi są w obydwóch przypadkach takie same. 

Na podstawie treści art. 64a ust. 1 ustawy „Prawo o ruchu drogowym” wnioskować można, iż ustawodawca założył, że przewoźnicy in gremio wystąpią do zarządów dróg wojewódzkich o zezwolenia kategorii I, płacąc za każde na okres roku kwotę maksymalnie 240 zł. W ten sposób mogliby bez narażanie się na płacenie kary w wysokości 1 500 zł realizować przewozy drogami gminnymi, powiatowymi i wojewódzkimi pomiędzy - na przykład - kamieniołomami a drogami krajowymi, ekspresowymi i autostradami. Niestety, rzeczywistość okazała się mniej optymistyczna. Pomiędzy dniem 19 października 2012 r. a dniem 05.06.2013 Dolnośląska Służba Dróg i Kolei wydała 5 (słownie: pięć ! ) zezwoleń o łącznej ilości wypisów 13 (słownie: trzynaście !). Policzenie wartości kwoty, która zasiliła budżet urzędu marszałkowskiego, pozostawiam dociekliwym. Podpowiem jedynie, że maksymalna kwota opłaty za zezwolenie na rok 2012 została ustalona na poziomie 200 zł. 

A teraz czas na przykłady – bo one najlepiej przemawiają do wyobraźni.

Przykład 1
Ciągnik siodłowy dwuosiowy z naczepą trójosiową o rozstawie osi składowych (1,3 ÷ 1,4) m (najpopularniejszy na polskich drogach). Wymiary nie większe od dopuszczalnych, ładunek – „materiał sypki”, rzeczywista masa całkowita 40 Mg (zgodna z przepisami) rozłożona w sposób następujący:

oś 1 – 6 Mg (58,86 kN)      oś 2 – 10 Mg (98,1 kN)
oś wielokrotna naczepy – 24 Mg (235,44 kN).
Zawieszenie osi mechaniczne (resory). Droga wojewódzka o dopuszczalnym nacisku osi pojedynczej 80 kN. Pojazd bez wymaganego zezwolenia kategorii I.

Wysokość kary - 1 500 zł

A jaka kara obowiązywała przed dniem 19.10.2012 roku?

a)      oś 2 – 1200 zł + 900 zł = 2 100 zł

b)      oś wielokrotna naczepy – 5 400 zł

Razem wysokość kary         - 7 500 zł

A jeżeli kierowca ma zezwolenie roczne za 200 zł? Wtedy nie zapłaci kary 1 500 zł, podczas gdy przed dniem 19.10.2012 zapłaciłby karę 7 500 zł. Zarządca drogi dostaje zatem 200 zł, tracąc 7 300 zł. Czy to właściwe rozwiązanie?

Przykład 2

Ciągnik siodłowy dwuosiowy z naczepą trójosiową jak w przykładzie 1. Ładunek – „materiał sypki”, rzeczywista masa całkowita 41 Mg (pojazd przeciążony) rozłożona w sposób następujący:

oś 1 – 6 Mg (58,86 kN)
oś 2 – 11 Mg (107,91 kN)
oś wielokrotna naczepy – 24 Mg (235,44 kN).

Zawieszenie osi mechaniczne (resory). Droga wojewódzka o dopuszczalnym nacisku osi pojedynczej 80 kN. Pojazd bez wymaganego zezwolenia kategorii VI.

Wysokość kary - 5 000 zł

A jaka kara obowiązywała przed dniem 19.10.2012 roku?

a)      oś 2 – 1 200 zł + 2 700 zł = 3 900 zł

b)      oś wielokrotna naczepy – 5 400 zł

Razem wysokość kary - 9 300 zł        

Przykład 3

Ciągnik siodłowy dwuosiowy z naczepą trójosiową jak w przykładzie 1. Ładunek – „materiał sypki”, rzeczywista masa całkowita 48 Mg (pojazd przeciążony) rozłożona w sposób następujący:

oś 1 – 8 Mg (78,48 kN)
oś 2 – 13 Mg (127,53 kN)
oś wielokrotna naczepy – 27 Mg (264,87 kN).

