Warunki techniczne dotyczą spełnienia wymagań podstawowych takich jak:

• bezpieczeństwa użytkowania,

• nośności i stateczności konstrukcji,

• ochrony środowiska ze szczególnym uwzględnieniem ochrony przed nadmiernym

hałasem, wibracjami, zanieczyszczeniami powietrza, wody i gleb,

DROGA – rozumie się przez to drogę publiczną

KLASA DROGI – rozumie się przez to przyporządkowanie drodze odpowiednich parametrów technicznych, wynikających z jej cech funkcjonalnych

KORONA DROGI (K) - czyli część korpusu drogowego ograniczona górnymi krawędziami

skarp składająca się z jezdni i poboczy,

JEZDNIA (J) - jest to umocniona powierzchnia korony drogi, przeznaczona dla ruchu pojazdów,

POBOCZA (P) - stanowią umocnione (lub nie) części korony przeznaczone dla ruchu pieszych

oraz postoju pojazdów w czasie awarii.

NIWELETA DROGI – wysokość drogi m n.p.m. liczona w osi drogi

METODA KROKU TRASERSKIEGO – polega na wytyczeniu na planie warstwicowym linii jednostajnego pochylenia. Krok traserski wyznacza się z maksymalnego dopuszczalnego pochylenia podłużnego dla danej prędkości projektowej pomniejszonego o 1-2%. D=h/(imax-2%)

gdzie:

d -długość kroku traserskiego w metrach, h -różnica wysokości warstwic, h=1m,

imax - maksymalne dopuszczalne pochylenie niwelety drogi

Następnie na planie sytuacyjnym wykreśla się linię biegnącą od jednej warstwicy do drugiej o założonym wcześniej pochyleniu podłużnym (obliczonej wartości d).

Krzywa przejściowa - Trasa drogowa w planie stanowi połączenie odcinków prostych i krzywoliniowych. Na odcinku prostym promień równy jest nieskończoności, natomiast krzywizna równa jest zero. Na długości łuku kołowego promień ma skończoną wartość R, a krzywizna nie jest juz równa 0. Podczas jazdy na łuku na pojazd działa również przyspieszenie dośrodkowe, zależne od prędkości pojazdu i promienia. Na prostej przyspieszenie dośrodkowe równe jest 0. Zatem, przy bezpośrednim połączeniu odcinka prostego z łukiem kołowym następuje nagły, skokowy przyrost przyspieszenia dośrodkowego. Aby uniknąć nagłego uderzenia bocznego powodującego dyskomfort i mogącego źle wpływać na tor jazdy stosuje się tzw. KRZYWE PRZEJSCIOWE – odcinki o stopniowo

zmieniającej sie krzywiźnie.

Innym efektem zastosowania krzywych przejściowych jest uzyskanie łagodnego optycznego przejścia z prostej w łuk, które bez krzywych przejściowych odczuwalne byłoby jako widoczny, ostry załom trasy. W drogownictwie, jako krzywe przejściowe najczęściej stosuje sie tzw. KLOTOIDY. Klotoida jest krzywa matematyczna, w której w każdym punkcie iloczyn promienia krzywizny i długości łuku krzywej od punktu początkowego jest wielkością stała. Dzięki klotoidzie uzyskujemy liniową zmianę wartości przyspieszenia dośrodkowego.

Krzywa przejściową w postaci klotoidy dobiera sie na podstawie kilku warunków:

- Warunek dynamiki i komfortu ruchu zależny jest od parametru k (dopuszczalnego przyrostu

przyspieszenia dośrodkowego), który określamy w zależności od prędkości projektowej.

