PRACA PROJEKTOWA

PROJEKT ODCINKA DROGI ZAMIEJSKIEJ KLASY Z

Opracował:

sem. VI Studia Zaoczne

gr. 2

RA 2006/07

Temat pracy projektowej z przedmiotu:

„Inżynieria Komunikacji 2 - Ćwiczenia Projektowe”

Proszę zaprojektować odcinek drogi między punktami A, B, C, D na mapie warstwicowej w skali 1:2000.

Dane do projektowania:

• Klasa drogi: .......................................................................................... Z

• prędkość projektowa : ........................................................................... 50
  

• skok warstwic: ...................................................................................... 2 m,

• rzędne niwelety w punktach A i D: ...................................................... 0,80 m nad terenem.

• Szerokość dna rowu: ............................................................................ 0,45 m

• Odległość od wylotu warstwy odsączającej do dna rowu: .................. 0,60 m

Zawartość projektu:

1. Część opisowo-techniczna

1. Ustalenie minimalnego promienia łuków poziomych

2. Obliczenie elementów łuku poziomego.

3. Obliczenie elementów pikietażu trasy.

4. Ustalenie pochyleń poprzecznych na łukach pionowych

5. Ustalenie poszerzenia jezdni na łukach

6. Obliczenie elementów łuków pionowych

7. Obliczenie najniższego i najwyższego punku na łuku pionowym.

8. Wyznaczenie parametru A krzywej przejściowej łuku nr 1 (B)

9. Obliczenie elementów krzywych przejściowych.

10. Załącznik nr 1: „Projekt konstrukcji nawierzchni”

2. Część rysunkowa

1. Plan sytuacyjno-wysokościowy, skala 1:2000 ....... rys nr. 1

2. Przekrój podłużny trasy , skala 1:200/2000 ........... rys. nr 2

3. Przekroje poprzeczne, skala 1:50 ........................... rys. nr 3

4. Krzywa i rampa przejściowa, skala 1:500 .............. rys. nr 4

Cześć 1. Plan sytuacyjny

Opisanie warstw terenowych wykonano na rysunku nr 1 (skok warstwic = 2,0 m)

Wpisanie osi trasy drogi wykonano na rysunku nr 1 (połączenie punktów A, B, C, D)

1. Ustalenie minimalnego promienia łuku poziomego

1. sposób pierwszy

obliczenie minimalnego promienia łuku poziomego przeprowadzamy na podstawie wzoru:

gdzie:

V - prędkość projektowa

R - promień łuku poziomego

g - przyspieszenie ziemskie = 9,81

φ - współczynnik przyczepności poprzecznej między oponą a nawierzchnią (w zakresie 0,20 - 0,30)

q - pochylenie poprzeczne jezdni na łuku (w zakresie 2 - 7%)

do obliczeń przyjęto:

V = 50
= 13,89

φ = 0,20

q = 4 %

stąd minimalny promień łuku poziomego wynosi:

2. sposób drugi - „amerykański”

obliczenie promienia łuku poziomego przeprowadzamy za pomocą wzoru jw.

dane do obliczeń jak wyżej z wyjątkiem:

φ = 0,19 - 0,000625 V² = 0,19 - (0,000625*50) = 0,19 - 0,03 = 0,16

stąd minimalny promień łuku poziomego wynosi:

3. sposób trzeci - wg Rozporządzenia Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać drogi i ich usytuowanie (Dz.U. 43 poz. 430 z dn. 14.05.1999 r.) § 21 tablica c

dla pochylenia jezdni g = 4% i prędkości projektowej 50 km/h dla jezdni klasy Z nie ograniczonej krawężnikami, minimalny promień łuku poziomego równa się:

Podsumowanie:

Przyjęto dla łuku B i C promień o wartości 150 m

Wpisanie łuków poziomych wykonano na rysunku nr 1

2. Obliczenie elementów łuków poziomych

• dla łuku B

kąt zwrotu trasy w punkcie B - α_B = 100^o

długość stycznej:

długość łuku:

odcinek WS

odcinek C/2

odcinek PA=C/2

odcinek AS=BS

• dla łuku C

kąt zwrotu trasy w punkcie B - α_C = 40^o

długość stycznej:

długość łuku:

odcinek WS

odcinek C/2 (odcinek PA=C/2)

