Zagadnienia egzaminacyjne z przedmiotu

BUDOWA DRÓG

1. Co to jest droga?

Droga - wydzielony pas terenu przeznaczony do poruszania się i postoju pojazdów, ludzi, zwierząt, łącząca ze sobą dwa lub więcej punktów.

Budowla wraz z drogowymi obiektami inżynierskimi, urządzeniami technicznymi oraz instalacjami, stanowiąca całość techniczno-użytkową, przeznaczona do prowadzenia ruchu drogowego i zlokalizowana w pasie drogowym.

2. Co to jest niweleta drogi?

Niweleta drogi to rozwinięta na płaszczyźnie rysunku krawędź przechodząca przez oś podłużną drogi, której położenie pionowe odniesione jest do powierzchni terenu. Rzędne terenu i niwelety drogi zaznaczane są od określonego poziomu porównawczego.

Przy projektowaniu niwelety konieczne jest stosowanie takich pochyleń podłużnych, które zapewniają nie tylko odwodnienie powierzchniowe, lecz również dobre dostosowanie jej do konfiguracji terenu.

3. Do projektowania konstrukcji nawierzchni, jako wyjściowy przyjmuje się prognozowany Średni Dobowy Ruch (SDR) pojazdów ciężkich w przekroju drogi, w dziesiątym roku po oddaniu drogi do eksploatacji, w podziale na trzy grupy pojazdów. Proszę wymienić te grupy.

- samochody ciężarowe bez przyczep

- samochody ciężarowe z przyczepami

- autobusy

4. Jaka jest różnica między węzłem drogowym a skrzyżowaniem? Jakie znasz węzły drogowe - krótka charakterystyka.

Skrzyżowanie - przecięcie lub połączenie nie mniej niż dwóch dróg publicznych klasy niższej od GP, które znajduje się na jednym poziomie.

Węzeł drogowy - krzyżowanie się lub połączenie nie mniej niż dwóch dróg publicznych na różnym poziomie, zapewniające pełny lub czesiowy wybór kierunku jazdy; stosuje się o ile miarodajne natężenie i struktura kierunkowa ruchu uzasadnia zastosowanie węzła. Najczęściej stosowane przy połączeniu dróg kategorii A i S. Wyróżniamy następujące węzły drogowe:

- węzeł trójwylotowy zwany trąbką - stosowany przy połączeniu dwóch dróg dowolnych klas; ze względu na bezpieczeństwo ruchu drogowego zaleca się stosowanie trąbki usytuowanej z lewej strony (w drugiej ćwiartce).

- węzeł niepełna koniczynka - dobierać w dostosowaniu do miarodajnego natężenia i struktury kierunkowej ruchu, dostępności terenu i przebiegu krzyżujących się dróg; szczególnie korzystne, gdy droga wyższej klasy jest prowadzona w wykopie, wówczas pojazdy skręcające w lewo z drogi niższej klasy mają bardzo dobre warunki widoczności i niewielkie pochylenie podłużne na odcinku akumulacji. Istotną zaletą jest możliwość etapowania budowy w zastosowaniu do wzrastającego ruchu.

- węzeł koniczynka - stosowany przy połączeniu dwóch dróg tych samych klas (A i A; S i S; ewentualnie A i S), gdy jedna z dróg prowadzona jest w wykopie, a druga - prostopadła do nie j na nasypie.

- węzeł karo - dzięki zwartości, prostocie położeni łącznic i rozwiązań skrzyżowań a także łatwości dostosowania do potrzeb komunikacji zbiorowej i ruchu pieszych są często stosowane na terenie zurbanizowanym, ale też poza nim. Skrzyżowaniami tymi mogą być typowe skrzyżowania skanalizowane jak i ronda. Z uwagi na wzajemne kolizje relacji skrętnych w lewo, węzeł ten może funkcjonować bez sygnalizacji świetlnej. Często występują na ciągu ulicy klasy S, GP lub G z jezdniami zbierająco-rozprowadzającymi i ze sterowaniem sygnalizacją skoordynowaną.

- węzeł typu WC - może występować gdy krzyżują się drogi klasy S, GP lub G; zaleca się go stosować jeżeli jest spełniony chociaż jeden z następujących warunków:

- czterowylotowe skrzyżowanie nie zapewnia odpowiednich warunków użytkowych i jest uzasadnione rozdzielenie go na dwa skrzyżowania trójwlotowe z eliminacją kolizji

- układ wysokościowy krzyżujących się dróg oraz specyficzna struktura kierunkowa ruchu narzuca przecięcie się dróg na różnych poziomach.