- WARUNEK GEOMETRYCZNY - Geometria układu krzywa przejściowa- łuk kołowy -krzywa

przejściowa określa, ze dwa kąty t nie mogą być większe niż kat zwrotu trasy a: a - 2t > 0

- WARUNEK ESTETYKI (1) - Kat t, jaki tworzy styczna w końcowym punkcie krzywej

przejściowej z kierunkiem prostym trasy powinien zawierać się w przedziale od 3 do 30 stopni (warunek ten nie musi być spełniony przy kacie zwrotu trasy mniejszym niż 9 º na serpentynie)

- WARUNEK ESTETYKI (2) - Odsuniecie H łuku kołowego od prostego kierunku trasy

powinno zawierać sie w przedziale 0,5÷2,5 m. Gdy nie można tego warunku spełnić (np. przy małych katach zwrotu trasy) dopuszcza sie odsuniecie graniczne 0,2 m.

- WARUNEK KONSTRUKCYJNY (1) - Warunek konstrukcyjny stosowany jest na łukach z

poszerzeniem. Poszerzenie- Szerokość każdego pasa ruchu powinna być zwiększona na długości poziomego łuku kołowego o wartość p obliczana następująco:

1. 40/R – na drodze klasy Z i wyższych klas oraz na ulicach klasy L usytuowanych na obszarze przemysłowo handlowym lub na których przewidziano zbiorowa komunikacje autobusowa,

2. 30/R – na drodze klasy D i oraz innych drogach klasy L niewymienionych w punkcie 1.

R – promień łuku kołowego w [m]. Obliczone poszerzenie p należy zaokrąglić w górę do pełnych 5 cm

- WARUNEK KONSTRUKCYJNY (2) - Poszerzenia nie trzeba stosować, gdy jego obliczona wartość jest mniejsza od 0,2 m, lub jezdnia posiada dwa lub więcej pasów ruchu dla jednego kierunku. Zmiana szerokości powinna być wykonana na krzywej przejściowej, bez widocznych załamań. Na łuku kołowym o promieniu równym lub mniejszym niż 25 m wartość poszerzenia należy dla każdego pasa ruchu obliczyć oddzielnie.

- WARUNEK KONSTRUKCYJNY (3) - Warunek konstrukcyjny komfortu jazdy związany jest z

maksymalnym dopuszczalnym dodatkowym pochyleniem podłużnym krawędzi dodatkowej.

DOBÓR PARAMETRU KLOTOIDY

Parametr klotoidy należy dobrać z przedziału ograniczonego największym obliczonym Amin, a najmniejszym obliczonym Amax. Obrany parametr A zaokrąglą sie do pełnych wartości z gradacja co 5 m, ewentualnie przy mniejszych promieniach co 1 m.

Można również obrać parametr klotoidy i obliczyć długość krzywej przejściowej, a następnie ja zaokrąglić.

Finalnie długość łuku kołowego i krzywych przejściowych powinna spełniać zależność:

L:K:L = 1:(0,5÷4):1

Najlepiej, kiedy stosunek ten zawiera sie w przedziale: 1:1:1÷1:2:1

PROFIL PODŁUŻNY – WSTĘP

• Projektowanie trasy w przekroju podłużnym polega na zaprojektowaniu niwelety trasy.

• Niweleta składa się z pochylonej prostej łamanej oraz krzywych likwidujących załomy tej prostej

łamanej.

• Jako krzywych będziemy używać łuków kołowych, dla których jednak nie wprowadza się krzywych przejściowych.

• Projektowanie niwelety polega na określeniu wysokości i odległości pomiędzy wszystkimi ważnymi punktami trasy, a więc: początku i końca (trasy oraz łuków kołowych), wierzchołków oraz innych charakterystycznych punktów.

• Na ogół robi się to dla osi jezdni, chociaż czasami wykonuje się to również dla krawędzi bocznych.

PROFIL PODŁUŻNY – ZASADY

• Pochylenie niwelety nie może przekraczać wartości dopuszczalnych (minimalnych i maksymalnych), • Niweleta musi przebiegać przez punkty stałe trasy: punkt początkowy, końcowy, główka szyny przecinająca trasę, osi ważniejszych dróg przecinających trasę, rzędne projektowanych nawierzchni mostowych, wiaduktów i przepustów,

• Ograniczenie nadmiernych wysokości nasypów i głębokości wykopów,

• Minimalizacja robót ziemnych, oraz równoważenie ilości ziemi z nasypów i wykopów,

• Zapewnienie właściwego odwodnienia tzn. projektowanie wierzchołków łuków wypukłych w

wykopie, natomiast wierzchołków łuków wklęsłych w nasypie (ze względu na projektowane przepusty drogowe).

