Budowa dróg i autostrad
Projekt
Rafał Szczepiński
Gr.13
120664
OPIS TECHNICZNY
1. WSTĘP
Podstawę opracowania stanowią:
1.1. Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia
2 marca 1999r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi
publiczne i ich usytuowanie ( Dz. U. Nr 43 z 14 maja 1999r. ).
1.2. Mapa sytuacyjno - wysokościowa do celów projektowych w skali 1:2000
Zadaniem jest wykonanie wstępnego projektu odcinka drogi jednojezdniowej,
dwupasmowej o klasie Z na podkładzie mapowym nr.4 z punktu A2 do B2.
2. CHARAKTERYSTYKA STANU ISTNIEJĄCEGO
Droga przebiega przez teren niezabudowany. W obrębie projektowanego odcinka nie
ma żadnego uzbrojenia podziemnego ani naziemnego. Na projektowanej trasie droga
nie posiada zadrzewienia
3.OPIS PRZYJĘCIA ZAŁOŻEŃ PROJEKTOWYCH
Droga klasy Z, jednojezdniowa, dwupasmowa
Dane:
Szerokość jezdni - B= 6 m
Szerokość pasa ruchu - 3 m
Szerokość pobocza - 0,75 m
Spadek poprzeczny na prostej - i0= 2 %
Spadek poprzeczny na łuku - ip=5 % dla R=200m
Dop. dodatkowe pochylenie - Δi=2%
Przyjęta prędkość projektowa- Vp=60 km/h
Max. dopuszczalne pochylenie niwelety- lmax=8%
Dop. przyrost przyspieszenia dośrodkowego - k=0,7 m/s3
Nawierzchnia z masy mineralno-asfaltowej z podbudową z tłucznia.
Odwodnienie poprzez spadki podłużne i poprzeczne jezdni i poboczy oraz w postaci
rowów ze skarpami o nachyleniu 1:1.5
4.OBLICZENIA DOTYCZĄCE ŁUKÓW POZIOMYCH
Współrzędne punktów:
A (Xa ; Ya), W1 (Xw1 ; Yw1), W2(Xw2 ; Yw2), W3(Xw3 ; Yw3), B (Xb ; Yb)
A (0 ; 0)
W1 (34,84; 361,44)
W2 (558,08; 607,93)
W3 (1123,63; 613,01)
B(1415,97; 964,83)
Długości odcinków:
|AW1|=((XW1-XA)2+(YW1-YA)2)1/2=363,5m
|W1W2 |=((XW2XW1)2+(YW2-YW1)2)1/2=578,39m
|W2W3 |=((XW3 XW2)2+(YW3 -YW2)2)1/2=565,57m
|W3B|=((XB-XW3)2+(YB -YW3)2)1/2=457,42m
Kąty zwrotu trasy:
α1=58,92°
α2=25,01°
α3=52,04°
Promienie łuków:
R1=200m
R2=200m
R3=200m
Obliczenia:
cosα1=0.516
T1=R1*tg(α1/2)=112,97m
B1=R1*[1/cos(α1/2)-1]=29,7m
Ł1=π∙R1*α1/180=205,66 m
cosα2=0.906
T2=R2*tg(α2/2)=44,35m
B2=R2*[1/cos(α2/2)-1]=4,86m
Ł2=π∙R2∙α2/180=87,30m
cosα3=0.615
T3=R3*tg(α3/2)=97,63m
B3=R3*[1/cos(α3/2)-1]=22,56m
Ł3=π∙R3∙α3/180=181,65m
PŁK1=|AW1|-T1= 250,53m = KM 0+250,53
KŁK1=PŁK1+Ł1=456,19m = KM 0+456,19
PŁK2=KŁK1+|W1W2|-T1-T2= 877,26m= KM 0+877,26
