Politechnika Szczecińska

WYDZIAŁ BUDOWNICTWA I ARCHITEKTURY

Katedra Dróg, Mostów i Materiałów Budowlanych

Zakład Budowy Dróg i Mostów

Ćwiczenie projektowe z przedmiotu

„Podstawy dróg kołowych”

Temat: Wykonać projekt odcinka drogi klasy Z między zadanymi punktami A i B w/g załączonego planu sytuacyjno- - wysokościowego.

Wykonał :

ZAWARTOŚĆ PROJEKTU

1. Opis techniczny :

1. Podstawa opracowania.

2. Cel i zakres projektu.

3. Warunki przyjęte do projektowania.

4. Lokalizacja. Fizjologia terenu. Warunki gruntowe.

5. Opis odcinka drogi w planie.

6. Opis odcinka drogi w profilu.

7. Opis drogi w przekroju poprzecznym.

8. Porównanie wariantów.

2. Obliczenia :

2.1 Obliczenia kroczka traserskiego.

2. Obliczenia krzywych poziomych.

3. Kilometracja drogi.

4. Obliczenia łuków pionowych.

5. Obliczenie długości wirtualnej.

6. Określenie wielkości robót ziemnych.

2.7 Obliczenie konstrukcji jezdni .

3. Rysunki :

3.1 Plan sytuacyjno - wysokościowy skala 1 ׃ 5000

3.2 Przekrój podłużny wariant I skala 1 ׃ 100 , 1 ׃ 5000

3.3 Przekrój podłużny wariant II skala 1 ׃ 100 , 1 ׃ 5000

3.4 Przekrój poprzeczny drogi na prostej skala 1 ׃ 50

3.5 Przekrój poprzeczny drogi na łuku skala 1 ׃ 50

Opis techniczny

1.1 Podstawa opracowania

Podstawą opracowania jest temat projektu z przedmiotu Budownictwo Drogowe wydanego przez Katedrę Dróg, Mostów i Materiałów Budowlanych Politechniki Szczecińskiej.

1.2 Cel opracowania i zakres projektu

Zaprojektowanie drogi klasy Z na podstawie mapy od punktu A do punktu B w dwóch wariantach.

Projekt zawiera

• przekrój poprzeczny skala 1:50

• opis techniczny

• obliczenia

• rysunki

• plan sytuacyjno-wysokościow skala 1:5000

• profile podłużne skala 1:100/1:5000

1.3 Warunki przyjęte do projektu

• prędkość projektowa 40 km/h

• klasa techniczna drogi Z

• grunt rodzimy piasek gliniasty

• maksymalne pochylenie 10 %

• minimalne pochylenie 0,3 %

• minimalny promień łuku kołowego w planie 250m

• minimalny promień łuku pionowego wypukłego 600 m

• minimalny promień łuku pionowego wklęsłego 600 m

• szerokość pasa ruchu 3,0m

• szerokość pobocza gruntowego 1,0m

• pochylenie poprzeczne pobocza gruntowego 6%

1.4 Lokalizacja, fizjologia terenu i warunki gaotechniczne

Projektowana droga usytuowana jest w Świerczewie, Karsk, Warnkowo. Teren jest lekko pofałdowany, zalesiony z nielicznymi zbiornikami i ciekami wodnymi. Na terenie projektojektowanej drogi przeważają piaski średnie i pylaste.

1.5 Opis odcinka drogi w planie

1.5.1 Wariant Pierwszy

• Całkowita długość projektowanego odcinka trasy wynosi 3452,4 m .Wskaźnik rozwinięcia (stosunek długości trasy do długości linii napowietrznej) wynosi 1,15.

• W wariancie przewidziano jeden łuk poziomy o długości krzywizny 225,6m , co stanowi 6,53% długości trasy. Zaprojektowano na promień 150 m.

Parametry łuków poziomych
Nr	W11
PKP	0+660,9
KKP	0+714,9
KKP	0+832,5
PKP	0+886,5
α[°]	65°33`
R [m]	150
T0 [m]	124,1
A [m]	90
K [m]	117,6
K/2 [m]	58,8
L [m]	54
B [m]	29,4

• W planie zaprojektowano dwa odcinki proste:

- od początku projektowanej trasy do łuku o długości 660,90m

-od łuku do końca projektowanej trasy o długości 2565,90m

• Łączna długość odcinków prostych wynosi 3226,8m co stanowi 93,47% długości trasy.