KOORDYNACJA DROGI W PLANIE I PRZEKROJU PODŁUŻNYM

• Wierzchołki łuków poziomych i pionowych powinny się znajdować w jednej płaszczyźnie poprzecznej,

• Dopuszcza się wzajemne przesunięcie wierzchołków o wartość nie większą niż ¼ długości łuku poziomego,

• W obrębie łuków poziomych, należy unikać więcej niż jednego załamania niwelety.

Szerokość poboczy

Pochylenie poprzeczne gruntowego pobocza na odcinku prostym lub na odcinku krzywoliniowym o pochyleniu poprzecznym jezdni jak na odcinku prostym powinno wynosić:

- od 6% do 8% - przy szerokości poboczna nie mniejszej niż 1,0 m

- 8% - przy szerokości pobocza mniejszej niż 1,0 m. Na odcinku krzywoliniowym o pochyleniu poprzecznym jezdni innym niż na odcinku prostym:

- od 2% do 3% więcej niż pochylenie jezdni, jeżeli jest to pobocze po wewnętrznej stronie łuku,

- tyle co pochylenie jezdni – do szerokości 1 m pobocza, a na pozostałej części pobocza – 2% w kierunku przeciwnym, jeżeli jest to pobocze po zewnętrznej stronie łuku.

ANALIZA RUCHU DROGOWEGO

ODDZIAŁYWANIE POJAZDÓW NA NAWIERZCHNIE DROGOWE

Czynniki:

• _ Typ pojazdu

• _ Całkowity ciężar pojazdu

• _ Nacisk na oś i rozmieszczenie osi

• _ Nacisk na koło i rozmieszczenie kół

Czynniki:

• _ Ciśnienie w ogumieniu

• _ Typ ogumienia

• _ Charakterystyka zawieszenia

• _ Prędkość pojazdu

TYP POJAZDU

Pojazdy osobowe nie wywołują istotnych naprężę w nawierzchni i ich wpływ na trwałość nawierzchni jest znikomy.

Pojazdy ciężarowe wywołują duże naprężenia w nawierzchni.

W projektowaniu uwzględnia się pojazdy powyżej 3,5 ton:

• _ pojazdy ciężarowe pojedyncze

• _ pojazdy ciężarowe z naczepa

• _ pojazdy ciężarowe z przyczepa

• _ autobusy

ROZMIESZCZENIE OSI

• _ osie pojedyncze

• _ osie podwójne (tandem)

• _ osie potrójne (tridem)

DOPUSZCZALNE NACISKI NA OSIE

Polska:

• _ os pojedyncza 100 kN (115 kN)

• _ os podwójna (145 kN-160 kN) zależy od odległości osi

Unia Europejska:

• _ os pojedyncza 115 kN

Hiszpania, Francja, Holandia:

• _ os pojedyncza 130 kN (dla kół bliźniaczych)

KOŁA

• _ pojedyncze

• _ bliźniacze

STANDARDOWA OŚ PORÓWNAWCZA:

N_S = F_j · N_j gdzie:

N_S – ilość osi standardowych odpowiadająca N osiom rzeczywistym,

N_j – ilość osi rzeczywistych o określonym nacisku (j-tym),

F_j – współczynnik równoważności osi – współczynnik przeliczeniowy osi rzeczywistych na standardowe

WSPÓŁCZYNNIK RÓWNOWAŻNOŚCI OSI

Jest to stosunek całkowitej ilości obciążeń osi rzeczywistych jakie może przenieść

nawierzchnia do jej zniszczenia do określonych ilości osi standardowych $F_{j} = \left( \frac{Q_{j}}{Q_{s}} \right)^{4}$(wzór 4 potęgi)

