Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska Politechniki Gdańskiej
Katedra Inżynierii Drogowej
Zakład Budowy Dróg
Projekt jednojezdniowej drogi klasy Z
Przedmiot „Budowa Dróg i Autostrad”
Wykonała:
Agata Nowakowska
WILiŚ, Budownictwo
126983, grupa 11
Sem. V, 2011/2012
Oddano dnia:
Sprawdził:
Ocena:
Spis treści
Część 1. Wstęp. 1.1. Przedmiot opracowania 1.2. Cel opracowania 1.3. Zakres opracowania 1.4. Podstawa formalna opracowania 1.5. Wykorzystane materiały Część 2. Opis techniczny. 2.1. Stan istniejący 2.2. Opis rozwiązań projektowych 2.2.1. Podstawowe parametry 2.2.2. Plan sytuacyjny 2.2.3. Profil podłużny 2.2.4. Przekroje normalne drogi 2.3. Pozostałe elementy Część 3. Przyjęcie podstawowych parametrów. Część 4. Obliczeniowa. 4.1. Krok traserski 4.2. Elementy planu sytuacyjnego 4.3. Elementy profilu podłużnego 4.4. Elementy rampy przechyłowej Część 5. Rysunkowa. |
3 4 4 4 4 4 6 7 7 7 7 7 8 8 9 11 12 12 21 24 28 |
---|
CZĘŚĆ 1.
Wstęp
1.1. Przedmiot opracowania
Przedmiotem opracowania jest projekt jednojezdniowej drogi na parametrach drogi głównej pomiędzy dwoma zadanymi punktami.
1.2. Cel
Celem projektu jest zapoznanie się z procesem, terminami i zasadami projektowania dróg kołowych oraz Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury dot. dróg publicznych.
1.3. Zakres opracowania
Projekt obejmuje swym zakresem:
· przyjęcie podstawowych parametrów konstrukcyjnych drogi
· przeprowadzenie drogi w planie
· przeprowadzenie drogi w profilu podłużnym (zgodnie z zasadami i wytycznymi)
oraz wykonanie:
· opisu technicznego
· przekrojów normalnych drogi
· wykonanie stosownych rysunków (planu sytuacyjnego w skali 1:2000, profilu podłużnego w skali 1:200/2000 oraz przekrojów normalnych w skalach 1:50
1.4. Podstawa formalna opracowania
Podstawą formalną opracowania jest temat projektu nr 5A (nr podkładu mapowego 2 oraz nr pary punktów 2.2. – A2 i B1) wydany przez prowadzącego zajęcia projektowe z przedmiotu Budowa Dróg i Autostrad na semestrze 5. studiów stacjonarnych na kierunku Budownictwo w roku akademickim 2011/2012 na Wydziale Inżynierii Lądowej i Środowiska Politechniki Gdańskiej.
Projekt wykonano w oparciu o Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 43, poz. 430) wraz z późniejszymi zmianami.
1.5. Wykorzystane materiały
Projekt opracowano w oparciu o:
· temat projektowy nr 5A
· podkład sytuacyjny (mapę) wydaną przez Prowadzącego przedmiot projektowy, załączoną jako rysunek nr 2
· Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 43, poz. 430) wraz z późniejszymi zmianami
- materiały udostępnione przez Prowadzącego przedmiot projektowy.
CZĘŚĆ 2.
Opis techniczny
2.1. Stan istniejący
Drogę przeprowadzono w terenie pagórkowatym. Obszar o charakterze nieużytków rolnych, poza terenem zabudowanym. Brak zadrzewienia i naturalnych cieków wodnych powierzchniowych. Terenów i obiektów o charakterze szczególnym brak. Planowana droga przecina dwie istniejące drogi (ul. Wielkopolska KM 0+786,06 oraz ul Smołdzińska KM 1+557,35) oraz trzy .
2.2. Opis rozwiązań projektowych
2.2.1. Podstawowe parametry
klasa drogi – Z (powiatowa)
prędkość projektowa Vp=60km/h
droga jednojezdniowa o szerokości jezdni B=6m (2 pasy ruchu o szerokości 3m)
pobocza nieutwardzone o szerokości 1m
pochylenia poprzeczne na prostej i łukach.