• Trasa prawie na całej długości przechodzi przez lasy i łąki.

• Droga przecina 3 drogi gruntowe:

0+495,0 ; 1+045,0 przewiduje się skrzyżowanie jednopoziomowe.

0+980,0 przewiduje się zamknięcie drogi.

1.5.2 Wariant Drugi

• Całkowita długość projektowanego odcinka trasy wynosi 3193,6 m. Wskaźnik rozwinięcia (stosunek długości trasy do długości linii napowietrznej) wynosi 1,06.

• W wariancie przewidziano jeden łuk poziomy o długości krzywizny 286,8 m, co stanowi 8,98% długości trasy. Zaprojektowano na promień 400 m.

Parametry łuków poziomych
Nr	W21
PKP	1+108,0
KKP	1+180,25
KKP	1+322,55
PKP	1+394,8
α[°]	30°43`
R [m]	400
T0 [m]	146,2
A [m]	170
K [m]	142,3
K/2 [m]	71,15
L [m]	72,25
B [m]	15,4

• W planie zaprojektowano dwa odcinki proste:

- od początku projektowanej trasy do łuku o długości 1108,00m

-od łuku do końca projektowanej trasy o długości 1798,80m

• Łączna długość odcinków prostych wynosi 2906,8 m, co stanowi 91,02% długości trasy.

• Trasa prawie na całej długości przechodzi przez lasy i łąki.

• Droga przecina 5 dróg gruntowych:

0+835,0 ; 1+445,0 ; 2+340,0 ; 2+800,0 przewiduje się skrzyżowanie jednopoziomowe.

0+590,0 przewiduje się zamknięcie drogi.

1.6 Opis odcinka drogi w profilu

1.6.1 Wariant Pierwszy

• Przewidziano 5 załomów na których zaprojektowano 1 łuk pionowy ( wypukły) 4 załomy.

Parametry łuków pionowych
Lp	PŁ	KŁ	wypukły / wklęsły	Δi [%]	R [m]	T [m]	f [m]
1	0+147,5	0+307,5	>	2	8000	80	0,4

• Maksymalna głębokość wykopu wynosi 1,84m. (0+900,00)

• Maksymalna wysokość nasypu wynosi 3,14m. (1+645,00)

• Dodatkowe roboty ziemne związane są z dowiązaniem istniejących dróg do projektowanej trasy.

• Obliczenia robót ziemnych dróg gruntowych dowiązanych zostały dołączone do obliczeń.

• Całkowita objętość robót ziemnych wynosi 13057 m³ co daje średnią ilość robót ziemnych na metr bieżący 3,78m³

1.6.2 Wariant Drugi

• Przewidziano 5 załomów na których zaprojektowano 4 łuki pionowe (2 wypukłe i 2 wklęsłe).

Parametry łuków pionowych
Lp	PŁ	KŁ	wypukły / wklęsły	Δi [%]	R [m]	T [m]	f [m]
1	0+557,1	0+657,1	<	2,5	4000	50,0	0,31
2	0+930,0	1+030,0	>	2,5	4000	50,0	0,31
3	2+577,5	2+667,5	<	1,5	6000	45,0	0,17
4	2+809,0	2+909,0	>	2,5	4000	50,0	0,31

• Maksymalna głębokość wykopu wynosi 2,93m (0+635,0)

• Maksymalna wysokość nasypu wynosi 2,01m (0+980,0)

• Dodatkowe roboty ziemne związane są z dowiązaniem istniejących dróg do projektowanej trasy.

• Obliczenia robót ziemnych dowiązanych dróg gruntowych zostały dołączone do projektu.

• Całkowita objętość robót ziemnych wynosi 6938 m³ co daje średnią ilość robót ziemnych na metr bieżący 2,17 m³

1.7 Opis drogi w przekroju poprzecznym

Drogę w przekroju poprzecznym zaprojektowano w oparciu o następujące założenia:

• szerokość pasa ruchu 3,0m

• pobocze gruntowe o szerokości 1,00m

• grunt na całej długości trasy : piasek gliniasty

• poziom wody gruntowej 1,0 m.

• średni dobowy ruch SDR=N₁+N₂+N₃=442

• szerokość dna rowu 0,40m.

