UNIWERSYTET

WARMIŃSKO-MAZURSKI

W OLSZTYNIE

Wydział Nauk Technicznych

II rok, studia dzienne, kierunek budownictwo

Zakład Geotechniki i Budownictwa Drogowego

Temat: Projekt odcinka drogi kołowej klasy L

Daniel Ćwikliński

Grupa 1B

2008/2009

1.0 Wstęp

1.1. Podstawa opracowania

Podstawą opracowania jest temat wydany przez dr inż. Leszka Szymańskiego z Zakładu Geotechniki i Budownictwa Drogowego WNT Uniwersytetu Warmińsko - Mazurskiego.

1.2 Cel i zakres opracowania

Celem opracowania jest wykonanie projektu wstępnego odcinka drogi klasy D o kategorii ruchu KR4 od zadanego punktu A do zadanego punktu B. Zleceniodawcą jest Zakład Geotechniki i Budownictwa Drogowego WNT Uniwersytetu Warmińsko - Mazurskiego.

Zakres opracowania obejmuje:

1. Opis techniczny

2. Obliczenia parametrów geometrycznych drogi w palnie

3. Obliczenia parametrów geometrycznych drogi w przekroju podłużnym

4. Obliczenia i tabele robót ziemnych

5. Obliczenia konstrukcji nawierzchni

Rysunki:

Rys. 1 - plan sytuacyjny w skali 1:2000,

Rys. 2 - przekrój podłużny w skali 1:2000/200

Rys. 3 - Przekroje normalne w skali 1:50

Rys. 4 - Przekroje poprzeczne w skali 1:100

Rys. 5 - Wykresy transportu mas i robót ziemnych

1.3 Charakterystyka stanu istniejącego

Trasa projektowanej drogi przebiega po nieużytkach, w terenie pagórkowatym.

1.4 Założenia projektowe

a) Droga klasy L

b) Prędkość projektowa V = 50km/h

c) Maksymalne pochylenie niwelety i = 9%

d) Minimalny promień łuku poziomego R = 50m

e) Minimalny promień łuku pionowego wklęsłego R = 1000m

f) Kategoria ruchu: KR4

g) Nośność podłoża: G1 na odcinku od punktu 0+000 do punktu 0+675,45 i G4 na odcinku od punktu 0+675,45 do punktu 1+628,69

h) Głębokość przemarzania gruntu: 1m

i) Rodzaj podłoża gruntowego: Piaski gliniaste na podłożu G4 i żwiry i pospółki na podłożu G1

j) Rodzaj podbudowy drogowej: KRSM

Na podstawie Rozporządzenia Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie. (Dz. U. Nr 43, poz.430)

1.5 Plan sytuacyjny

Na planie sytuacyjnym zaprojektowałem przebieg drogi łączący punkt A(wysokość 122,30 m) z punktem B (wysokość 121,70 m). Trasa przebiega tak, by nachylenia były stosunkowo najmniejsze, a prace ziemne najmniej kosztowne. Łuki poziome i pionowe pokrywają się w taki sposób, że zapewniona jest dobra widoczność i właściwe zgranie geometrii z charakterem fragmentu trasy.

Łuk poziomy 1 (W1)

α = 60grad	T=100,95m
R = 250m	Z=32,45m
A= 158,114	H=1,66m
L = 100m	Ł=135,62m

Łuk poziomy 2 (W2)

α = 77,78grad	T=100,95m
R = 250m	Z=57,23m
A= 158,14	H=1,66m
L = 100m	Ł=205,44

1.6 Przekrój podłużny

Przekrój podłużny wykonałem w skali skażonej, 1 : 200 - w pionie i 1: 2000 - w poziomie. Kierowałem się minimalizacją ilości robót ziemnych oraz przybliżonym zrównaniem ilości nasypów i wykopów. Swobodny odpływ wody z powierzchni drogi i bezpieczeństwo użytkowników zapewniłem poprzez spełnienie warunków technicznych zawartych w Dz. U. Nr 43, poz.430.