Spadek poprzeczny jezdni na prostej: 2%, na łuku: 4% i 5%
Spadek poboczy: 8%
Graniczne pochylenie podłużne: 8%
Promienie łuków poziomych: R1=250 m, R2=200 m
Promienie łuków pionowych: R1= R3=2500 m, R2=1500m
2.2.2. Plan sytuacyjny
Drogę poprowadzono z punku A2 (X= 39,7670, Y= 545,3536) do punktu B1 (X= 1608,9809, Y= 633,0460).. Na całej długości droga biegnie pośród nieużytków rolnych.
Droga krzyżuje się z istniejącymi drogami (ul. Wielkopolska KM 0+786,06 oraz ul Smołdzińska KM 1+557,35) dla których zaprojektowano skrzyżowania obustronne oraz trzema ścieżkami, których wpływ na projekt pominięto.
Projektowana droga biegnie z punktu A w kierunku północno-wschodnim.
W planie ze względu na istnienie przeszkód terenowych zaprojektowano dwa poziome załomy trasy – na kilometrze KM 0+409,27 w prawo (zgodnie z kilometrażem) oraz na kilometrze KM 1+172,65 w prawo (zgodnie z kilometrażem), które wyłagodzono łukami poziomymi z krzywymi przejściowymi odpowiednio o:
· promieniach R1 = 250 m oraz R2 = 200 m
· długościach części kołowych łuków: K1 = 76,95 m oraz K2 = 110,19 m
· krzywych przejściowych o parametrach: A1 = 120 i A2 = 110 oraz długościach: L1 = 57,6 m i L2 = 60,5 m.
Na łukach kołowych nie zastosowano poszerzenia jezdni.
2.2.3. Profil podłużny
Niweletę drogi poprowadzono:
od punktu początkowego A2 (KM 0+000,000) do kilometra KM 0+335,60 wzniosem (zgodnie z kilometrażem) o nachyleniu podłużnym 2,46%
od kilometra KM 0+560,03 do kilometra KM 0+681,36 spadkiem (zgodnie z kilometrażem) podłużnym o wartości 6,53%
od kilometra KM 0+768,23 do kilometra KM 1+397,13 spadkiem (zgodnie z kilometrażem) o nachyleniu podłużnym 0,73%.
od kilometra KM 1+514,21 do punktu końcowego trasy B1 (KM 1+799,83) spadkiem (zgodnie z kilometrażem) o nachyleniu podłużnym 5,41%.
Załomy trasy wyokrąglono łukami pionowymi odpowiednio dla załomu:
1-go i 3-go łukiem pionowym wypukłym o promieniu R1 = 2500 m
2-go łukiem pionowym wklęsłym o promieniu R2 = 1500 m
Droga została poprowadzona zarówno w wykopie jak i w nasypie (por. Profil podłużny – załączony rysunek).
2.2.4. Przekroje normalne drogi
Zaprojektowano koronę drogi w nasypie i przekopie o szerokości 8,0 m na odcinku prostym oraz na łukach - zaprojektowano drogę jednojezdniową o szerokości 6,00 m, o dwóch pasach ruchu (po 3,00 m szerokości każdy) z poboczem nieutwardzonym (gruntowym) o szerokości 1,00 m.
Na odcinku prostym zastosowano przekrój daszkowy jezdni o spadkach poprzecznych 2%. Na łukach zastosowano pochylenie jednostronne o wartości 4% i 5%.
Zastosowano nachylenia skarp nasypów i wykopów 1:1,5 na całym projektowanym odcinku.
2.3. Pozostałe
Należy ponadto wykonać:
· przekroje poprzeczne na projektowanym odcinku
· projekt odwodnienia w postaci rowów
· rysunek uwzględniający linie graniczne pasa drogowego (szerokości jezdni), nasypów oraz
wykopów
· rozwiązanie warstwicowe odcinka
· bilans robót ziemnych
· sprawdzenie warunków widoczności na zaprojektowanym odcinku,
czego nie przewidziano zakresem niniejszego projektu.
Przewiduje się także docelowo wykonanie na projektowanym odcinku:
· rowy drogowe wykonane na całej długości drogi po obu jej stronach w kształcie trapezowym
· przepusty drogowe wykonane w nasypach o średnicach uzależnionych od ilości przejętej z drogi wody.
CZĘŚĆ 3.