• kategoria ruchu KR3

W oparciu o powyższe dane zaprojektowano:

• na odcinku prostym - przekrój daszkowy o pochyleniu poprzecznym 2 %

• pochylenie poboczy 6%

• pochylenie skarp wykopów i nasypów 1:1,5

Na podstawie Załącznika 4 do Rozporządzenia Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999r przyjęto konstrukcję jezdni :

• Warstwa ścieralna z betonu asfaltowego h=5 cm

• Warstwa wiążąca z betonu asfaltowego h=6 cm

• Podbudowa zasadnicza z betonu asfaltowego h=7 cm

• Podbudowa pomocnicza z kruszywa łamanego stabilizowanego mechanicznie lub tłucznia kamiennego h=20cm

• warstwa wzmacniająca h=37 cm grunt bardzo wysadzinowy o CBR 4 %

Łączna grubość konstrukcji jezdni wynosi 75 cm

1.8 Porówanie wariantów

Porównanie wariantów
	wariant 1	wariant 2
1. Długość trasy [m]	3452,4	3193,6
2. Wskaźnik rozwinięcia trasy	1,15	1,06
3. Liczba łuków poziomych	1	1
4. Udział łuków poziomych [%]	6,53	8,98
5. Udział odcinków prostych [%]	93,47	91,02
6. Liczba załomów.	5	5
7. Liczba łuków pionowych.	1	4
8. Liczba cieków wodnych.	2	0
9. Liczba skrzyżowań z drogami i kolejami 9.1 Liczba skrzyżowań z drogami o nawierzchni utwardzonej 9.2 Liczba skrzyżowań z drogami gruntowymi 9.3 Liczba skrzyżowań z drogami szynowymi	0 0 3 0	0 0 5 0
10. Charakterystyka przecięć z drogami 10.1 Liczba dróg dowiązanych do projektowanej drogi	2	4
11. Liczba mostów i wiaduktów	0	0
12. Liczba przepustów	2	0
13. Objętość robót ziemnych [m^3] 13.1 Objętość nasypów [m^3] 13.2 Objętość wykopów [m^3] 13.3 Suma wykopów i nasypów [m^3] 13.4 Bilans robót ziemnych [m^3/mb]	23786,00 10729,00 34515,00 3,78	13217,00 20155,00 33372,00 2,17

• Ze względu na mniejszą ilość robót ziemnych , mniejszą ilość cieków wodnych wybieram wariant drugi. Jest bardziej ekonomiczny (korzystniejszy bilans robót ziemnych na 1 mb trasy w porównaniu z wariantem pierwszym ).

2. Obliczenia

2.1 Obliczenia kroczka traserskiego

• Dopuszczalne nachylenie niwelety - 10 %

Δ H l - długość kroczka

l = [m] i - spadek terenu

i ΔH - różnica wysokości w terenie

	m	m	m	m
i=10.0%	100	50	25	12,5
i=9.0%	111,11	55,56	27,78	13,89
i=8.0%	125	62.5	31.25	15.63
i=7.00%	142.86	71.43	35.72	17.86
i=6.00%	166.7	83.35	41.68	20.84
i=5.00%	200	100	50	25
i=4.00%	250	125	62.5	31.25
i=3.00%	333.33	166.67	83.33	41.67
i=2.00%	500	250	125	62.5
i=1.00%	1000	500	250	125

2.2 Obliczenia krzywych poziomych

• Obliczenia wykonano na podstawie wzorów:

- długość klotoidy

- zależności krzywej przejściowej

- styczna łuku

- długość łuku

- odległość środka łuku od punktu przecięcia stycznych

Wierzchołek

α[°]

PKP

KKP

KKP

PKP

R [m]

A

T

L

K

K/2

B

Wariant 1

W11

65,56

0+660,9

0+714,9

0+832,5

0+886,5

150

90

124,1

54

117,6

58,8

29,4

Wariant 2

W21

30,73

1+108,0

1+180,25

1+322,55

1+394,8

400

170

146,2

72,25

142,3

71,15

15,4

2.3 Kilometracja trasy

km	Wariant I	Wariant II
A	0+000,00	0+000,00
+AW	0+785,00	1+255,00
W	0+785,00	1+255,00
-T	0+124,10	0+146,20
PKP	0+660,90	1+108,00
+L	0+054,00	0+072,25
KKP	0+714,90	1+180,25
+K/2	0+058,80	0+071,15
ŚŁ	0+773,70	1+251,40
+K/2	0+058,80	0+071,15
KKP	0+832,50	1+322,55
+L	0+054,00	0+072,25
PKP	0+886,50	1+394,80
+WB-T	2+565,90	1+798,80
B	3+452,40	3+193,60