5. Wykres transportu mas ziemnych.

Na prostej rzędnych X odkładamy odległości pomiędzy kolejnymi przekrojami charakterystycznymi w [m], natomiast na osi rzędnych Y różnice pomiędzy wykopem a nasypem w danym przekroju w [m²]. Jeśli wykres przecina oś rzędnych oznacza to że roboty ziemne są zbilansowane (wykopy=nasypy). Jeśli wykres zakończy się po stronie wykopów oznacza to że z danego odcinka drogi należy wywieźć grunt, w przeciwnym wypadku mamy nadmiar (ukop). Następnie znajdujemy objętość gruntu jaką przewiezie spycharka - na załamaniach linii (wierzchołkach) rysujemy poziomą linie o długości do 100m aż do przecięcia z wykresem. W podobny sposób określimy objętość jaką zdoła przetransportować zgarniarka - optymalna odległość przemieszczania do 500m. Pozostałą cześć gruntu przetransportuje się z pomocą koparki i samochodu.

Wykres ten służy do określenia kosztów przerzutu mas ziemnych. Moment transportowy: M_T = V_mz L_śrT

6. Ile kategorii ruchu przyjmuje się przy projektowaniu konstrukcji nawierzchni (podać symbole) i jak się je określa.

Kategorię ruchu określa się na podstawie liczby osi obliczeniowych na dobę na pas obliczeniowy w dziesiątym roku po oddaniu drogi do eksploatacji lub na podstawie przewidywanej liczby osi obliczeniowych w obliczeniowym okresie eksploatacji nawierzchni, który przyjęto na 20 lat.

Przy projektowaniu konstrukcji nawierzchni przyjmuje się sześć kategorii ruchu od najniższej KR1 do najwyższej KR6.

Na podstawie prognozowanego ruchu, w podziale na grupy pojazdów ciężkich (samochody ciężarowe bez przyczep, samochody ciężarowe z przyczepami, autobusy), oblicza się liczbę osi obliczeniowych wg wzoru:

L = (N₁ ∙ r₁ + N₂ ∙ r₂ + N₃ ∙ r₃) ∙ f₁ [osi/pas/dobę]

Kategorię ruchu wyznacza się z tablicy na podstawie obliczeniowej wielkości L.

7. Jaka jest różnica między węzłem drogowym a skrzyżowaniem? Scharakteryzuj rondo drogowe.

Skrzyżowanie - przecięcie lub połączenie nie mniej niż dwóch dróg publicznych klasy niższej od GP, które znajduje się na jednym poziomie.

Węzeł drogowy - krzyżowanie się lub połączenie nie mniej niż dwóch dróg publicznych na różnym poziomie, zapewniające pełny lub czesiowy wybór kierunku jazdy; stosuje się o ile miarodajne natężenie i struktura kierunkowa ruchu uzasadnia zastosowanie węzła.

Rondo drogowe - (prawie drogowym stosuje się określenie skrzyżowanie o ruchu okrężnym) zwykle stosowane jako obiekt inżynierii ruchu drogowego, gdzie promieniście dochodzące drogi zakończone są skrzyżowaniami z okalającą wyspę ronda drogą jednokierunkową, umożliwiającą jazdę okólną. W miejscach takich często stosowana jest reguła ruchu okrężnego. Ronda o właściwie skanalizowanym ruchu drogowym są skutecznym sposobem na rozładowanie zatorów drogowych. Jednocześnie swoją konstrukcją ograniczają prędkość jazdy oraz zapewniają kierującym lepszą widoczność innych uczestników ruchu (w ruchu prawostronnym - pojazdów nadjeżdżających zawsze z lewej strony), dzięki czemu wydatnie podnoszą poziom bezpieczeństwa.

Podział rond: mini, małe, średnie, duże;

W skład ronda wchodzą: wyspa środkowa, wloty i wyloty, pasy ruchu.

8. Scharakteryzuj przekrój typowy. Liczba przekrojów typowych w projekcie technicznym.

Przekrój typowy jest to graficzne przedstawienie przekroju poprzecznego drogi zawierające rozwiązania geometryczne i rozwiązania konstrukcji nawierzchni i innych elementów znajdujących się w korpusie drogowym, tj.:

- pochylenia poprzeczne jezdni i poboczy,

- pochylenia skarp wykopów i nasypów, skarp rowów przydrożnych,

- szerokość jezdni, poboczy, opasek, rowów itp.,

- szerokość dodatkowych pasów ruchu, pasów rozdzielających, wysepek,

- układ warstw nawierzchni i ich grubość,

- rodzaj materiałów użytych na poszczególne warstwy i ich zużycie.

Jeżeli z jakichś względów zmieniają się warunki na długości projektowanej trasy (zmienne pochylenie poprzeczne jezdni, inna konstrukcja rowów przydrożnych) należy wówczas zmienić również przekrój typowy i każdorazowo umieścić go w projekcie.

Przekrój typowy może być również zmieniony ze względu na charakter terenu, inny jest w sytuacji gdy niweleta jest obwiednią terenu (zerowe roboty ziemne), inny gdy droga przebiega w wykopie lub w nasypie. Przekrój typowy należy również ustalić dla drogi przebiegającej w łuku poziomym (ze spadkiem jednostronnym), w terenie zabudowanym, na stoku (pół wykop, pół nasyp), na skrzyżowaniach i zjazdach.