SPOSOBY PROGNOZOWANIA RUCHU

• _ Ruch Archiwalny – wyniki pomiarów ruchu, który odbył sie na drodze od czasu jej budowy

• _ Generalny Pomiar Ruchu – odbywa sie co 5 lat i na jego podstawie przygotowywane są prognozy ruchu – ostatni pomiar 2005 (www.gddkia.gov.pl)

METODA „PKB” PROGNOZOWANIA RUCHU

• _ Metoda oparta o GPR 2005

• _ Załącznik 1 z dnia 14 marca 2007: „Prognozy wskaźnika wzrostu PKB na okres 2007 – 2037 do celów planistyczno projektowych dla dróg krajowych”

• _ Załącznik 2 z dnia 14 marca 2007: „Zasady prognozowania wskaźników wzrostu ruchu wewnętrznego na okres 2007-2037 na sieci drogowej do celów planistyczno projektowych”

ZAŁOŻENIA METODY

• _ Wykorzystanie wskaźników wzrostu PKB średnich dla poszczególnych podregionów kraju, tak aby uwzględnić ich różny rozwój gospodarczy oraz przewidywany wpływ środków finansowych (miedzy innymi z UE) na gospodarkę

• _ Uwzględnienie prognoz demograficznych

• _ Uśrednienie okresowego zmniejszenia tempa wzrostu gospodarczego i PKB wynikające z możliwych spadków koniunktury

PRZYKŁAD PROGNOZY DLA REGIONU GDANSKIEGO

WPKB - prognoza wzrostu PKB średniego w latach 2009 – 2028

Podregion gdański, WPKB, %
Rok
PKB, %
Rok
PKB, %

ROCZNY WSKAŹNIK WZROSTU RUCHU (RWR)

RWR = 1 + (We x W_PKB)/100 gdzie:

RWR - wskaźnik rocznego wzrostu ruchu,

We - wskaźnik elastyczności,

W_PKB - wskaźnik rocznego wzrostu PKB.

WSPÓŁCZYNNIK ELASTYCZNOŚCI W_e

Wartość W_e w zależności od kategorii pojazdów:

Lp.	Kategoria pojazdów	Wskaźnik elastyczności (We) w latach:
		2006-2015
1.	Samochody osobowe	0,90
2.	Samochody dostawcze	0,33
3.	Samochody ciężarowe bez przyczepy i naczepy	0,35
4.	Samochody ciężarowe z przyczepą i naczepą	1,07

OBLICZONE WSKAZNIKI RWR

Obliczony wskaźnik rocznego wzrostu ruchu RWR
Rok
Ciężarowe bez Przyczepy
Ciężarowe z Przyczepami
Rok
Ciężarowe bez Przyczep
Ciężarowe z przyczepami

Wskaźnik wzrostu ruchu dla autobusów należy przyjmować niezależnie od wskaźnika wzrostu PKB jako równy 1,0.

WYZNACZENIE RUCHU CAŁKOWITEGO

• Metoda 1 – sumowanie ruchu w całym okresie obliczeniowym eksploatacji nawierzchni:

$$N_{\text{calk}} = 365*f_{1}*\sum_{i = 1}^{n}{\text{SDR}100_{i}*t_{i}}$$

gdzie:

N_calk - ruch całkowity wyrażony w osiach obliczeniowych 100 kN w okresie obliczeniowym (najczęściej 20 lat)

f₁ - współczynnik obliczeniowego pasa ruchu

SDR100_i - średni dobowy ruch w każdym roku eksploatacji nawierzchni wyrażony liczba osi standardowych 100 kN w przekroju drogi

t_i - liczba lat w okresie obliczeniowym

• Metoda 2 – jeśli znany jest SDR w środku okresu eksploatacji:

N_calk = 365 * f₁ * SDR100_srodek * t_obl

gdzie:

SDR100_srodek - średni dobowy ruch w środku okresu eksploatacji nawierzchni wyrażony liczba osi standardowych 100 kN w przekroju drogi