KŁK2=PŁK2+Ł2= 964,56= KM 0+964,56
PŁK3= KŁK2+|W2W3|-T1-T2-T3=1191,16= KM 1+191,16 KŁK3=PŁK3+ Ł3=1372,81m= KM 1+372,81
5.OBLICZENIA DOTYCZĄCE KRZYWYCH PRZEJŚCIOWYCH
Krzywa przejściowa 1:
-Warunek dynamiczny:
A1min= (Vp3/3.63*k)1/2= 81,325
-Warunek geometryczny:
A2max= R*(2π*α/360)1/2=188,192
-Warunki estetyki:
A3min= R/3= 66.667
A4max= R=200
A5min=1.86*R3/4=99,902
A6max=2,78*R3/4= 147,848
A7min=1,48*R3/4= 78,711
-Warunek konstrukcyjny (łuki z poszerzeniem):
poszerzenie=p=30/R=0.15<0.2 → poszerzenia nie trzeba stosować
A8min-nie uwzględniono
-Warunek konstrukcyjny (komfortu jazdy):
A9min= (R/Δi*B/2*(i0+|ip|))1/2=51,344
- Dobranie parametru koloidy:
max Amin=Max:{A1min, A3min, A5min, A7min, A8min,A9min}
min Amax=Min:{A2max, A4max,A6max}
Przyjęto A=95
L=45,125m
Krzywa przejściowa 2:
-Warunek dynamiczny:
A1min= (Vp3/3.63*k)1/2= 81,325
-Warunek geometryczny:
A2max= R*(2π*α/360)1/2=168,48
-Warunki estetyki:
A3min= R/3= 66,667
A4max= R=200
A5min=1.86*R3/4=99,902 A6max=2,78*R3/4= 147,848 A7min=1,48*R3/4= 78,711 -Warunek konstrukcyjny (łuki z poszerzeniem): poszerzenie=p=30/R=0.1<0.2 → poszerzenia nie trzeba stosować A8min-nie uwzględniono -Warunek konstrukcyjny (komfortu jazdy): A9min= (R/Δi*B/2*(i0+|ip|))1/2=51,344 -Dobranie parametru koloidy: max Amin=Max:{A1min, A3min, A5min, A7min, A8min,A9min} min Amax=Min:{A2max, A4max,A6max} Przyjęto A=95 L=45,125m
Krzywej przejściowa3:
-Warunek dynamiczny:
A1min= (Vp3/3.63*k)1/2= 81,325
-Warunek geometryczny:
A2max= R*(2π*α/360)1/2=177,245
-Warunki estetyki:
A3min= R/3= 66,667
A4max= R=200
A5min=1.86*R3/4=99,902
A6max=2,78*R3/4= 147,848
A7min=1,48*R3/4= 78,711
-Warunek konstrukcyjny (łuki z poszerzeniem):
poszerzenie=p=30/R=0.1<0.2 → poszerzenia nie trzeba stosować
A8min-nie uwzględniono
-Warunek konstrukcyjny (komfortu jazdy):
A9min= (R/Δi*B/2*(i0+|ip|))1/2=51,344
- Dobranie parametru koloidy:
max Amin=Max:{A1min, A3min, A5min, A7min, A8min,A9min}
min Amax=Min:{A2max, A4max,A6max}
Przyjęto A=95 L=45,125m
Tyczenie koloidy:
Łuk 1: τ= L/2R= 0.112rad=6,46°
X=L- L5/(40*A4)=45,067m
Y= L3/(6*A2)-L7/(336*A6)=1,695m
Xs=X-R*sinτ=22,55m
H=Y-R*(1- cosτ)=0,424m
T0=Xs+(R+H)*tg(α/2)=117,571m
TD=X-Y*ctgτ=30,103m
Z0=H+(R+H)*([1/(cos( α/2)]-1)=21,806m
