Zadanie 2. Przekrój podłużny trasy.
2a. Rysunek przekroju terenu - polecenie zostało wykonane na rysunku.
2b1. Ustalenie niwelety drogi - polecenie zostało wykonane na rysunku.
2b2. Obliczenie pochyleń (spadków) niwelety:
Wysokości głównych punktów projektowanego odcinka trasy:
HA=26m,HB=30m,HC=29.6m,HD=26.6m
Długości poszczególnych odcinków trasy wynoszą:
l1=284m l2=396m l3=366m.
i1=(HB-HA)/l1=(30m-26m)/(284m)=0.014
i2=(HB-HC)/l2=(30m-29.6m)/(396m)=0.001
i3=(HC-HD)/l3=(29,6m.-26.6m)/(366m)=0.008
2b2a. Obliczenie rzeczywistej wysokości punktu B.
Rzeczywistą wysokość punktu B obliczymy korzystając ze wzoru:
HB=HA+i1*l1
HB=26m+0.014*284m=29.98m.
2b2b. Obliczenie rzeczywistej wysokości punktu C i odległości x od punktu B do punktu C.
To polecenie rozwiążemy korzystając z układu równań:
HC=HB-i2*x
HC=HD-i2*(L1-x)
L1=1046m-284m=762m
Porównując stronami oba powyższe równania otrzymujemy:
29.98m-0.001*x=26.6m+0.008*(762m-x)
29.98m-0.001*x=26.6m+6.1m-0.008*x
-0.001*x+0.008*x=(26.6+6.1-29.98)m
0.007*x=2.72m
x=388.57m.
Korzystając z pierwszego równania otrzymujemy szukaną wysokość punktu C
HC=29.98m-0.001*388.57m.
HC=29.59m.
Korzystając z drugiego równania otrzymujemy szukaną wysokość punktu C
HC=26.6m.+0.008*(762m-388.57m)
HC=29.59m
2c. Określenie położenia ostatniego załamania niwelety - polecenie zostało wykonane na rysunku.
2d. Ustalenie minimalnych promieni łuków pionowych.
Łuk pierwszy:
i1=0.014 i2=0.001
ωI=i1+i2 ωI=0.014+0.001=0.015
TI=ŁI/2 ŁI=RI*ωI TI=(RI*ωI)/2
Aby dobrać promień pierwszego łuku pionowego należy skorzystać z nierówności:
(T2I)/RI≥0.15m.
(R2I*ω2I)/(4*2*RI)≥0.15m
(RI*ω2I)/(4*2)≥0.15m.
RI≥(0.15*8)/( ω2I)
RI≥(1.2)/(0.0152)
RI≥5333.33m.
Dobieram promień pierwszego łuku pionowe RI=8000m.
Sprawdzenie warunku stycznej: T1≥50m.
TI=(RI*ωI)/2
TI=(8000m*0.015)/2=60m.
Obliczenie strzałki łuku:
fI=(( T2I)/(2*RI))=((60m)2/(2*8000m))=3600/16000=0.23m.
Łuk drugi:
i2=0.001 i3=0.008
ωII=|i1-i2| ωII=|0.001-0.008|=|-0.007|=0.007
TII=ŁII/2 ŁII=RII*ωII TII=(RII*ωII)/2
Aby dobrać promień drugiego łuku pionowego należy skorzystać z nierówności:
(T2II)/RII≥0.15m.
(R2II*ω2II)/(4*2*RII)≥0.15m
(RII*ω2II)/(4*2)≥0.15m.
RII≥(0.15*8)/( ω2II)
RII≥(1.2)/(0.0072)
RII≥24489.79m.
Dobieram promień drugiego łuku pionowego RII=26000m.
Sprawdzenie warunku stycznej: TII≥50m.
TII=(RII*ωII)/2
TII=(26000m*0.007)/2=91m.
Obliczenie strzałki łuku:
fII=(( T2II)/(2*RII))=((91m)2/(2*26000m))=8281/52000=0.16m.