Zawieszenie osi mechaniczne (resory). Droga wojewódzka o dopuszczalnym nacisku osi pojedynczej 80 kN. Pojazd bez wymaganego zezwolenia kategorii – no właśnie, jakiej? Spróbujmy zastosować metodę eliminacji:

Na pewno nie kategoria I (bo przekroczony nacisk osi pojedynczej 11,5 Mg).

Na pewno nie kategoria II i III (bo przekroczony nacisk osi pojedynczej 8,0 Mg oraz masa całkowita większa od dopuszczalnej 40 Mg).

Na pewno nie kategoria IV (bo przekroczony nacisk osi pojedynczej 11,5 Mg oraz masa całkowita większa od dopuszczalnej 40 Mg).

Na pewno nie kategoria V (bo przekroczony nacisk osi pojedynczej 8,0 Mg).

Na pewno nie kategoria VI (bo przekroczony nacisk osi pojedynczej 11,5 Mg).

Pozostaje zatem kategoria VII, chociaż pozostaje wątpliwość następująca:

Opisany pojazd spełnia kryterium

b) przekroczony nacisk osi pojedynczej 11,5 Mg

ale nie spełnia kryterium

a) wymiary oraz masa całkowita większe od wymienionych w kategoriach I – VI

ponieważ zarówno wymiary jak i masa całkowita są mniejsze od wymienionych w kategorii VI (48 Mg < 60 Mg). Do dociekliwych czytelników pytanie – czy taki pojazd w ogóle ma szanse na uzyskanie zezwolenia kategorii VII?

Do dalszych rozważań przyjmuję najwyższą wartość, czyli:

Wysokość kary - 15 000 zł

A jaka kara obowiązywała przed dniem 19.10.2012 roku?

a)      oś 2 – 1 200 zł + 6 300 zł = 7 500 zł

b)      oś wielokrotna naczepy – 9 000 zł + 7 000 zł = 16 000 zł

c)      masa całkowita – 600 zł

Razem wysokość kary - 24 100 zł

Jak widać, w każdym przykładzie wysokość aktualnie obowiązujących kar jest zdecydowanie niższa od kar obowiązujących przed datą 19.10.2012.

W pierwszym przypadku - wysokość nowej kary to 20 % starej kary

W drugim przypadku - wysokość nowej kary to 54 % starej kary

W trzecim przypadku - wysokość nowej kary to 62 % starej kary

Podkreślić należy, że pierwszy przypadek dotyczy dróg gminnych, powiatowych i wojewódzkich. Jest to największa część sieci dróg publicznych, a jednocześnie konstrukcje nawierzchni są zdecydowanie słabsze od konstrukcji dróg krajowych, ekspresowych i autostrad.  Dla takich to dróg zredukowano wysokość kar aż o 80 %. Czy jest to racjonalne?

Myślę, że przytoczone przykłady pozwalają na przyjęcie następującej tezy:

Obniżenie wysokości kar spowoduje, że właściciele firm transportowych przewożących „materiały sypkie” przyjmą strategię – „jednym kursem przewozimy 32 Mg zamiast 24 Mg ładunku”.

A wtedy tytułowe pytanie stanie się pytaniem retorycznym.

Na zakończenie jeszcze jeden problem dla dociekliwych czytelników.

Pojazd i sytuacja jak w przykładzie 3 – ale z jedną różnicą. Kierowca tym razem posiada zezwolenie kategorii I. A zatem należy zastosować karę za poruszanie się po drodze wojewódzkiej niezgodnie z warunkami określonymi w zezwoleniu. Czy będzie to tym razem kara w wysokości 1500 zł (bo zezwolenie kategorii I przewoźnik posiada) czy jednak kara w wysokości maksymalnej 15 000 zł? I jak taką wysokość kary uzasadnić?