Łuk 2: τ= L/2R= 0.112rad=6,463°
X=L- L5/(40*A4)=45,067m
Y= L3/(6*A2)-L7/(336*A6)= 1,695m
Xs=X-R*sinτ=22,55m
H=Y-R*(1- cosτ)= 0,424m
T0=Xs+(R+H)*tg(α/2)=96,811m
TD=X-Y*ctgτ=30,103m
Z0=H+(R+H)*([1/(cos( α/2)]-1)=13,73m
Łuk 3: τ= L/2R= 0.112rad=6,46°
X=L- L5/(40*A4)= 45,067m
Y= L3/(6*A2)-L7/(336*A6)= 1,695m
Xs=X-R*sinτ=22,55m
H=Y-R*(1- cosτ)= 0,424m
T0=Xs+(R+H)*tg(α/2)=105,571m
TD=X-Y*ctgτ=30,103m
Z0=H+(R+H)*([1/(cos( α/2)]-1)=16,937
Skorygowany kilometraż:
Łuk 1: Ł1=π∙R1*(α1-2*τ1)/180=160,57m
PKP1=AW1- T01=245,93m= KM 0+245,93
KKP1=PŁK=PKP1+L1=291,05m= KM 0+291,05
KŁK=KKP2=PŁK+ Ł1=451,62m= KM 0+451,62
PKP2=KKP2+ L1 =496,75= KM 0+496,75
Łuk 2: Ł2=π∙R2*(α2-2*τ2)/180=42,20m
PKP1=PKP2-T01+W1W2- T02=860,76m= KM 0+860,76
KKP1=PŁK=PKP1+L2=905,89m= KM 0+ 905,89
KŁK=KKP2=PŁK+ Ł2=948,09m= KM 0+948,09
PKP2=KKP2+ L2 =993,22m= KM 0+993,22
Łuk 3: Ł3=π∙R3*(α3-2*τ3)/180=136,55m
PKP1=PKP2-T01+W1W2- T02-T03=1238,84 m= KM 1+238,84
KKP1=PŁK=PKP1+L2=1283,96m= KM 1+283,96
KŁK=KKP2=PŁK+ Ł2=1420,51m= KM 1+420,51
PKP2=KKP2+ L2 =1465,64m= KM 1+465,64
6.OBLICZENIA DOTYCZĄCE RAMPY PRZECHYŁKOWEJ DLA WYBRANEJ KRZYWEJPRZEJŚCIOWEJ
q0=2%
q=5%
B=6m
KP1 - Łuk 1:
L=45,125m
H=B/2*q0+B/2*q=3*2%+3*5%=0.21
id=H/L*100%=0.21/45,125*100%=0.465%
id max=2% > 0,465% →warunek spełniony
id min= 0,1*a=0,1*3=0,3% < 0,465% →warunek spełniony
H12 (KZ) = B/2*q0=3*2%=0,06 m
H23 (KZ) = H12=0,06 m
H34 (KZ) = H-H12-H23=0,21-0,06-0,06=0,048 m
H34 (KW) = B/2*(q-q0)=3*(0,05-0,02)=0,09m
L12 = H12/id=0,06/0,00465 =12,90 m
L23 = L12= 12,90 m
L34 = H34/id=0,048/0,00465 =10,32 m
P1KP1=PKP1=KM 0+245,93
P2KP1=P1KP1+L12=KM 0+258,83
P3KP1=P2KP1+ L23=KM 0+271,73
P4KP1=KKP1= KM 0+291,05
KP2 - Łuk 1:
P4KP2=KKP2= KM 0+451,62
P3KP2=P4KP2+ L23=KM 0+464,52
P2KP2=P3KP2+L12=KM 0+477,42
P1KP2=PKP2=KM 0+496,75
KP1 - Łuk 2:
L=45,125m
H=B/2*q0+B/2*q=3*2%+3*5%=0.21
id=H/L*100%=0.21/45,125*100%=0.465%
id max=2% > 0,465% →warunek spełniony
id min= 0,1*a=0,1*3=0,3<0,465% →warunek spełniony
H12 (KZ) = B/2*q0=3*2%=0,06 m
H23 (KZ) = H12=0,06 m
H34 (KZ) = H-H12-H23=0,21-0,06-0,06=0,048 m
H34 (KW) = B/2*(q-q0)=3*(0,05-0,02)=0,09m
L12 = H12/id=0,06/0,00465 =12,90 m
L23 = L12= 12,90 m
L34 = H34/id=0,048/0,00465 =10,32 m
P1KP1=PKP1=KM 0+860,76
P2KP1=P1KP1+L12=KM 0+873,66