odcinek AS=BS

3. Wprowadzenie pikietażu trasy

Tabela punktów charakterystycznych

Lp.	Nazwa punktu	Symbol	Obliczenia	Pikietaż
1.	Początek trasy	A	-	0,00
2.	Początek łuku kołowego 1	PŁK 1	391,52 - 178,76	212,76
3.	Środek łuku kołowego 1	SŁK 1	212,76 + 130,84	343,60
4.	Koniec łuku kołowego 1	KŁK 1	343,60 + 130,84	474,44
5.	Początek łuku kołowego 2	PŁK 2	474,44 + 463,62 - 178,76 - 54,60	704,70
6.	Środek łuku kołowego 2	SŁK 2	704,70 + 52,36	757,06
7.	Koniec łuku kołowego 2	KŁK 2	757,06 + 52,36	809,42
8.	Koniec trasy	D	809,42 + 231,38 - 54,60	986,20

Pikietaż został naniesiony na rysunku nr 1.

4. Ustalenie pochyleń poprzecznych jezdni na łukach

Przyjęto:

szerokość jezdni(wg Dz. U. Nr 43 § 15 ust. 1): j = 6,00 m

na prostej:

pochylenie poprzeczne jezdni na odcinkach prostych: q_p = 2 %

(wg Dz. U. Nr 43 § 17 ust. 2)

pobocze gruntowe o szerokości min. 1,0 m 1,50 m

(wg Dz. U. Nr 43 § 37 ust. 1)

pochylenie poprzeczne gruntowego pobocza od krawędzi jezdni: q_p = 6 %

(wg Dz. U. Nr 43 § 37 ust. 2.1))

na łuku:

pochylenie poprzeczne jezdni na łuku kołowym: q_k = 4 %

(wg Dz.U. Nr. 43 § 21 ust. 3.2)a) dla Vm =50 km/h i R = 450 m)

pobocze gruntowe o szerokości 1,50 m

(wg Dz. U. Nr 43 § 37 ust. 1))

po wewnętrznej stronie łuku:

pochylenie poprzeczne gruntowego pobocza: q_wł = 6 %

(wg Dz.U. Nr. 43 § 37 ust. 2.1) i 37 ust. 3.1) i 2))

na zewnątrz łuku:

tak jak jezdnia na szerokości 1,00 m q_z1,00 = 4 %

2 % w kierunku przeciwnym - na szerokości 0,50 m q_z0,5 = 2 %

5. Ustalenie poszerzenia jezdni na łukach

Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać drogi i ich usytuowanie (Dz.U. 43 poz. 430 z dn. 14.05.1999 r.) poszerzenie pasa ruchu na łuku dla drogi klasy Z i wyższych powinno wynosić:

a wynik należy zaokrąglić do 5 cm w górę

R = 150 m

Przyjęto poszerzenie pasa ruchu d = 0,50 m

6. Obliczenie elementów łuków pionowych

Z Dziennika Ustaw Nr 43 z dnia 14 maja 1999 r:

• § 24.2 pochylenie niwelety jezdni nie powinno być większe niż q = 9 %

dla prędkości projektowej Vp = 50 km/h

• § 24.5 pochylenie niwelety jezdni powinno wynosić nie mniej niż q = 0,3 %

• minimalny promień wklęsły = 1000 m

• minimalny promień wypukły nie jest określony

W projekcie maksymalne pochylenie niwelety jezdni wynosi 9 % a minimalne 0,40 %.

6.1 Łuk pionowy nr 1 - wklęsły - R = 1000 m

6.2 Łuk pionowy nr 2 - wklęsły - R = 1000 m

6.3 Łuk pionowy nr 3 - wypukły - R = 1500 m

6.4 Łuk pionowy nr 4 - wypukły - R = 1500 m

6.5 Łuk pionowy nr 5 - wklęsły - R = 2000 m

6.6 Łuk pionowy nr 6 - wypukły - R = 5000 m

7. Obliczenie najniższego i najwyższego punktu na łuku

7.1. Obliczenie najniższego punktu trasy (na łuku wklęsłym nr 2)

Dane: R₂ = 1000 m; T₂ = 44,00 m; Ł₂ = 88,00 m; i₂ = 0,5 %; i₃ = 8,3 %

początek łuku pionowego nr 2: PŁP₂ = km 0 + 231,18

koniec łuku pionowego nr 2: KŁP₂ = km 0 + 319,18

rzędna początku łuku: H_PŁP2 = 21,62 m

rzędna końca łuku: H_KŁP2 = 25,07 m

FUNKCJA ZMIANY WARTOŚCI RZĘDNEJ NIWELETY:

- rzędna osiągnie wartość minimalną gdy y′(x) = 0

to x = R* i

pikietaż najniższego punktu: = KŁP + x₂

km 0 + 231,18 + 5,00 = km 0 + 236,18

rzędna najniższego punktu: H_min =

H_min =

pikietaż najniższego punktu trasy (na łuku nr 2): = km 0 + 236,18

rzędna najniższego punktu trasy (na łuku nr 2): H_min = 21,61 m

7.2. Obliczenie najwyższego punktu na łuku wypukłym nr 4

Dane: R₄ = 1500 m; T₄ = 34,50 m; Ł₄ = 69,00 m; i₄ = 3,5 %; i₅ = 1,1 %

początek łuku pionowego nr 4: PŁP₄ = km 0 + 415,50

koniec łuku pionowego nr 4: KŁP₄ = km 0 + 484,50

rzędna początku łuku: H_PŁP4 = 30,59 m

rzędna końca łuku: H_KŁP4 = 31,43 m

FUNKCJA ZMIANY WARTOŚCI RZĘDNEJ NIWELETY:

- rzędna osiągnie wartość minimalną gdy y′(x) = 0

pikietaż najwyższego punktu: = KŁP + x₃

km 0 + 415,50 + 52,50 = km 0 + 468,00

rzędna najwyższego punktu: H_max =

H_min =

pikietaż najwyższego punktu łuku nr 4: PNN = km 0 + 468,00

rzędna najwyższego punktu łuku nr 4: H_max = 31,51 m

7.3. Obliczenie najwyższego punktu trasy (na łuku wypukłym nr 6)

Ponieważ oba pochylenia trasy ( x₅ i x₆ ) są wznoszące to najwyższym punktem trasy (łuku nr 6) jest Koniec Łuku Pionowego nr 6 (KŁK₆)

pikietaż najwyższego punktu trasy (na łuku nr 6): = km 0 + 961,54

rzędna najwyższego punktu trasy (na łuku nr 6): H_max = 37,75 m

8. Obliczenie elementów krzywych przejściowych dla łuku nr 1 (B)

Wyznaczenie parametru A dla krzywej przejściowej łuku nr 1 (B)

8.1. Warunek dynamiki

8.2. Warunek geometrii

8.3. Warunek estetyki

8.4. Warunek minimalnego odsunięcia łuku

8.5. Warunek proporcji krzywych

Przyjęto parametr A = 100,0 m

9. Obliczenie elementów krzywych przejściowych łuku poziomego nr 1 (B).

Dane: A = 100,0 m

R = 150,0 m

α = 100^o

1. Długość L krzywej przejściowej

2. Odcięta X końca krzywej przejściowej (odległość od początku krzywej przejściowej do końca krzywej przejściowej, mierzona wzdłuż przedłużenia prostego kierunku trasy drogowej)

3. Rzędna Y końca krzywej przejściowej (odległość od prostego kierunku trasy do końca krzywej przejściowej)

4. Kąt τ (jaki tworzy styczna w końcowym punkcie krzywej przejściowej z kierunkiem prostym trasy)

5. Odcięta X_S środka krzywizny klotoidy od początku krzywej przejściowej

6. Odsunięcie H łuku kołowego od prostego kierunku trasy

7. Rzędna Y_S środka krzywizny klotoidy

8. Długość stycznej T środka klotoidy do punktu przecięcia się stycznych

9. Długość stycznej T₀ od początku krzywej przejściowej do punktu przecięcia stycznych (czyli stycznej łuku kołowego wraz z symetrycznymi krzywymi przejściowymi)

10. Odległość środka łuku Z₀ od punktu przecięcia się stycznych

11. Skrócenie trasy

12. Długość łuku kołowego

13. Długość łuku kołowego z krzywymi przejściowymi

10. Załącznik nr 1 : „Projekt konstrukcji nawierzchni”

Zielona Góra - KR3 tłuczeń

* Dane ogólne

Wykonał: Piotr Gumiński

Dnia: 2007-03-10

* STRUKTURA RUCHU

Średni dobowy ruch pojazdów ciężkich w przekroju drogi w dziesiątym roku po oddaniu drogi do eksploatacji: 500

Struktura ruchu pojazdów ciężkich:

Udział samochodów ciężarowych bez przyczep : 60 %, pojazdów: 300,

Udział samochodów ciężarowych z przyczepami : 30 %, pojazdów: 150,

w tym obciążeniu osi 115kN w granicach 8-20%.