Kierownik Laboratorium Drogowego

Zbigniew Rowiński

Wrocław, 06.06.2013

Od czego należy zacząć, rozpoczynając projektowanie konstrukcji nawierzchni drogi? Jeżeli posłużymy się zasadami opisanymi w Załączniku Nr 5 do Rozporządzenia Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie, zatytułowanym „Projektowanie konstrukcji nawierzchni dróg”, to krokiem pierwszym będzie ustalenie kategorii ruchu w połowie okresu eksploatacji drogi, w oparciu o obliczoną wartość L, określającą liczbę osi obliczeniowych na dobę na obliczeniowy pas ruchu. Jak czytamy w punkcie 2:
„Liczba osi obliczeniowych stanowi podstawę do ustalenia kategorii ruchu na drodze według Polskiej Normy”.
W tym momencie pojawia się pierwszy problem – a która to Polska Norma jest poświęcona temu zagadnieniu? Ja takiej nie znalazłem – może ktoś bardziej dociekliwy rozwikła tę zagadkę?
Na szczęście do dyspozycji mamy art. 5 Ustawy „Prawo budowlane”. Ustęp 1 tego artykułu brzmi :
„1. Obiekt budowlany wraz ze związanymi z nim urządzeniami budowlanymi należy,
biorąc pod uwagę przewidywany okres użytkowania, projektować i budować
w sposób określony w przepisach, w tym techniczno-budowlanych, oraz zgodnie
z zasadami wiedzy technicznej, zapewniając:
1)   spełnienie wymagań podstawowych dotyczących:
a) bezpieczeństwa konstrukcji,
b) bezpieczeństwa pożarowego,
c) bezpieczeństwa użytkowania,
d) odpowiednich warunków higienicznych i zdrowotnych oraz ochrony środowiska,
e) ochrony przed hałasem i drganiami,
            ...... ”
Zasady wiedzy technicznej – wobec braku Polskiej Normy – są dla nas światełkiem w tunelu.
Ktoś zapyta – „A czy droga jest obiektem budowlanym”?
Odpowiedź zawarta jest w art. 3 :
„Ilekroć w ustawie jest mowa o:
       ....
   3a) obiekcie liniowym – należy przez to rozumieć obiekt budowlany, którego charakterystycznym parametrem jest długość, w szczególności droga wraz ze zjazdami .....  ”

Skoro zatem możemy posłużyć się „zasadami wiedzy technicznej”, łatwo ustalimy że obowiązują nas następujące wartości:

Skąd te dane, stanowiące wiedzę techniczną i podające zależność kategorii ruchu od wartości L?
Z „Katalogu wzmocnień i remontów nawierzchni podatnych i półsztywnych”, opracowanego w Instytucie Badawczym Dróg i Mostów w Warszawie, Warszawa, 2001.

Problemu zatem nie ma – można wykonać pierwszy krok. Czy to wystarcza?
Często, bardzo często projektant poprzestaje na obliczeniu wartości L oraz określeniu kategorii ruchu. Niestety, nie są to dane wystarczające. Drugim, niezbędnym do wykonania krokiem jest obliczenie N_całk . Pod tym symbolem należy rozumieć ruch całkowity w założonym okresie eksploatacji, wyrażony liczbą osi obliczeniowych o nacisku 100 kN, na jeden obliczeniowy pas ruchu. Szkoda, że Rozporządzenie pomija ten temat, zwłaszcza że ruch całkowity N_całk można obliczać trzema sposobami.
A teraz problem podstawowy – zaprojektowanie konstrukcji nawierzchni. Ograniczę się tutaj do nawierzchni podatnych i półsztywnych z warstwami bitumicznymi, ułożonymi na podbudowie pomocniczej o grubości 20 cm z kruszywa łamanego, stabilizowanego mechanicznie. Wydawałoby się, że problemu nie ma – wystarczy przeanalizować ust. 5.3 ÷ 5.7  Załącznika Nr 5 i dokonać wyboru. Czy rzeczywiście sprawa jest taka prosta?
Najczęściej projektant proponuje grubości warstw bitumicznych w funkcji kategorii ruchu.
Na przykład    -    kategoria KR-2    -    12 cm
                              kategoria KR-3    -    18 cm
                              kategoria KR-4    -    23 cm
Czy to właściwe podejście do zagadnienia? Na pierwszy rzut oka wszystko się zgadza. Jednak pewien niepokój jest, bo przecież nasuwają się takie wątpliwości:

    KR2 dla L = 13    - grubość warstw bitumicznych 12 cm ( ? )
    KR2 dla L = 42    - grubość warstw bitumicznych 12 cm ( ? )
    KR2 dla L = 70    - grubość warstw bitumicznych 12 cm