Przyjęcie podstawowych parametrów
Na podstawie Rozporządzenia Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 43, poz. 430) wraz z późniejszymi zmianami przyjmuje się następujące podstawowe parametry projektowanej z uwagi na jej klasę techniczną Z , prędkość projektową Vp = 60 km/h i usytuowanie na terenie niezabudowanym:
· szerokość jednego pasa ruchu 3,00 m
· pochylenie poprzeczne drogi na odcinku prostym 2%
· pochylenie poprzeczne drogi w łuku 4% (dla łuku pierwszego) i 5% (dla łuku drugiego)
· szerokość poboczy 1,00 m
· spadek poprzeczny pobocza 8%
· przyrost przyspieszenia dośrodkowego w łuku drogi 0,7 m/s3
· pochylenie skarp nasypów i wykopów 1:1,5
Na podstawie Rozporządzenia Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 43, poz. 430) wraz z późniejszymi zmianami przyjmuje się następujące graniczne wartości parametrów technicznych drogi z uwagi na jej klasę techniczną Z, prędkość projektową Vp = 60 km/h i usytuowanie na terenie niezabudowanym:
· największa dopuszczalna długość odcinka prostego – 1000 m (jeżeli pozwalają na to warunki miejscowe)
· najmniejsza dopuszczalna długość odcinka prostego między odcinkami krzywoliniowymi o zgodnym kierunku zwrotu – 250 m (jeżeli pozwalają na to warunki miejscowe)
· minimalny promień łuków poziomych na drodze nieograniczonej krawężnikami Rpoz,min=250 m
· minimalny promień łuków pionowych wklęsłych Rpion,wkl,min = 1 500 m
· minimalny promień łuków pionowych wypukłych na drodze o 1 jezdni Rpion,wyp,min = 2500 m
· maksymalne dopuszczalne pochylenie podłużne niwelety jezdni ipodł,max = 8%
· dopuszczalne dodatkowe pochylenie krawędzi jezdni maksymalne idod,max = 1,60%
· dopuszczalne dodatkowe pochylenie krawędzi jezdni minimalne na odcinku o pochyleniu poprzecznym jezdni 2%: idod,min = 0,3%
CZĘŚĆ 4.
Obliczenia
4.1. Długość kroku traserskiego
Przebieg drogi w planie sytuacyjnym wyznaczono posługując się metodą kroku traserskiego polegającą na wytyczeniu na planie warstwicowym linii jednostajnego pochylenia. Krok traserski wyznaczono z maksymalnego dopuszczalnego pochylenia podłużnego dla danej prędkości projektowej pomniejszonego o 2%.
D = h/(Imax-2%) = 1/(8%-2%) = 1/0,06 = 16,7m
gdzie h oznacza różnicę wysokości warstwic
4.2. Elementy planu sytuacyjnego
Współrzędne punktów:
|
|
---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
Długości odcinków:
Wektory:
Rys.1. Rysunek pomocniczy do wyznaczenia charakterystyk łuków poziomych.
Charakterystyki łuku:
Kąt zwrotu trasy:
Charakterystyki łuku:
Kąt zwrotu trasy:
(analogicznie jak dla łuku nr 1)
Początek projektowanego odcinka drogi – P.P.O.D KM 0+000,00
Początki i końce łuków kołowych:
PŁK1 = |AW1| - T1 = KM 0+438,21
KŁK1 = PŁK1 + Ł1 = KM 0+572,77
PŁK2 = KŁK1 + |W1W2| - T1 - T2 = KM 1+203,51
KŁK2 = PŁK2 + Ł2 = KM 1+1374,20
Koniec projektowanego odcinka drogi – K.P.O.D KM 1+800,76
Rys.2. Rysunek pomocniczy do wykreślenia krzywej przejściowej.
Parametry wejściowe:
kąt zwrotu trasy
prędkość projektowa Vp = 60 [km/h],
szerokość jezdni B = 6 [m]
promień łuku kołowego R = 250 [m],
pochylenie poprzeczne na prostej ip= 2%,
pochylenie poprzeczne na łuku io = 4%.