Udział autobusów : 10 %, pojazdów: 50.

Współczynniki przeliczeniowe na osie 100 kN:

samochody ciężarowe bez przyczep.....: r1=0,109

samochody ciężarowe z przyczepami...: r2=1,95

autobusy................................................: r3=0,594

* GEOMETRIA DROGI

Ilość jezdni na drodze: 1

Ilość pasów ruchu w obu kierunkach: 2

Współczynnik obliczeniowego pasa ruchu f1: 0,5

* WYZNACZENIE KATEGORII RUCHU

Przeliczenie pojazdów ciężkich na osie obliczeniowe 100kN, z założeniem w granicach 8-20% pojazdów o obciążeniu osi 115kN wśród pojazdów ciężarowych z przyczepami

Średni dobowy ruch:

samochodów ciężarowych bez przyczep: 500 x 0,6 x 0,109 = 33

samochodów ciężarowych z przyczepami: 500 x 0,3 x 1,95 = 293

autobusów: 500 x 0,1 x 0,594 = 30

Suma osi obliczeniowych: (33 + 293 + 30 ) x 0,5 = 178

Kategoria ruchu: KR3.

* PODŁOŻE

Rodzaj gruntów podłoża:

-piasek drobny Pd (niewysadzinowy)

-ił piaszczysty Ip (mało wysadzinowy)

Najsłabszy grunt podłoża, pod względem wysadzinowości: mało wysadzinowy

Wartość wskaźnika nośności CBR tego gruntu: 3%=<CBR<5%

* KORPUS DROGI I WARUNKI WODNE

Wysokość nasypów większa od 1m,

Poziom swobodnego zwierciadła wody gruntowej poniżej spodu konstrukcji w nasypie na głębokości poniżej 2m,

Głębokość wykopów nie większa niż 1m,

Poziom swobodnego zwierciadła wody gruntowej poniżej spodu konstrukcji w wykopie na głębokości poniżej 2m,

Pobocza nieutwardzone.

Warunki wodne: przeciętne

* USTALENIE GRUPY NOŚNOSCI PODŁOŻA

Grupa nośności określona w zależności od warunków wodnych: G3

Grupa nośności określona w zależności od wskaźnika CBR: G3

Przyjęto grupę nośności: G3.

* KONSTRUKCJA NAWIERZCHNI

Przyjęto następującą konstrukcję nawierzchni:

Warstwa ścieralna SMA, o uziarnieniu 0/12,8, grubości 5 cm.

Warstwa podbudowy z betonu asfaltowego, o uziarnieniu 0/31,5, grubości 7 cm.

Podbudowa z kruszywa łamanego stabilizowanego mechanicznie, grubości 20 cm.

* WZMOCNIENIE SŁABEGO PODŁOŻA.

Ulepszenie gruntu: górna warstwa podłoża z gruntu stabilizowanego cementem o Rm=2,5 MPa, grubości 10cm.

Zastosowano warstwę odsączającą (pospółka Po) grubości 15 cm.

* SPRAWDZENIE WARUNKU MROZOODPORNOŚCI

Grubość konstrukcji wynosi: 57 cm.

Głębokość przemarzania wynosi 0,80 m

Wymagana grubość konstrukcji ze względu na przemarzanie wynosi 48 cm.

Warunek mrozodporności jest spełniony gdyż wymagana grubość konstrukcji 48cm, jest nie większa niż zaprojektowana 57cm.

Zaprojektowano konstrukcję nawierzchni:

Warstwa ścieralna SMA, o uziarnieniu 0/12,8, grubości 5 cm.

Warstwa podbudowy z betonu asfaltowego, o uziarnieniu 0/31,5, grubości 7 cm.

Podbudowa z kruszywa łamanego stabilizowanego mechanicznie, grubości 20 cm.

Górna warstwa podłoża z gruntu stabilizowanego cementem o Rm=2,5 MPa, grubości 10cm.

Warstwa odsączająca (pospółka Po) grubości 15 cm.

Część II. Część rysunkowa

1. Plan sytuacyjno-wysokościowy, skala 1:2000 ....... rys nr. 1

2. Przekrój podłużny trasy , skala 1:200/2000 ........... rys. nr 2

3. Przekroje poprzeczne, skala 1:50 ........................... rys. nr 3

4. Krzywa i rampa przejściowa, skala 1:500 .............. rys. nr 4

14

---