    KR3 dla L = 71    - grubość warstw bitumicznych 18 cm ( ? )
    KR3 dla L = 203    - grubość warstw bitumicznych 18 cm ( ? )
    KR3 dla L = 335    - grubość warstw bitumicznych 18 cm

    KR4 dla L = 336    - grubość warstw bitumicznych 23 cm ( ? )
    KR4 dla L = 668    - grubość warstw bitumicznych 23 cm ( ? )
    KR3 dla L = 1 000    - grubość warstw bitumicznych 23 cm

Widać problem? Oczywiście, jak na dłoni. Dlaczego ten problem występuje? Bo projektant zapomniał o tytułowej zasadzie. Jest ona zapisana w ust. 5.1 Załącznika Nr 5 i brzmi:
„Konstrukcje nawierzchni podatnych i półsztywnych określone w ust. 5.3 ÷ 5.7 zaprojektowano dla skumulowanej liczby osi obliczeniowych odpowiadającej dwudziestoletniemu okresowi eksploatacji przy natężeniach ruchu odpowiadających górnym granicom kategorii ruchu od KR1 do KR5 oraz 3000 osi obliczeniowych na dobę na obliczeniowy pas dla KR6”.
Jak z tego wybrnąć? Względnie prosto - pozostawiam to dociekliwości Czytelników. Mniej dociekliwym podpowiadam, że grubość warstw bitumicznych jest funkcją – ale nie kategorii ruchu lecz wartości L.

Zbigniew Rowiński
Kierownik Laboratorium Drogowego

Zakład Diagnostyki Nawierzchni Instytutu Badawczego Dróg i Mostów w Warszawie zrealizował pracę naukowo-badawczą pod tytułem „Aktualizacja wartości współczynników przeliczeniowych na osie 100 kN i 115 kN na podstawie analizy aktualnej wielkości i struktury ruchu drogowego”. Została ona wykonana na zlecenie Generalnej Dyrekcji Dróg Krajowych i Autostrad w ramach umowy z dnia 13 września 2005 roku i jest dostępna na stronie www.gddkia.gov.pl . Warto przestudiować to opracowanie, ponieważ w sposób jasny i przystępny opisuje problem, a oprócz tego pokazuje, jak istotne jest właściwe projektowanie konstrukcji nawierzchni w kontekście wzrastającego ruchu pojazdów ciężkich.

Dla okresu 1990 – 2005 średni dobowy ruch (SDR) pojazdów ciężkich na drogach krajowych, określony w wyniku generalnych pomiarów ruchu, przedstawiał się następująco:

Uwagę należy zwrócić na następujące fakty:
1.    Bardzo wysoka tendencja wzrostowa w odniesieniu do pojazdów z przyczepami i ciągników siodłowych z naczepami ( w stosunku do roku 1990 wzrost ponad pięciokrotny, do poziomu 1040 pojazdów/dobę ).
2.    Ustabilizowanie się ilości pojazdów ciężarowych bez przyczep oraz autobusów.
3.    Zdecydowana dominacja pojazdów z przyczepami oraz ciągników siodłowych z naczepami.

W celu wyznaczenia współczynników przeliczeniowych przyjęto następujący tok postępowania:
1.    Zebranie danych z ważeń pojazdów.
2.    Uwzględnienie wpływu dynamiki na rzeczywiste naciski wywierane przez koła na nawierzchnię drogową z korektą uwzględniającą koła bliźniacze.
3.    Obliczenie współczynników agresywności pojazdów zważonych.
4.    Ustalenie struktury ruchu pojazdów ciężkich.
5.    Obliczenie średnich agresywności sylwetek pojazdów ciężkich.
6.    Obliczenie współczynników przeliczeniowych.

Wartości liczbowe współczynników przeliczeniowych wyznaczono jako średnie ważone współczynników agresywności sylwetek pojazdów. Wagami były ilości danych sylwetek w grupie pojazdów.