	Łuk 1 (wklęsły)	Łuk 2 (wypukły)	Łuk 3 (wklęsły)	Łuk 4 (wypukły)	Łuk 5 (wklęsły)
R [m]	3000	3000	3000	3000	6000
T [m]	49,5	44,32	32,68	80,21	130,72
B [m]	0,41	0,33	0,18	1,07	1,42

1.7 Przekrój poprzeczny

Przekroje poprzeczne wykonałem w skali 1: 50 przedstawiają one drogę na łuku i na odcinku prostym, odpowiednio w wykopie i w nasypie. Jezdnia na odcinkach prostych ma szerokość 5,5 m i pochylenie poprzeczne 2%. Szerokość jezdni na łukach 5,7 m, pochylenie poprzeczne na łukach 5%.

1.8 Konstrukcja nawierzchni

Konstrukcję nawierzchni zaprojektowałem zgodnie z Dziennikiem Ustaw nr 43, pozycja 430 dla dróg o kategorii ruchu KR4 z uwzględnieniem minimalnej grubości równej 0,75m na odcinakach krzywoliniowych i 0,65m na odcinkach prostych, wynikającej z warunków gruntowych i głębokości przemarzania gruntu w okolicach Olsztyna.

1.9 Szczegół zaprojektowanej konstrukcji nawierzchni

Szczegół wykonano w skali 1:20. Na danym terenie bardzo wysadzeniowy - piaski gliniaste. Grupa nośności podłoża takiego gruntu przy złych warunkach wodnych to G1 i G4. Doprowadzić należy do tego by grupa nośności podłoża G4 równa była grupie G1, w tym celu stabilizujemy 15 cm i 25 cm gruntu spoiwem cementowym o R_m = 2,5 MPa. Na podstawie obliczeń przy wykorzystaniu współczynnika 0,65 i 0,75 z tabeli oraz danych do projektowania przyjmujemy grubość podłoża ze względu na mrozoodporność. Ponieważ różnica pomiędzy minimalną grubością podłoża, a podłożem danym ze stabilizacją 15 i 25 cm, jest równa w obu przypadkach 7 cm dodaliśmy ją do warstwy stabilizacyjnej R_m=1,5 MPa.

1.10 Zakończenie

Projektowany odcinek drogi zawiera dwa łuki poziome z dwiema krzywymi przejściowymi (klotoidami) i pięć łuków pionowych. W bilansie robót ziemnych nasypy przewyższają ilość wykopów (potrzeba jeszcze 74037 m³ gruntu).

2.0 Droga w planie

2.1 Wytyczenie łuków poziomych - obliczenia wykonane za pomocą programu

Drogi 1.9.50

Pierwszy łuk

Dane i podstawowe parametry łuku kołowego

Promień łuku kołowego R: 250 m

Kąt zwrotu trasy g: 60,00 deg

Długość stycznej głównej T: 100,95m

Długość łuku kołowego ł: 135,62m

Zestawienie trasy

Pikietaż wierzchołka łuku KM0+518,61

PŁK1 KM0+441,52

KŁK1 KM0+575,45

Drugi łuk

Dane i podstawowe parametry łuku kołowego

Promień łuku kołowego R: 250 m

Kąt zwrotu trasy g: 77,78 deg

Długość stycznej głównej T: 100,95 m

Długość łuku kołowego ł: 205,34 m

Zestawienie trasy

Pikietaż wierzchołka łuku KM 1+241,74

PŁK2 KM1+115,69

KŁK2 KM1+320,89

2.2 Wytyczenie łuków pionowych - obliczenia wykonane za pomocą programu

Drogi 1.9.50

-wklęsłe: B = 0,41 m; T = 49,5 m, R = 3000 m

B = 0,18 m; T = 32,68 m, R = 3000 m

B = 1,42 m; T = 130,72 m, R = 6000 m

-wypukłe: B = 0,33 m; T = 44,32 m, R = 3000 m

B = 1,07 m; T = 80,21 m, R = 3000 m

3.0 Droga w przekroju podłużnym

3.1 Projektowanie niwelety nawierzchni drogi - za pomocą programu DROGI 1.9.50

Zestawienie odcinków niwelety - proste i łuki pionowe

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

rodzaj od do spadek L / T R B

[%] [m] [m] [m]