• Metoda 3 – przypadek geometrycznego wzrostu ruchu o stały procent jeśli znany jest SDR w początkowym okresie eksploatacji:

$$N_{\text{calk}} = 365*f_{1}*\text{SDR}100_{0}*C\text{\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ }C = \frac{\left\lbrack \left( 1 + p \right)^{t_{\text{obl}}} \right\rbrack}{p}$$

gdzie:

SDR100₀- średni dobowy ruch na początku okresu eksploatacji nawierzchni wyrażony liczba osi standardowych 100 kN w przekroju drogi

p [%] – roczny procentowy wzrost ruchu

t – ilość lat eksploatacji

KATEGORIA RUCHU NA POSTAWIE WYZNACZONEGO RUCHU CAŁKOWITEGO

Ruch	L [osie 100kN]	Ncalk [osie 100kN]	Ncalk [osie 115kN]
KR1	≤ 12	≤ 90 000	≤ 51 500
KR2	13÷70	90 001÷51 000	51 501÷291 600
KR3	71÷335	510 001÷2 500 000	291 601÷1 429 400
KR4	336÷1000	2 500 001÷7 300 000	1 429 401÷4 173 800
KR5	1001÷2000	7 300 001÷14 600 000	4 173 801÷8 347 600
KR6	≥ 2001	≥14 600 001	≥ 8 347 601

PRZELICZENIE NA OSIE STANDARDOWE 100 kN

Liczba osi obliczeniowych 100kN w kolejnych latach eksploatacji DK [osi 115kN/dobę]
Rok
Ciężarowe bez przyczep
Ciężarowe z przyczepą
Autobusy
Rok
Ciężarowe bez przyczep
Ciężarowe z przyczepą
Autobusy

PRZELICZENIE NA OSIE STANDARDOWE 115 kN

„Wzór czwartej potęgi”: SDR115=(100/115)4xSDR100

Liczba osi obliczeniowych 115kN w kolejnych latach eksploatacji DK [osi 115kN/dobę]
Rok
Ciężarowe bez przyczepy
Ciężarowe z przyczepami
Autobusy
Rok
Ciężarowe bez przyczep
Ciężarowe z przyczepami
Autobusy

RUCH CAŁKOWITY W OKRESIE EKSPLOATACJI

N_całk = 365 x f₁ x ∑SDR₁₁₅ gdzie:

-N_całk - ruch całkowity wyrażony w osiach obliczeniowych 115 kN na pas obliczeniowy

-f₁ - współczynnik obliczeniowego pasa ruchu, f₁=0,5

-SDR₁₁₅ - suma średniego dobowego ruchu pojazdów z każdego roku eksploatacji nawierzchni DK, wyrażona liczba osi obliczeniowych 115 kN

Okres obliczeniowy	Ruch całkowity [miliony osi 115kN/pas obliczeniowy]
20 lat	7,82

CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA PROJEKTOWANIE – Ruch, Klimat, Warunki gruntowo-wodne, Rodzaje materiałów (jakie chcemy zastosować), Liczba warstw i ich grubości

METODY PROJEKTOWE – Teoretyczne, Empiryczne, Mechanistyczne, Katalogi Typowych Konstrukcji Nawierzchni, Projektowanie indywidualne

WARUNKI WODNE

Tablica 4. Klasyfikacja warunków wodnych podłoża konstrukcji nawierzchni.

Lp.	Charakterystyka korpusu drogowego	Warunki wodne, gdy poziom swobodnego zwierciadła wody gruntowej występuje na głębokości poniżej spodu konstrukcji nawierzchni
		< 1m
1	Wykopy ≤ 1m	a
		b
2	Nasypy ≤ 1m	a
		b
3	Wykopy ≥ 1m	a
		b
4	Nasypy ≥ 1m	a
		b

Warunki gruntowe

Tablica 5. Podział gruntów pod względem wysadzinowości.