Na podkreślenie zasługuje fakt przyjęcia francuskiej metody wymiarowania konstrukcji nawierzchni, w której współczynnik agresywności obciążenia A dla nawierzchni podatnej oblicza się według wzoru:
           
A = K · (  P / P_o ) ^α

gdzie:
-    K = 1    dla osi pojedynczej
-    K = 0,75    dla osi podwójnej
-    K = 1,1    dla osi potrójnej
-    P         wartość nacisku osi rzeczywistej
-    P_o        wartość nacisku osi porównawczej (obliczeniowej)
-    α = 5

Jak zatem widać „prawo czwartej potęgi” przechodzi do historii. Zweryfikowana naukowo rzeczywistość wskazuje na konieczność stosowania „prawa piątej potęgi”.

W tabeli przedstawiam wartości współczynników przeliczeniowych na osie obliczeniowe 100 kN, gdzie w kolumnie:

2 -   wartości obowiązujące wg Rozporządzenia Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie (DU nr 43 z 1999 r. poz. 430)
3 -    zaktualizowane wartości wg IBDiM Warszawa

Koleina to trwałe odkształcenie nawierzchni, które może zachodzić w warstwach bitumicznych lub sięgać aż do podłoża gruntowego. W pierwszym przypadku jest to koleina o charakterze lepko-plastycznym, natomiast przypadek drugi nazywany jest deformacją strukturalną. Ze względu na miarodajną wartość głębokości koleiny stan nawierzchni klasyfikuje się następująco:

Pod pojęciem „miarodajna głębokość koleiny” należy rozumieć wartość średnią głębokości koleiny, powiększoną o podwojone odchylenie standardowe dla zbioru wyników. W praktyce oznacza to, że zbiór wyników, dla których średnia wartość wynosi 5 mm, przy dostatecznie dużym zróżnicowaniu wartości może spowodować konieczność zakwalifikowania stanu nawierzchni do klasy C, ponieważ miarodajna głębokość koleiny będzie mieścić się w przedziale od 21 do 30 mm .

Nie ulega wątpliwości, że podstawową przyczyną szybkiego tworzenia się i pogłębiania kolein jest ruch pojazdów ciężkich, często przeładowanych. Ruch pojazdów osobowych w żaden sposób nie przyczynia się ani do powstawania, ani do pogłębiania kolein.

Należy zdawać sobie sprawę z faktu, że przejazd jednej osi o masie 10 Mg wywołuje na nawierzchni bitumicznej taki sam skutek, jak przejazd 160 000 osi o masie 0,5 Mg . Oznacza to ni mniej, ni więcej, że jeden przejazd dwuosiowego ciągnika siodłowego z trójosiową naczepą (popularnego „Tira”) zastąpi przejazd kilkuset tysięcy samochodów osobowych. Działa tu tak zwane prawo czwartej potęgi, które pozwala obliczać ilość osi o mniejszej masie, równoważnych przejazdowi jednej osi o masie większej.

Przykład

Niech „Tir” będzie tak załadowany, że masy poszczególnych osi przedstawiają się następująco:

Ilość równoważnych osi o masie 0,5 Mg wynosi:

( 7 : 0,5 ) ⁴ + ( 10 : 0,5 ) ⁴ + ( 9 : 0,5 ) ⁴ + ( 8 : 0,5 ) ⁴ + ( 8 : 0,5 ) ⁴ = 434 464 osie. Oznacza to około 217 000 samochodów osobowych.
A co będzie, jeżeli kierowca przeładuje samochód ? Nie jest to pytanie hipotetyczne – po polskich drogach porusza się wiele pojazdów o ponadnormatywnych ładunkach.

Niech masy poszczególnych osi przedstawiają się następująco:

Razem masa pojazdu wynosi 46 Mg i jest większa od dopuszczalnej o 4 Mg .

Wówczas ilość równoważnych osi o masie 0,5 Mg wynosi:

( 7 : 0,5 ) ⁴ + ( 13 : 0,5 ) ⁴ + ( 9 : 0,5 ) ⁴ + ( 9 : 0,5 ) ⁴ + ( 8 : 0,5 ) ⁴ = 798 000 osi. Oznacza to około 399 000 samochodów osobowych.

A zatem wzrost masy „Tira” o 4 Mg spowodował przyrost równoważnej ilości samochodów osobowych aż o 182 000.

Podane przykłady obrazują skalę problemu. Problemu, który można sformułować następująco:

„Przeładowane samochody ciężarowe – zmora polskich dróg”.


Zbigniew Rowiński
Wojewódzkie Laboratorium Drogowe