Przekroje typowe wykonuje się skali 1 : 100 lub 1 : 50 a szczegóły konstrukcyjne w skali 1: 10.

Przekroje typowe numeruje się i określa się ich lokalizację.

9. Przedstawić algorytm postępowania przy projektowaniu konstrukcji nawierzchni metodą katalogową.

1. Ustalenie obciążenia ruchem projektowanego odcinka drogi i wyznaczenie jej kategorii ruchu.

Kategorię ruchu określa się na podstawie liczby osi obliczeniowych na dobę na pas obliczeniowy w dziesiątym roku po oddaniu drogi do eksploatacji lub na podstawie przewidywanej liczby osi obliczeniowych w obliczeniowym okresie eksploatacji nawierzchni, który przyjęto na 20 lat.

Przy projektowaniu konstrukcji nawierzchni przyjmuje się sześć kategorii ruchu od najniższej KR1 do najwyższej KR6.

2. Ustalenie warunków gruntowo - wodnych:

- w wykopach

- w nasypach

- rodzaj gruntu podłoża pod wzgl. Wysadzinowości

- grupa nośności podłoża (od G1 do G4)

3. Wybór metody wzmocnienia podłoża. (wg 5.1 - 5.3).

Dla grupy nośności od G2 do G4 można doprowadzić grunt do grupy G1 poprzez:

a) wymianę warstwy gruntu podłoża nawierzchni na warstwę gruntu lub materiału niewysadzinowego

b) wzmacniając podłoże poprzez stabilizację spoiwem (wapnem, cementem, popiołem lotnym)

c) ulepszając grunt w górnej warstwie podłoża w inny sposób

4. Zapewnienie warunku odwodnienia konstrukcji (wg 5.4).

W wypadku konieczności odwodnienia podłoża nawierzchnia należy stosować warstwę odsączającą wykonaną z materiałów mrozoodpornych o współczynniku filtracji k ≥ 8 m/dobę (≥ 0,0093 cm/s) .

5. Wybór typowej konstrukcji nawierzchni i utwardzonego pobocza (wg 6.1).

Dla wyznaczonej kategorii ruchu od KR1 do KR6 z jednej z tablic wybieramy konstrukcję nawierzchni zależnie wyboru od materiału podbudowy.

6. Sprawdzenie warunku mrozoodporności (wg 5.5).

Łączna rzeczywista grubość zaprojektowanej warstwy konstrukcyjnej wraz z warstwą odsączającą i wzmocnionym podłożem powinna być większa niż minimalna grubość wg tablicy 9 dla danej głębokości przemarzania gruntu.

10. Opisać sposoby projektowania niwelety drogi. Co to jest krok techniczny projektowania niwelety?

Sposoby projektowania niwelety

W zależności od klasy technicznej wyróżniamy trzy zasadnicze sposoby nanoszenia niwelety :

- niweleta jako sieczna terenu:

Niweleta, która powoduje powstanie maksymalnych robót ziemnych, stosowana wyłącznie wyższych klas technicznych i ze względu na charakter terenu.

- niweleta jako obwiednia terenu:

Jest to niweleta praktycznie bez robót ziemnych, które mogą wystąpić jedynie w rejonach mostów lub wiaduktów, ewentualnie mogą to być roboty związane z wyrównaniem w przekroju poprzecznym (korytowanie pod nawierzchnię). Stosowana jest dla niskich klas technicznych, dróg gruntowych i w terenie który sprzyja takiemu rozwiązaniu.

- mieszany tj. połączenie dwóch powyższych:

Krok techniczny projektowania

Krok techniczny projektowania niwelety jest to odległość pomiędzy poszczególnymi załamaniami niwelety.

Najmniejsze zalecane odległości między załamaniami niwelety:

• drogi klasy A, S

Prędkość projektowa [km/h]	120	100	80
Najmniejsza zalecana odległość między załamaniami niwelety [m]	600	500	400

• drogi klasy GP,G,Z

Prędkość projektowa [km/h]	100	80	70	60	< 60
Najmniejsza zalecana odl. między załamaniami niwelety [m]	400	350	300	250	-

Największe zalecane długości odcinków o pochyleniach większych niż 2/3 największych pochyleń dopuszczalnych

Największe dopuszczalne pochylenie niwelety [%]	4	5	6
Największe długości odcinka [m]	2000	1500	1000

11. W jakich przypadkach sprawdzany jest warunek mrozoodporności?

W przypadku występowania w podłożu gruntów wysadzinowych lub wątpliwych należy sprawdziś czy rzeczywista grubość warstw nawierzchni i ulepszonego podłoża nie jest mniejsza niż minimalna grubość wg tablicy 9 dla danej głębokości przemarzania gruntu.