Właściwości	Grupa gruntów
Rodzaj gruntu	Niewysadzinowe
	-rumosz niegliniasty (KR) -żwir (Ż) -pospółka (po) - piasek gruby (Pr) -piasek średni (Ps) - piasek drobny (Pd) - żużel nierozpadowy
Zawartość cząstek wg PN-88/B-04481 [%] ≤ 0,075mm ≤0,02mm	< 15 < 3
Kapilarność bierna [m]	< 1,0
Wskaźnik piaskowy [WP]	> 35

GRUPA NOŚNOŚCI PODŁOŻA

Tablica 6. Grupy nośności podłoża nawierzchni Gi w zależności od warunków wodnych

Lp.	Rodzaj gruntów podłoża	Grupa nośności podłoża nawierzchni Gi gdy warunki wodne są
		Dobre
1	Grunty niewysadzinowe: rumosze (niegliniaste), żwiry, pospółki, piski grubo- średnio i drobnoziarniste, żużle nierozpadkowe	G1
2	Grunty wątpliwe: - piaski pylaste -zwietrzeliny gliniaste, rumosze gliniaste, żwiry gliniaste, pospółki gliniaste	G1 G1
3	Grunty wysadzinowe: -grunty mało wysadzinowe – gliny zwięzłe, gliny piaszczyste i pylaste, iły, iły piaszczysty i pylaste - grunty bardzo wysadzinowe – piaski gliniaste, pyły piaszczyste, pyły, gliny, gliny piaszczyste i pylaste, iły warwowe	G2 G3

Tablica 7. Grupa nośności podłoża nawierzchni Gi na podstawie wskaźnika nośności CBR

Grupa nośności podłoża nawierzchni	Wskaźnik nośności CBR
G1	10% ≤ CBR
G2	5% ≤ CBR < 10%
G3	3% ≤ CBR < 5%
G4	CBR < 3%

WZMOCNIENIE SŁABEGO PODŁOŻA

Jeżeli podłoże zakwalifikowano do grupy nośności od G2 do G4 musi być doprowadzone do grupy nośności G1.

SPOSÓB 1 – WYMIANA GRUNTU

Tablica 8.

Wskaźnik nośności CBR nowej warstwy [%]	Grubość nowej warstwy podłoża o grupie nośności [cm]
	G1
20	30
25	25
Zalecane wzmocnienie podłoża geosyntetykiem

SPOSÓB 2 – STABILIZACJA GRUNTU

• Na podłożu o grupie nośności G2: 10 cm stabilizacji gruntu spoiwem (cement, wapno lub popioły lotne) o

Rm=1,5 MPa,

• Na podłożu G3: 15 cm stabilizacji gruntu spoiwem o Rm=2,5 MPa,

• Na podłożu G4: 25 cm stabilizacji gruntu spoiwem o Rm=2,5 MPa.

GŁĘBOKOŚĆ PRZEMARZANIA – do wyznaczenia tego służy specjalna mapka

MINIMALNA GRUBOŚĆ KONSTRUKCJI

Tablica 9. Wymagana grubość konstrukcji nawierzchni i ulepszonego podłoża ze względu na mrozoodporność

Kategoria obciążenia ruchem	Grupa nośności i podłoża z gruntów wątpliwych i niewysadzinowych hz
	G1 i G2
KR1	0,40
KR2	0,45
KR3	0,50
KR4	0,55
KR5	0,60
KR6	0,65

Układ warstw nawierzchni :

• Warstwa ścieralna – Beton asfaltowy, mieszanka SMA

• Warstwa wiążąca – Beton asfaltowy

• Podbudowa zasadnicza – Beton asfaltowy, chudy beton, kruszywo łamane stabilizowane

mechanicznie, kruszywo stabilizowane spoiwem hydraulicznym, tłuczeń, piasek otaczany asfaltem,

• Podbudowa pomocnicza – grunt stabilizowany cementem, kruszywo naturalne

• Ulepszone podłoże – Warstwa odsączająca, mrozoochronna, odcinająca z odpowiedniego

gruntu (np. piasek gruby, pospółka) bądź przygotowanej mieszanki różnych frakcji

Rodzaje robót ziemnych w drogownictwie

Roboty skupione (punktowe) przykładowo:

• Fundamenty przyczółków mostowych,

• Fundamenty przepustów,

• Roboty ziemne skupione charakteryzują się tym, że są wykonywane na stosunkowo niewielkiej

• powierzchni, a wszystkie urządzenia i maszyny potrzebne do wykonania tych robót rozmieszczone są bezpośrednio przy wykonywanym obiekcie

Roboty ciągłe (liniowe) - Charakteryzują się tym, że są wykonywane w pasie o szerokości od kilkunastu do kilkudziesięciu metrów i mogą się rozciągać na długości kilkudziesięciu kilometrów.