2e. Obliczenie elementów łuków pionowych.
2e1. Obliczenie wysokości punktów niwelety od punktu A do punktu B.
HA=26m. i1=0.014 RI=8000m.
HA1=HA+i1*lA1=26m+0.014*12m=26.17m.
HA2=HA+i1*lA2=26m+0.014*28m=26.39m.
HA3=HA+i1*lA3=26m+0.014*64m=26.90m.
HA4=HA+i1*lA4=26m+0.014*84m=27.18m.
HA5=HA+i1*lA5=26m+0.014*100m=27.40m.
HA6=HA+i1*lA6=26m+0.014*136m=27.90m.
HA7=HA+i1*lA7=26m+0.014*174m=28.44m.
HA8=HA+i1*lA8=26m+0.014*200m=28.80m.
HA9=HA+i1*lA9=26m+0.014*216m=29.02m.
Początek pierwszego łuku pionowego:
HA10=HA+i1*lA10=26m+0.014*224m=29.14m.
HA11=HA+i1*lA11-(x2/2RI)=26m+0.014*240m-((16m)2/2*8000m)=29.34m.
HA12=HA+i1*lA12-(x2/2RI)=26m+0.014*254m-((30m)2)/2*8000m)=29.50m.
HA13=HA+i1*lA13-(x2/2RI)=26m+0.014*277.8m-((53.8m)2/2*8000m)=29.71m.
Środek pierwszego łuku pionowego:
HA14=HA+i1*lA14-(x2/2RI)=26m+0.014*284m-((60m)2/2*8000m)=29.75m.
2e2. Obliczenie wysokości punktów niwelety od punktu B do punktu C.
HB=29.98m. i2=0.001 RI=8000m.
HB1=HB-i2*lB1-(x2/2RI)=29.98m-0.001*16m-((44m)2/2*8000m)=29.84m.
HB2=HB-i2*lB2-(x2/2RI)=29.98m-0.001*26m-((34m)2/2*8000m)=29.88m.
HB3=HB-i2*lB3-(x2/2RI)=29.98m-0.001*56m-((4m)2/2*8000m)=29.92m.
Koniec pierwszego łuku pionowego:
HB4=HB+i2*lB4=29.98m-0.001*60m=29.92m.
HB5=HB+i2*lB5=29.98m-0.001*86m=29.89m.
HB6=HB+i2*lB6=29.98m-0.001*116m=29.86m.
HB7=HB+i2*lB7=29.98m-0.001*187.69m=29.79m.
HB8=HB+i2*lB8=29.98m-0.001*216m=29.76m.
HB9=HB+i2*lB9=29.98m-0.001*240m=29.74m.
Początek drugiego łuku pionowego:
HB=29.98m. i2=0.001 RII=26000m.
HB10=HB+i2*lB10=29.98m-0.001*297.6m.=29.68m.
HB11=HB+i2*lB11-(x2/2RII)=29.98m-0.001*316m-((18.40m)2/2*26000m)=29.66m.
HB12=HB+i2*lB12-(x2/2RII)=29.98m-0.001*328m-((30.40m)2/2*26000m)=29.63m.
HB13=HB+i2*lB13-(x2/2RII)=29.98m-0.001*378m-((80.40m)2/2*26000m)=29.48m.
HB14=HB+i2*lB14-(x2/2RII)=29.98m-0.001*386m-((88.4m)2/2*26000m)=29.44m.
Środek drugiego łuku pionowego:
HB15=HB+i2*lB15-(x2/2RII)=29.98m-0.001*388.6m-((91m)2/2*26000m)=29.43m.