12. Co to jest skrajnia drogowa? - podać kilka cech charakterystycznych.

Nad drogą powinna być zachowana wolna przestrzeń, zwana dalej skrajnią drogi.

Wysokość skrajni drogi powinna być nie mniejsza niż:

- 4,70 m - nad drogą klasy A, S lub GP,

- 4,60 m - nad drogą klasy G lub Z,

- 4,50 m - nad drogą klasy L lub D.

Wysokość skrajni drogi może być zmniejszona do:

- 4,50 m - jeżeli jest przebudowywana albo remontowana droga klasy A, S lub GP, natomiast obiekty nad tymi drogami nie są objęte tymi robotami,

- 4,20 m - jeżeli jest przebudowywana albo remontowana droga klasy G lub Z, natomiast obiekty nad tymi drogami nie są objęte tymi robotami,

- 3,50 m - nad drogą klasy L lub D, za zgodą zarządcy tych dróg.







Wysokość skrajni nad chodnikiem lub ścieżką rowerową powinna być nie mniejsza niż 2,50 m, a w wypadku ich przebudowy albo remontu może być zmniejszona do 2,20 m.

Wymiary skrajni drogi na obiekcie inżynierskim określają przepisy dotyczące warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogowe obiekty inżynierskie i ich usytuowanie.




13. Omówić wykres transportu mas ziemnych.

Patrz: zadanie 5.

14. Omówić konstrukcję nawierzchni podatnych.

W podatnej konstrukcji nawierzchni wyróżnia się następujące warstwy:

- warstwa ścieralna - warstwa asfaltowa

- warstwa wiążąca - warstwa asfaltowa

- podbudowa - może składać się z jednej lub kilku warstw wykonanych z różnych materiałów, np. kruszywa łamanego stabilizowanego mechanicznie, kruszywa naturalnego stabilizowanego mechanicznie, piasku otoczonego asfaltem, betonu asfaltowego.

- podłoża - utworzone z gruntu rodzimego lub dowiezione, doprowadzone do określonej nośności i mrozoodporności

15. Co to jest krok techniczny projektowania niwelety? W jaki sposób łagodzi się załomy pionowe.

Krok techniczny projektowania

Krok techniczny projektowania niwelety jest to odległość pomiędzy poszczególnymi załamaniami niwelety.











Łagodzenie załomów pionowych

Aby zachować płynność trasy i odpowiednie warunki dla ruchu pojazdów należy stosować jak największe odstępy załamań niwelety, wyokrąglone możliwie największymi promieniami łuków pionowych.

Łuk wypukły : α₁ = i₁ - (-i₂) = i₁ + i₂ Łuk wklęsły : α₂ = - i₂ - i₃

16. Z jakich warunków wyznacza się promienie łuków poziomych?

Warunki na parametr klotoidy a:

- warunek dynamiczny

- warunek konstrukcyjny I i II

- warunek estetyczny I, II i III

- warunek geometryczny

- warunek wygody jazdy

17. Konstrukcje przepustów drogowych. Co to jest światło przepustu?

Przepust to budowla o przekroju poprzecznym zamkniętym, przeznaczona do przeprowadzenia cieków, szlaków wędrówek zwierząt dziko żyjących lub urządzeń technicznych przez korpus drogi. Konstrukcje przepustów:

- płaskie - przepusty płytowe, składające się z elementu dolnego CD i przykrywy CP, tworzą obudowy liniowych kanałów zbiorczych. Mogą być posadowione pod drogami, w pasie zieleni. Służą jako obudowy rur przesyłających media, takie jak: woda, ciepło, gaz a także kabli energetycznych i telekomunikacyjnych. Element dolny CD znalazł zastosowanie jako stała obudowa ścieków wodnych, takich jak: rowy, potoki, strumienie.

- ramownice - przepust ramowy służy do przeprowadzenia pod nawierzchnią (korpusem) drogi, kolei i innych cieków wodnych i ciągów komunikacyjnych. Przepusty ramowe wykonuje się z żelbetu i przekrój poprzeczny takiego przepustu jest prostokątny. Przepusty o rozpiętości do 1.5 m w świetle poziomym wykonuje się ze zbrojeniem tylko górnej płyty przepustu, a przepusty ramowe w świetle poziomym ponad 2 m wykonuje się jako podwójnie zbrojone ze zbrojeniem we wszystkich czterech ścianach.

- sklepione - przepusty sklepione mogą być wykonane z kamienia, betonu, żelbetu oraz cegły. Małe sklepienia wykonuje się w kształcie półkolistym.