Liniowe roboty ziemne - Wyróżnia się następujące etapy:

• Roboty przygotowawcze

• Wykonywanie wykopów

• Transport wydobytych mas ziemnych

• Budowa nasypów

• Zagęszczanie gruntu w budowanych nasypach,

• Wyrównanie terenu

• Wzmocnienie i zabezpieczenie wykonanych budowli ziemnych

Odkład - Występuje wtedy, gdy ilość wydobytego z wykopu gruntu jest większa niż potrzeba do wbudowania w nasyp, nadmiar gruntu formuje się w pryzmę w określonym miejscu budowy,

Ukop - Występuje wtedy, gdy ilość wydobytego z wykopu gruntu jest mniejsza niż potrzebna do budowania w nasyp, to brakującą ilość pozyskuje się poza miejscem budowy.

Przekrój odcinkowy - Przekrój poprzeczny, w którym występuje zarówno wykop, jak i nasyp. Sytuacja taka ma miejsce w terenie pochylonym poprzecznie do osi drogi

Ogólne zasady projektowania robót ziemnych - W celu ograniczenia objętości oraz kosztu robót

ziemnych należy przestrzegać następujących zasad:

• Objętość wykopów powinna być równa lub jak najbardziej zbliżona do objętości nasypów, tak aby uzyskać wyrównanie mas ziemnych,

• W celu zmniejszenia kosztów transportu należy projektować wyrównanie mas ziemnych na

możliwie krótkich odcinkach,

• Pożądane jest projektowanie transportu mas ziemnych ze spadkiem niwelety

Obliczanie objętości robót ziemnych - Objętość mas ziemnych oblicza się za pomocą przekrojów poprzecznych. Objętość bryły nasypu lub wykopu równa jest iloczynowi średniego przekroju poprzecznego przemnożonego przez długość odcinka pomiędzy sąsiadującymi przekrojami.

V=1/2 x (F1 + F2) x L

TRANSPORT POPRZECZNY MAS ZIEMNYCH - Jest to mniejsza wartość z obliczonych objętości Vw i Vn, która jest wykorzystywana na miejscu,

TRANSPORT PODŁUŻNY MAS ZIEMNYCH - Jest to różnica obliczonych objętości wykopu i nasypu

transportowana wzdłuż trasy drogowej,

SUMA ALGEBRAICZNA OBJĘTOŚCI - Jest to sumowanie objętości mas ziemnych od pierwszego

przekroju do ostatniego po kolumnach transportu podłużnego. Wartość uzyskana dla ostatniego przekroju jeśli jest inna niż 0 oznacza nadmiar lub niedobór mas ziemnych. Jeśli liczba jest w

kolumnie wykopu, to jest nadmiar mas ziemnych, natomiast jeśli liczba jest w kolumnie nasypu to jest niedobór mas ziemnych.

WYKRES POWIERZCHNI I WYKRES OBJĘTOŚCI MAS ZIEMNYCH

• Na osi poziomej, jako odcięte nanosi się kilometraż trasy drogowej,

• Na osi pionowej odkłada się pionowo, jako rzędne, powierzchnie przekrojów poprzecznych,

• Powierzchnie wykopu odkłada się w górę od osi odciętych i przypisuje się im znak (+),

• Powierzchnie nasypu odkłada się w dół od osi odciętych i przypisuje się im znak (-),

• Skalę dobiera się w zależności od wielkości powierzchni przekrojów poprzecznych np.. 1 cm= 10m2 powierzchni.