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

prosta KM0+000,00 KM0+200,50 -0,800 200,50

łuk KM0+200,50 KM0+250,00 -0,800 49,50 3000 0,41

łuk KM0+250,00 KM0+299,50 2,500 49,50 3000 0,41

prosta KM0+299,50 KM0+465,68 2,500 166,18

łuk KM0+465,68 KM0+510,00 2,500 44,32 3000 0,33

łuk KM0+510,00 KM0+554,32 -0,455 44,32 3000 0,33

prosta KM0+554,32 KM0+697,32 -0,455 143,00

łuk KM0+697,32 KM0+730,00 -0,455 32,68 3000 0,18

łuk KM0+730,00 KM0+762,68 1,724 32,68 3000 0,18

prosta KM0+762,68 KM0+794,79 1,724 32,11

łuk KM0+794,79 KM0+875,00 1,724 80,21 3000 1,07

łuk KM0+875,00 KM0+955,21 -3,623 80,21 3000 1,07

prosta KM0+955,21 KM1+089,28 -3,623 134,07

łuk KM1+089,28 KM1+220,00 -3,623 130,72 6000 1,42

łuk KM1+220,00 KM1+350,72 0,734 130,72 6000 1,42

prosta KM1+350,72 KM1+628,69 0,734 277,97

4.0 Obliczenie robót ziemnych

Tab. 1

5.0 Projektowanie nawierzchni jezdni

5.1 Określenie liczby osi obliczeniowych na dobę na obliczeniowy pas ruchu

L=(N₁×r₁+N₂×r₂+N₃×r₃)×f

N₁ - średni dobowy ruch samochodów ciężarowych bez przyczep w przekroju drogi, w połowie okresu eksploatacji,

N₁ = 3800 * 12% = 456 poj./dobę

N₂ - średni dobowy ruch pojazdów członowych (samochodów ciężarowych z przyczepami i ciągników siodłowych z naczepami) w przekroju drogi, w połowie okresu eksploatacji,

N₂ = 3800 * 12% = 465 poj./dobę

N₃ - średni dobowy ruch autobusów w przekroju drogi, w połowie okresu eksploatacji,

N₃ = 3800 * 16% = 608 poj./dobę

f - współczynnik obliczeniowego pasa ruchu określony zgodnie z tabelą a ( Dziennik Ustaw Nr 43 ),

f = 0,50

r₁, r₂, r₃ -wsp. przeliczeniowe na osie obliczeniowe określone zgodnie z tab. b (Dziennik Ustaw Nr 43)

r₁ = 0,032 r₂ = 1,477 r₃ = 0,141

L=(456*0,032+ 456*1,477+608*0,141)×0,50 = 387 osi/dobę → KR4

5.2 Nawierzchnia drogi

5.2.1 Nawierzchnia drogi na podłożu G1

Dane do projektowania :

• Obciążenie ruchem - KR4;

• Grunty występujący pod projektowaną budowlą osiową to gliny piaszczyste o dobrych warunkach wodnych oraz iły piaszczyste i pylaste o dobrych warunkach wodnych.

• Warstwa ścieralna z betonu asfaltowego o gr 5 cm;

• Warstwa wiążąca z betonu asfaltowego 8cm;

• Podbudowa zasadnicza z betonu asfaltowego o gr 10cm;

• Podbudowa pomocnicza z kruszywa łamanego stabilizowanego mechanicznie o gr. 20 cm;

• Warstwa filtracyjna z kruszywa mineralnego wskaźnik zagęszczenia Is>0,95 o grubości 12 cm;

∑ 55 cm

Sprawdzenie warunku mrozoodporności:

KR4 → 0,55 h_z = 0,55 * 1,0 m = 0,55 m

5.2.2 Nawierzchnia drogi na podłożu G4

Dane do projektowania :

• Obciążenie ruchem - KR4;

• Grunty występujący pod projektowaną budowlą osiową to gliny piaszczyste o dobrych warunkach wodnych oraz iły piaszczyste i pylaste o dobrych warunkach wodnych.

• Warstwa ścieralna z betonu asfaltowego o gr 5 cm;

• Warstwa wiążąca z betonu asfaltowego 8cm;

• Podbudowa zasadnicza z betonu asfaltowego o gr 10cm;

• Podbudowa pomocnicza z kruszywa łamanego stabilizowanego mechanicznie o gr 20 cm;

• Ulepszone podłoże - stabilizacja cementem Rm=2,5MPa 22cm;

• Warstwa filtracyjna z kruszywa mineralnego wskaźnik zagęszczenia Is>0,95 o grubości 10cm

∑ 75 cm

Sprawdzenie warunku mrozoodporności:

KR4 → 0,75 h_z = 0,75 * 1,0 m = 0,75 m

4 | Strona

---