- rurowe - przepusty rurowe stosuje się przy małych objętościach przepływu wody. Przepusty te mają najczęściej przekrój kołowy, rzadziej owalny. Mogą być wykonane z betonowych lub żelbetowych elementów prefabrykowanych, bądź też z betonu lub żelbetu - na miejscu budowy. Najczęściej stosuje się przepusty rurowe o przekroju kołowym wykonane z prefabrykowanych rur żelbetowych. Przekrój kołowy zapewnia właściwą pracę przepustu pod względem hydraulicznym oraz ułatwia prefabrykację i transport. Stosuje się zazwyczaj rury gładkie o średnicach 1.0 ;1.25 ;1.50 ;2.00 m. Długość pojedynczego elementu waha się od 1.0 do 2.0 m , przy czym ze względu na transport najkorzystniejsze są rury o długości 1 m. Przy posadowieniu przepustu rurowego o większej średnicy otworu na gruntach słabych stosuje się ławę kamienną lub betonową na całej długości przepustu.

Światło przepustów powinno zapewnić swobodę przepływu miarodajnego wody, z uwzględnieniem ograniczeń dotyczących prędkości przepływu, stopnia wypełnienia przewodu przepustu oraz pochylenia podłużnego jego dna.

18. Co decyduje o nośności podłoża? Ile grup nośności występuje przy projektowaniu nawierzchni drogowych metodą katalogową? Do której grupy należy doprowadzić nośność gruntu?

O nośności podłoża decydują:

- poziom położenia swobodnego zwierciadła wody gruntowej (oddzielnie w wykopach i nasypach)

- rodzaj gruntu

- wysadzinowości gruntu - wrażliwość na działanie wody i mrozu określane metodą laboratoryjną

Przy projektowaniu nawierzchni metodą katalogową występują cztery grupy nośności od najwyższej do najniższej: G1 (wskaźnik CBR: powyżej 10%), G2 (5%-10%), G3 (3%-5%), G4 (poniżej 3%). Grunt zawsze należy doprowadzić do grupy nośności G1 poprzez:

a) wymianę warstwy gruntu podłoża nawierzchni na warstwę gruntu lub materiału niewysadzinowego

b) wzmacniając podłoże poprzez stabilizację spoiwem (wapnem, cementem, popiołem lotnym)

c) ulepszając grunt w górnej warstwie podłoża w inny sposób

19. Omówić założenia metody Westergaarda projektowania nawierzchni sztywnych.

Założenia:

Przy wymiarowaniu konstrukcji jezdni drogowej typu sztywnego, jako obciążenie przyjmuje się siłę pionową, działającą na płytę betonową, która przypada na dane koło samochodu lub na ich zestaw.

We współczesnych metodach wymiarowania nawierzchni sztywnych zakłada się, że nacisk od koła przekazywany jest na płytę w postaci obciążenia jednostkowego i równomiernie rozłożonego na powierzchni styku koła z płaszczyzną płyty. W większości metod wymiarowani konstrukcji jezdni typu sztywnego przyjmuje się, że obciążenie działa statycznie, a tylko niektóre metody, przyjmują to obciążenie jako działające dynamicznie. Wielkość obciążenia dynamicznego otrzymuje się przez pomnożenie siły nacisku od koła przez współczynnik dynamiczny ψ>1,00.

Określenie zastępczej średnicy powierzchni F oraz ciśnienia jednostkowego:

Powierzchnia styku koła samochodowego z płaszczyzną nawierzchni drogowej ma kształt eliptyczny, a stosunek osi elipsy waha się w przedziale 1:12,5 do 1:2,5.

Naprężenia występujące w płycie betonowej nawierzchni określono przy założeniach:

- płyta jest ciałem stałym, jednorodnym i izotropowym

- płyta na całej swej dolnej powierzchni opiera się na podłożu

- na płytę działają siły pochodzące od obciążenia zewnętrznego oraz od reakcji podłoża

- grubość płyty na całej długości i szerokości jest stała

- reakcja podłoża ma kierunek pionowy, a jej wartość jest proporcjonalna do ugięcia płyty, przy czym ugięcie to określa się ze wzoru: z = q / k

q - reakcja podłoża [Pa]

z- ugięcie podłoża

k -współczynnik osiadania podłoża [Pa]

Obciążenie przekazywane na płytę jest równomiernie rozłożone na powierzchni przylegania opony do powierzchni płyty.

20. Odwodnienie jako kategoria robót drogowych obejmuje trzy podstawowe zagadnienia - proszę je wymienić i jedno omówić.

Podstawowe zagadnienia odwodnienia:

- obliczanie objętości przepływów (hydrologia opadowa) - [oj nie chciało mi się! ;P]

- odwodnienie wgłębne

- odwodnienie powierzchniowe - odwodnienie powierzchniowe pasa drogowego polega na możliwie szybkim i całkowitym odprowadzeniu wszystkich wód, które spadły na jego powierzchnię oraz wód napływających z przyległych do niego terenów. Woda z pasa drogowego nie powinna być kierowana na przyległe obce tereny, a szczególnie na działki budowlane, ogrody i pola orne. Wodę z pasa drogowego przyjmują rowy przydrożne lub ścieki, do których przedostają się również wody z terenów przyległych. Wody spływające ze zboczy górskich w kierunku drogi powinny być przejęte przez oddzielne rowy tzw. stokowe. Zlewnie z obrębu, których wody ściekają do rowów przydrożnych i ścieków nazywa się zlewniami drogowymi. Zlewnie te maja zwykle kształt wydłużony i są zorientowane dłuższym bokiem do osi drogi. Odwodnienie powierzchniowe realizowane jest poprzez:

- spadki poprzeczne jezdni i poboczy;

- spadki podłużne jezdni;

- rowy przydrożne;

- rowy stokowe;

- ścieki (rynny ściekowe);

- rowy odpływowe;

- studzienki wodościekowe;

- kanalizację deszczową;

- przepusty;

- studnie chłonne, rezerwy i zbiorniki odparowywujące;

- warstwy odsączające w korycie jezdni i sączki poprzeczne pod poboczami.

21. Omówić metodę graficzną sprawdzania widoczności poziomej.

Metoda graficzna sprawdzania widoczności poziomej polega na utworzeniu siecznej o długości S = L + S_r + S_h (S_r - dł. reakcji, S_h - dł. hamowania) i odkładaniu jej symetrycznie (względem środka łuku kołowego) w odległości 1,5 m od krawędzi jezdni. Obszar wyznaczony przez sieczne musi być pozbawiony wszelki przeszkód.

22. Omówić metodę Plura wymiarowania konstrukcji nawierzchni.

Potrzebną grubość płyty betonowej nawierzchni drogowej określa się przy założeniu, że:

- obciążenie z koła przekazywane jest na płytę w postaci siły skupionej P_s

- siła P_s umiejscowiona jest w narożniku płyty

- obciążenie narożnika płyty wywołuje reakcję gruntu R równa co do wielkości sile P_s lecz o kierunku przeciwnym

- wypadkowa reakcji R lezy na dwusiecznej kąta narożnego płyty w połowie odległości między narożnikiem a linią odłamu

- reakcja gruntu zmienia się w sposób liniowy

- miernikiem wytrzymałości płyty jest wytrzymałość na złamanie jej narożnika pod wpływem działania siły P_s

- linię odłamu narożnika płyty betonowej stanowi wycinek koła o promieniu x.

Wartość liczbową momentu pochodzącego od sił zewnętrznych w przekroju kołowym ABC można określić ze wzoru:

M_Z = P_sr - R*r/2, P_s = R,

M_Z = P_sr - P_s*r/2 = P_s*r/2

Momentowi sił zewnętrznych przeciwstawia się moment sił wewnętrznych, którego wielkość okrełśimy w sposób:

M_W = W_X *δ _dop

Wskaźnik wytrzymałości na zginanie W_X w przekroju A-C-B wynosi:


Stąd z warunku równowagi momentu M_Z i M_W otrzymujemy:


a stąd:


23. Co to jest zlewnia wód i jakie jej cechy mają wpływ na wydatek wody spływającej do odbiornika?

Zlewnia wód jest to obszar terenu, w obrębie którego zbierająca się woda formuje się w odpowiednie cieki wodne (strugi, potoki, strumienie, rzeki) i odpływa do odbiorników tzw. recypientów. Jeżeli recypientem jest potok mówimy o zlewni potoku, gdy rzeka to zlewnia rzeki, jeżeli będziemy rozpatrywać przepust drogowy mówimy o zlewni przepustu.

Wpływ na wydatek wody spływającej do odbiornika mają następujące cechy charakterystyczne:

- wielkość zlewni;

- wodoprzepuszczalność gruntów;

- ukształtowanie terenu;

- roślinność pokrywająca teren.

Uwzględnienie tych czynników jest niezmiernie trudne dlatego w praktyce najczęściej mierzy się rzeczywiste przepływy w okresach wieloletnich i stosuje się zasady statystyki matematycznej. Tam gdzie pomiarów się nie prowadzi należy określać wielkość wydatku doświadczalnie lub stosując wzory empiryczne.

24. Omówić zasady sporządzania przekrojów charakterystycznych i do czego są one wykorzystywane?

Przekrój charakterystyczny jest to graficzne przedstawienie przekroju terenu w stosunku do osi drogi w pasie drogowym.

Na przekroju charakterystycznym zaznacza się:

- rzędną niwelety drogi (w osi),

- rzędną terenu w osi drogi,

- rzędne dna rowów (jeżeli występują),

- określa się lokalizację,

- wyznacza się powierzchnię nasypu lub (i) wykopu.

Przekrój charakterystyczny wykonuje się dla punktów charakterystycznych przekroju podłużnego.

Obowiązkowo wykonuje się go :

- dla terenu płaskiego co 100 m,

- dla terenu falistego co 50 m.

Oprócz tego w każdym punkcie charakterystycznym trasy tj.:

- w punktach załamania niwelety,

- w miejscu gdzie następuje zmiana robót ziemnych lub występuje wyraźne ich zmniejszenie lub zwiększenie,

- w miejscach występowania przepustów, przyczółków mostowych, itp.