Przyrost przyspieszenia dośrodkowego K=0,7 m/s3
Dodatkowe pochylenie krawędzi jezdni Δi= 1,6%
Warunek dynamiczny
Warunek geometryczny zespołu krzywa przejściowa-łuk kołowy-krzywa przejściowa
Warunek estetyki
Warunek konstrukcyjny
0,16m <= 0,20m - nie zaprojektowano poszerzenia na łuku
Warunek konstrukcyjny (komfortu jazdy)
Parametr A musi spełniać nierówność:
Przyjęto A=120m
Długość krzywej przejściowej:
L=A2/R=1202/250=57,6m
Kąt zwrotu klotoidy na końcu krzywej przejściowej:
Przesunięcie H:
Długość stycznej KP w PKP - T0
Skorygowana długość łuku Ł:
K:L:K = 57,6 : 76,95 : 57,6 =1 : 1,34 : 1
Warunek spełniony
Parametry wejściowe:
kąt zwrotu trasy
prędkość projektowa Vp = 60 [km/h],
szerokość jezdni B = 6 [m]
promień łuku kołowego R = 200 [m],
pochylenie poprzeczne na prostej ip= 2%,
pochylenie poprzeczne na łuku io = 5%.
Przyrost przyspieszenia dośrodkowego K=0,7m/s3
Dodatkowe pochylenie krawędzi jezdni Δi= 1,6%
Obliczenia analogicznie jak dla łuku nr 1:
Warunek dynamiczny
|
|
---|
Warunek geometryczny zespołu krzywa przejściowa-łuk kołowy-krzywa przejściowa
|
|
---|
Warunek estetyki
|
|
---|---|
|
|
Kryterium odsunięcia łuku kołowego od głównej stycznej H
|
|
---|---|
|
|
|
|
Warunek konstrukcyjny
<=0,2m – nie zaprojektowano poszerzenia na łuku
|
|
---|
Warunek konstrukcyjny (komfortu jazdy)
|
|
---|
Parametr A musi spełniać nierówność:
Przyjęto A=110m
Długość krzywej przejściowej:
L=A2/R=1102/200= 60,5m
Kąt zwrotu klotoidy na końcu krzywej przejściowej
|
|
|
|
---|---|---|---|
|
|
||
|
|
||
|
|
||
|
|
||
|
|
||
|
|
||
|
|
Skorygowana długość łuku Ł:
K:L:K = 60,5:110,19:60,5 = 1:1,82:1
Warunek spełniony
P.P.O.D KM 0+000,00
PKP1 = AW1 – To = KM 0+409,27
KKP1 = PŁK1 = PKP1 + L = KM 0+466,87
KŁK1 = KKP2 = PŁK1 + Ł = KM 0+ 543,83
PKP2 = KKP2 + L = KM 0+601,43
PKP3 = PKP2 + W1W2 – T0(1) - T0(2) = KM 1+172,65
KKP3 = PŁK2 = PKP3 + L = KM 1+233,15
KŁK2 = KKP4 = PŁK3 + Ł = KM 1+343,34
PKP4 = KKP4 + L = KM 1+403,84
K.P.O.D KM 1+799,83
4.3. Elementy profilu podłużnego
Współrzędne punktów:
|
|
|
---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rys.3. Oznaczenia do obliczeń łuku pionowego.
ŁUK 1:
R = 2500 m
L1 = 447,92 m
L2 = 276,80 m
Rys.4. Oznaczenia do wyznaczenia punktu najwyższego (najniższego) łuku.
Najwyższy punkt dla łuku nr 1:
T’=iAw1*R*0,5=30,75m
X=L1-T+2*T’=397,06
Y=(2*T’)2/(2*R)=0,76
Hx=(X* Δhaw1)/L1-Y=9,01
Najwyższy punkt łuku: h=77,5+Hx=86,51m
Analogicznie dla łuków nr 2 i 3:
ŁUK 2:
R =1500m
L2 = 276,80 m
L3 = 730,99 m
Najniższy punkt wyznaczono jako koniec łuku: h=70,13m
ŁUK 3:
R =2500m
L3 = 730,99 m
L4 = 344,12 m
Najwyższy punkt dla łuku nr 3:
T’=9,09m
X=690,59
Y=0,07
Hx=4,95
Najwyższy punkt łuku: h=70,45+Hx=65,50m
4.4. Elementy rampy przechyłowej
Id min=0,1*a=0,1*0,5*B=0,3%
Id max=1,6%
Rys.5. Oznaczenia dla rampy przechyłowej.
Rampa na łuku nr 1
|
|
|
---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Id = 0,313%
Warunek spełniony
Rys.6. Szkic rampy nr 1.
Rampa na łuku nr 2
|
|
|
---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Id = 0,347%
Warunek spełniony
Rys.7. Szkic rampy nr 2.
CZĘŚĆ 5.
Rysunki
Do projektu zostały dołączone zadane w temacie rysunki w formie papierowej .