• Jeśli połączy się rzędne obliczonych powierzchni przekrojów poprzecznych na długości trasy odcinkami prostymi, to otrzymuje się wykres powierzchni tej trasy,

• Obliczona powierzchnia figur płaskich na tym wykresie odpowiada objętości robót ziemnych.

NAZWA WYKRES POWIERZCHNI I WYKRES OBJĘTOŚCI, PONIEWAŻ:

• Każda rzędna na wykresie powierzchni oznacza powierzchnię wykopu lub nasypu w danym

przekroju,

• Każda powierzchnia pomiędzy dwiema rzędnymi oznacza objętość mas ziemnych między tymi

przekrojami.

WYKRES SUMOWANEJ OBJĘTOŚCI – KRZYWA BRŰKNERA

• Każda rzędna na wykresie sumowanej objętości oznacza sumę algebraiczną robót ziemnych od

początku profilu podłużnego,

• Wznoszące się części krzywej sumowanej objętości oznaczają wykopy, zaś opadające – nasypy,

• Różnica dwóch rzędnych na wznoszącej się części krzywej oznacza objętość wykopów na tym odcinku, natomiast różnica dwóch rzędnych na opadającej części krzywej oznacza objętość robót ziemnych potrzebnych do zniesienia nasypu na tym odcinku, Punkty szczytowe krzywej Bruknera (maksymalne), w których przyrosty objętości zmieniają znak, oznaczają punkty zerowe,

• Łagodne pochylenie krzywej oznacza niewielkie roboty ziemne, natomiast znaczne pochylenie

krzywej – duże roboty ziemne,

• Różnica rzędnych punktu początkowego i końcowego krzywej oznacza objętości wykopów lub nasypów na odcinku. Jeżeli ta różnica jest równa 0 to roboty ziemne się bilansują, jeżeli różnica jest <0 to masy ziemi należy dowieźć aby wykonać nasypy, a jeżeli różnica będzie >0 to mas ziemnych będzie za dużo i należy je wywieź na odkład.

ZASADY OGÓLNE

• Podstawę do wyrównania mas ziemnych stanowi wykres sumowanej objętości (krzywa Bruknera),

• Każda linia wznosząca na krzywej Bruknera oznacza wykop,

• Każda linia opadająca na krzywej Bruknera oznacza nasyp,

• Punkty przecięcia się krzywej z prostą odniesienia wyznaczają zerowe roboty ziemne. Na długości odcinków IabI oraz IbcI roboty ziemne wyrównują się,

• Na długości odcinków IcdI – wykres powyżej i IdeI – wykres poniżej, roboty ziemne nie wyrównują się.

Linia wyrównawcza robót ziemnych

Każda prosta pozioma, łącznie z prostą odniesienia, poprowadzona na wykresie sumowanej objętości (na wykresie krzywej Brucknera), może być linią wyrównawczą, zwaną też linią rozdzielczą lub linią rozdziału mas ziemnych,

Linia rozdziału przecina wykres objętości w dwóch punktach,

Linia rozdziału może być styczna do wykresu sumowanej objętości,

Lub linia rozdziału może przecinać wykres sumowanej objętości w dwóch punktach i

jednocześnie być styczna.

NAZWA: LINIA WYRÓWNAWCZA PONIEWAŻ:

• Na odcinku trasy pomiędzy punktami przecięcia linii wyrównawczej z krzywą Bruknera objętość wykopów równa się objętości nasypów, a zatem masy ziemne wyrównują się,

• Maksymalne rzędne mierzone od linii wyrównawczej oznaczają objętość wyrównujących się mas

ziemnych,

• Odległości pomiędzy punktami przecięcia się linii wyrównawczej z krzywą Bruknera są maksymalnymi długościami przewozu wyrównujących się mas ziemnych,

MOMENT PRZEWOZOWY

• Powierzchnia zawarta pomiędzy linią wyrównawczą a linią sumowanej objętości wyznacza moment przewozu wyrównujących się mas ziemnych, który wyraża się w m4,