Przekroje charakterystyczne wykonuje się skali 1 : 100 lub 1 : 50.

25. Co to jest SDR? Omówić metody prognozowania ruchu.

Do projektowania konstrukcji nawierzchni, jako wyjściowy przyjmuje się prognozowany Średni Dobowy Ruch (SDR) pojazdów ciężkich w przekroju drogi, w dziesiątym roku po oddaniu drogi do eksploatacji, w podziale na trzy grupy pojazdów:

- samochody ciężarowe bez przyczep

- samochody ciężarowe z przyczepami

- autobusy

Podstawową metodą prognozowania ruchu jest linii trendu, gdzie określa się przybliżony SDR na podstawie obserwacji z poprzednich lat.

26. Omówić sposoby realizacji odwodnienia powierzchniowego dla ulic.

Odwodnienie powierzchniowe ulic realizuje się poprzez:

- spadki poprzeczne jezdni i poboczy

- spadki podłużne jezdni

- ścieki (rynny ściekowe)

- studzienki wodościekowe

- kanalizację deszczową

27. Jak obliczmy objętość robót ziemnych? Omówić tabelę robót ziemnych.

Do tabeli wprowadzamy pikietaż przekroi charakterystycznych oraz powierzchnię nasypów i wykopów [m²]. W kolejnej kolumnie liczymy powierzchnię średnią wykopów i nasypów z sąsiednich przekroi. Objętość robót ziemnych policzymy poprzez przemnożenie odległości pomiędzy przekrojami [m] i powierzchni średniej nasypów i wykopów [m²]. Następnie ustalany zużycie gruntu na miejscu, tylko w przypadku występowania gruntu G1. Nadmiar objętości jest różnicą pomiędzy objętością wykopów i nasypów a zużyciem na miejscu. Suma algebraiczna od początku (suma nadmiarów) pokazuje ilość gruntu który należy dowieźć bądź jego nadmiar.

28. Określić wzorami wielkości charakterystyczne łuku poziomego.

Na podstawie długości prostych, kąta załamania trasy i promienia łuku określamy parametry łuku pionowego:

1. Wyznaczenie długości łuku K:


2. Wyznaczenie długości stycznej łuku T:


3. Wyznaczenie długości domiaru D:


4. Wyznaczenie strzałki łuku B:


5. Wyznaczenie początku łuku kołowego PŁK:


6. Wyznaczenie końca łuku kołowego KŁK:


29. Scharakteryzować przekrój typowy.

Przekrój typowy to graficzne przedstawienie przekroju poprzecznego drogi zawierające rozwiązania geometryczne i rozwiązania konstrukcji nawierzchni i innych elementów znajdujących się w korpusie drogowym:

- pochylenie poprzeczne jezdni i poboczy

- pochylenia skarp wykopów i nasypów, skarp rowów przydrożnych

- szerokość jezdni, poboczy, opasek, rowów

- szerokość dodatkowych pasów ruchu, pasów rozdzielających, wysepek

- układ warstw nawierzchni i ich grubość

- rodzaj materiału użyty na poszczególne warstwy i ich zużycie

30. Omówić ideę metody CBR projektowania nawierzchni podatnych.

Wymiarowanie nawierzchni - algorytm postępowania:

a). Laboratoryjne określenie CBR podłoża gruntowego, a w przypadku braku odpowiedniej aparatury przyjęcie wartości przybliżonej na podstawie tabel.

b). Określenie A tj, granicznej liczby osi obl (100kN) w założonym okresie obliczeniowym (20lat):

KR-1 A=90 000

KR-2 A=510 000

KR-3 A=2 500 000

KR-4 A=7 300 000

KR-5 A=14 600 000

KR-6 A>14 600 000

Metoda CBR opracowana została dla obciążenia osi 80kN, dlatego należy graniczną liczbę osi obl 100kN pomnożyć przez współczynnik obciążenia a=3,3.

c). Wyznaczenie zastępczej wymaganej grubości nawierzchni H_{z wym} z zależności: H_{z wym} = Dαc

D - grubość zastępcza nawierzchni w przeliczeniu na tłuczeń standardowy w [cm]

α - współczynnik klimatyczny; 0,9-1,15

d). Założenie grubości poszczególnych warstw nawierzchni h₁, h₂, h₃ oraz materiału z jakiego te warstwy zostaną wykonane. Rzeczywista grubość nawierzchni wyrażona zostanie worem:

H = h₁ + h₂ + h₃

e). Sprawdzenie, czy założona grubość nawierzchni spełnia warunek: H_{z wym} ≤ H_{z proj}

H_{z proj} - zastępcza grubość projektowanej nawierzchni po przeliczeniu jej na tłuczeń standardowy

H_{z proj} = xh₁ + yh₂ + zh₃

X,y,z - współczynniki materiałowe poszczególnych warstw nawierzchni

31. Co to jest rampa drogowa?

Jest to odcinek drogi (zazwyczaj równy długości krzywej przejściowej) na długości którego następuje zmiana przekroju poprzecznego drogi z dwuspadkowego (daszkowego) na jednospadkowy (o przechyłce jednostronnej).