2e3. Obliczenie punktów niwelety od punktu D do punktu C
HD1= HD+i3*lD1=26.6m+0.008*46m=26.97m
HD2= HD+i3*lD2=26.6m+0.008*54m=27.03m
HD3= HD+i3*lD3=26.6m+0.008*146m=27.77m
HD4= HD+i3*lD4=26.6m+0.008*150m=27.80m
HD5= HD+i3*lD5=26.6m+0.008*216m=28.33m
HD6= HD+i3*lD6=26.6m+0.008*242m=28.54m
HD7= HD+i3*lD7=26.6m+0.008*246m=28.57m
HD8= HD+i3*lD8=26.6m+0.008*272m=28.78m
Koniec drugiego pionowego łuku:
HD9= HD+i3*lD9=26.6m+0.008*282.4m=28.86m
HD10= HD+i3*lD10-((x2/2RII)=26.6m+0.008*296.60m-((14.20m)2-2*26000m)=28.97m
HD11= HD+i3*lD11-((x2/2RII)=26.6m+0.008*308m-((25.6m)2-2*26000m)=29.05m
HD12= HD+i3*lD12-((x2/2RII)=26.6m+0.008*346m-((63.6m)2-2*26000m)=29.29m
HD13= HD+i3*lD13-((x2/2RII)=26.6m+0.008*360m-((77.6m)2-2*26000m)=29.36m
Środek drugiego łuku pionowego:
HD14= HD+i3*lD14-((x2/2RII)=26.6m+0.008*373.4m-((91m)2-2*26000m)=29.43m
2f. Obliczenie najwyższego i najniższego punktu na poszczególnych łukach pionowych.
2f1.Obliczenie najwyższego i najniższego punktu na pierwszym łuku pionowym.
i1=0.014 i2=0.001 HB=29.98m
RI=8000m TI=60m
x=RI*i2=8000m*0.001=8m
Hnajwyższy= HB-(TI-x)*i2-(x2/2RI)
Hnajwyższy=29.98m-(60m-8m)*0.001-((8m)2/2*8000m)
Hnajwyższy=29.98m
Hnajniższy=HA10=29.14m - początek pierwszego luku pionowego
2f2.Obliczenie najwyższego i najniższego punktu na drugim łuku pionowym.
Hnajwyższy=HB10=29.68m - początek drugiego łuku pionowego
Hnajniższy= HD9=28.86m - koniec drugiego łuku pionowego
3.Rysunek przekrojów poprzecznych na prostej oraz na łuku.
Celem wykonania powyższego zadania jest narysowanie przekrojów
poprzecznych na prostej i na jednym z dwóch łuków. Szerokość pasa jezdni
projektowanego odcinka trasy wynosi 3m na prostej oraz na dwóch łukach.
Spadek na odcinku prostym wynosi 2% od środka jezdni na prawo i lewo
projektowanego odcinka drogi. Spadki na łukach do wewnątrz łuków wynoszą
odpowiednio: na pierwszym łuku o promieniu R1=250m wynosi 4% a na drugim
łuku o promieniu R2=200m wynosi 5%. Pobocze na całym projektowanym odcinku
trasy ma szerokość wynoszącą 1m, natomiast pochylenia wynoszą odpowiednio: na
prostej po 6% po prawej i po lewej stronie jezdni projektowanego odcinka trasy, na
łuku po lewej stronie jezdni spadek pobocza wynosi 6%, po prawej stronie jezdni od
strony jezdni 6% na 1/3 długości pobocza w kierunku środka jezdni wynosi 4% oraz
1% na 2/3 długości pobocza w kierunku krawędzi rowu jezdni. Pochylenie skarpy na
całej długości wynosi 1:1,5. Głębokość rowu wynosi 0.35m a jego szerokość dna rowu
wynosi 0.4m na całym odcinku projektowanej drogi.
Zastosowana konstrukcja nawierzchni projektowanego odcinka trasy ma
następującą budowę:
-beton asfaltowy 4cm
-beton asfaltowy 4cm
-mieszanka mineralno-bitumiczna 6cm
-chudy beton 16cm
-warstwa odsączająca 15cm
Na rysunku został narysowany przekrój poprzeczny na prostej oraz przekrój
poprzeczny na pierwszym łuku projektowanego odcinka trasy.