2.4 Obliczenia łuków pionowych

• Obliczenia wykonano na podstawie wzorów:

• styczna łuku
  , gdzie
  

• strzałka łuku
  

WARIANT I
Lp	PŁ	KŁ	Δi [%]	R [m]	T [m]	f [m]
1	0+147,50	0+307,5	2	8000	80	0,4

WARIANT II
Lp	PŁ	KŁ	Δi [%]	R [m]	T [m]	f [m]
1	0+557,10	0+657,10	2,5	4000	50	0,31
2	0+930,00	1+030,00	2,5	4000	50	0,31
3	2+577,50	2+667,50	1,5	6000	45	0,17
4	2+809,00	2+909,00	2,5	4000	50	0,31

2.5 Obliczenie długości wirtualnej

Wariant I

Od punktu A do B

SL=2743,59

Si_w/f*L_W=3027,704m

Si_s/f*L_S=112,46m

AB - L_sp=2743,59+3027,704-112,46=5658,834m

Od punktu B do A

SL=1542,39m

Si_w/f*L_W =112,46

Si_s/f*L_S =273,43m

BA - L_sp=1542,39+112,46-273,43=1381,42

L_sp=(5658,834+1381,42)/2=3520,127m

Wariant II

Od punktu A do B

SL=2042,99m

Si_w/f*L_W=2029,93m

Si_s/f*L_S =226,23m

AB - L_sp=2042,99+2029,93-226,23=3846,69m

Od punktu B do A

SL=1163,68m

Si_w/f*L_W =226,23m

Si_s/f*L_S =69,50m

BA - L_sp=1163,68+226,23-69,50=1320,41m

L_sp=(3846,69+1320,41)/2=2583,55m

2.6 Obliczenie wysokości osi X-X

• d = 0,75m.

• i₁ = 2%

• i₂ = 6%

• n = 1,5

• b =3,0m.

• p = 1,0m.

• GI = d - x = 0,75-x

• FH = d - x -(i₁*b)=0,69-x

• BF = x - (i₁*b)=x- 0,065

• AE = x-(i₁*b)-(i₂*p)= x-0

• DE = n*[x -( i₁*b) -(i₂*p)]=1,5x-0

0,5*AE*DE + 0,5*(AE + BF)*p=0,5*(FH + GI)*b

Po rozwiązaniu równania kwadratowego otrzymujemy szukaną wartość X = 0,50m.

2.7 Obliczenie konstrukcji nawierzchni

1. Ustalenie obciążenia ruchu drogi i jej kategorii

• L=(N₁*r₁+N₂*r₂+N₃*r₃)*f osi/pasa/doba

• r₁=0,109

• r₂=1,245

• r₃=0,594

• f = 0,5

• N₁=210

• N₂=180

• N₃=52

• L=138,94

Droga jest kategorii KR3.

1. Ustalenie warunków gruntowo wodnych.

Dla wykopów i nasypów 1:2m. I poziomu swobodnego zwierciadła wody w nasypach i wykopach wynoszącego >1m. Warunki gruntowo-wodne są przeciętne.

2. Ustalenie metody wzmocnienia podłoża .

• Grupa nośności podłoża nawierzchni ,gdy warunki wodne są przeciętne ,ma wartość odpowiednio:

- G4 gdy podłoże stanowi piasek gliniasty

1. Dobór nawierzchni.

• Przyjęto typ E konstrukcji nawierzchni dla kategorii ruchu KR3

5cm. - Warstwa ścieralna z betonu asfaltowego

6cm. - Warstwa wiążąca z betonu asfaltowego

7cm. - Podbudowa zasadnicza z betonu asfaltowego

20cm. - Podbudowa pomocnicza z kruszywa łamanego stabilizowanego mechanicznie lub tłucznia kamiennego

H= 39cm

1. Sprawdzenie warunku mrozoodporności..

• H_p*h_z <k_konstr..

• H_z = 1,0

• H_p = 0,7

• Jeżeli 0,7*1,0=0,7>0,38 to należy dodać warstwę 37cm.z gruntów stabilizowanych spoiwem.

• Całkowita grubość nawierzchni wyniesie 0,75m. > 0,4 ; warunek mrozoodporności został spełniony.

---