P3KP1=P2KP1+ L23=KM 0+886,56
P4KP1=KKP1= KM 0+993,22
KP2 - Łuk 2:
P4KP2=KKP2= KM 0+948,09
P3KP2=P4KP2+ L23=KM 0+960,99
P2KP2=P3KP2+L12=KM 0+973,89
P1KP2=PKP2=KM 0+993,22
KP1 - Łuk 3:
L=45,125m
H=B/2*q0+B/2*q=3*2%+3*5%=0.21
id=H/L*100%=0.21/45,125*100%=0.465%
id max=2% > 0,465% →warunek spełniony
id min= 0,1*a=0,1*3=0,3<0,465% →warunek spełniony
H12 (KZ) = B/2*q0=3*2%=0,06 m
H23 (KZ) = H12=0,06 m
H34 (KZ) = H-H12-H23=0,21-0,06-0,06=0,048 m
H34 (KW) = B/2*(q-q0)=3*(0,05-0,02)=0,09m
L12 = H12/id=0,06/0,00465 =12,90 m
L23 = L12= 12,90 m
L34 = H34/id=0,048/0,00465 =10,32 m
P1KP1=PKP1=KM 1+238.84
P2KP1=P1KP1+L12=KM 1+251,74
P3KP1=P2KP1+ L23=KM 1+264,64
P4KP1=KKP1= KM 1+283,96
KP2 - Łuk 3:
P4KP2=KKP2= KM 1+420,51
P3KP2=P4KP2+ L23=KM 1+433,41
P2KP2=P3KP2+L12=KM 1+446,31
P1KP2=PKP2=KM 1+465,64
7.OBLICZENIA DOTYCZĄCE ŁUKÓW PIONOWYCH
Łuk pionowy 1
R=2500m
iab =Δhab/L1=0,0133=1.33%
ibc =Δhbc/L2=0,081=8%
ω = 0.06669
Styczna T = R*ω/2= 83,625m
Strzałka β = R*ω2/8 = 1,39 m
H=Δhab-β=11,98 1,39 = 10,59 m
iab = 0.0133 = 1.33%
ω' = 0.0133
T' = R× ω'/2=16,625m
X = L1 - T + 2T'= 39,625m
Y=(2T')2/2R = 0.221m
Hx = X*Δhbc/L1-Y=12,106m
Łuk pionowy 2
R=2500m
iab =Δhab/L1=0,081 = 8%
ibc =Δhbc/L2=0,01052 =1,052%
ω = 0.034
Styczna T = R~ω/2= 86,85m
Strzałka β = R~ω2/8= 1,51m
H=Δhab - β=28,12 + 1,51=29,63 m iab = 8% ω' = 0.08 T' = R× ω'/2=100m X = L1 - T + 2T'=463,15m Y=(T'×2)2/2R =8m Hx = X*Δhab/L1-Y=-2,813m
Łuk pionowy 3
R=2500m
iab =Δhab/L1=1,052%
ibc =Δhbc/L2=0,0375=3,75%
ω = 0,048
Styczna T = R*ω/2= 60,025m
Strzałka β = R*ω2/8 = 0,72m
H=Δhab-β=3,18m
iab = 1,052%
ω' = 0.01052
T' = R× ω'/2=13,15m
X = L1 - T + 2T'= 136,275m
Y=(2T')2/2R = 0,138m
Hx = X*Δhbc/L1-Y=0,189m
Łuk pionowy 4
R=2500m
iab =Δhab/L1=0,0375=3,75%
ibc =Δhbc/L2=0,0172=1,72%
ω = 0,05478
Styczna T = R*ω/2= 68,475m
Strzałka β = R*ω2/8 = 0,937
H=Δhab-β=5,063 m
iab = 3,75%
ω' = 0.0378
T' = R× ω'/2=46,875m
X = L1 - T + 2T'= 195,275m
Y=(2T')2/2R = 1,76m
Hx = X*Δhbc/L1-Y=-0,666m
Łuk pionowy 5
R=2500m
iab =Δhab/L1=1,72%
ibc =Δhbc/L2=0,0311=3,11%
ω = 0,04844
Styczna T = R*ω/2= 60,56m
Strzałka β = R*ω2/8 = 0,733
H=Δhab-β=13,267 m
iab = 1,72%
ω' = 0,0172
T' = R× ω'/2=21,5m
X = L1 - T + 2T'= 792,44m
Y=(2T')2/2R = 0,369m
Hx = X*Δhbc/L1-Y=1,076m