32. Ile grup nośności podłoża określa się (podać symbole) przy projektowaniu konstrukcji nawierzchni oraz podać do której grupy należy doprowadzić nośność gruntu i jak się to wykonuje.

Przy projektowaniu nawierzchni metodą katalogową występują cztery grupy nośności od najwyższej do najniższej: G1 (wskaźnik CBR: powyżej 10%), G2 (5%-10%), G3 (3%-5%), G4 (poniżej 3%). Grunt zawsze należy doprowadzić do grupy nośności G1 poprzez:

a) wymianę warstwy gruntu podłoża nawierzchni na warstwę gruntu lub materiału niewysadzinowego

b) wzmacniając podłoże poprzez stabilizację spoiwem (wapnem, cementem, popiołem lotnym)

c) ulepszając grunt w górnej warstwie podłoża w inny sposób

33. Odwodnienie powierzchniowe dróg - sposoby realizacji.

Odwodnienie powierzchniowe realizowane jest poprzez:

- spadki poprzeczne jezdni i poboczy;

- spadki podłużne jezdni;

- rowy przydrożne;

- rowy stokowe;

- ścieki (rynny ściekowe);

- rowy odpływowe;

- studzienki wodościekowe;

- kanalizację deszczową;

- przepusty;

- studnie chłonne, rezerwy i zbiorniki odparowywujące;

- warstwy odsączające w korycie jezdni i sączki poprzeczne pod poboczami.

34. Rowy przydrożne - podać krótką charakterystykę.

Rowy przydrożne wykonuje się aby woda ściekająca z jezdni i poboczy oraz z przyległego pasa terenu nie zatrzymywała się u podstawy korony drogi i nie powodowała nawodnienia torowiska drogi. Rowy wykonane są ze spadkiem podłużnym w kierunku naturalnych cieków, obniżeń terenu, rowów odprowadzających, przepustów itp. miejsc mogących przyjąć wodę spływającą i odprowadzić ją w bok od drogi. Rowy przydrożne stosuje tylko tam gdzie jest to konieczne lub gdy nie można stosować innego rodzaju odprowadzenia wód. Najczęściej są one wykonane :

w wykopach - obustronnie;

w nasypach - od strony spadku terenu do drogi;

w terenie równinnym - obustronnie.

Rodzaje rowów przydrożnych:

- trapezowe - pochylenie skarpy 1:1,5(3), mało estetyczne, niebezpieczne dla ruchu, nie sprzyjają harmonijnemu wkomponowaniu drogi w teren

- trójkątne - pochylenie skarpy 1:3(5), minimalna głębokość wynosi od 30 do 40 cm, niebezpieczne dla ruchu

- owalne - rowy te wymagają zajęcia szerszego pasa terenu, w normalnych warunkach gruntowych zabezpiecza się je darnią, a w terenach górzystych prefabrykatami, szerokość muld wynosi od 1,5 do 2,0 m a ich głębokość jest równa 1/10 do 1/8 szerokości.

Pochylenia dna rowu:

- rowy powinny mieć nienieprzerwane podłużne pochylenie dna w stronę naturalnych obniżeń terenu lub zbiorników wodnych. Zbyt małe pochylenia mogą powodować zamulenia, a zbyt duże rozmycie dna i skarp;

- w celu zapewnienia sprawnego odprowadzenia wody należy stosować pochylenie podłużne dna rowu nie mniejsze niż 0,5%;

- dopuszcza się pochylenie dna rowu nie mniejsze niż 0,2% na terenie płaskim;

- oraz na terenie płaskim o gruntach przepuszczalnych i odcinkach wododziału - nie mniejsze niż 0,1% (na odcinkach nie dłuższych niż 200 m).

35. Co to jest niweleta drogi i jakie są zasady jej projektowania?

Niweleta drogi to rozwinięta na płaszczyźnie rysunku krawędź przechodząca przez oś podłużną drogi, której położenie pionowe odniesione jest do powierzchni terenu. Rzędne terenu i niwelety drogi zaznaczane są od określonego poziomu porównawczego.

Przy projektowaniu niwelety konieczne jest stosowanie takich pochyleń podłużnych, które zapewniają nie tylko odwodnienie powierzchniowe, lecz również dobre dostosowanie jej do konfiguracji terenu.

W szczególności od poprawnie zaprojektowanej niwelety, gwarantującej bezpieczeństwo ruchu pojazdów drogowych, wymaga się :

- płynności trasy przez odpowiednie dobranie stosunku jego elementów geometrycznych w planie i w przekroju podłużnym,

- zapewnienia odpowiedniej widoczności pionowej,

- zachowania normatywnych pochyleń podłużnych zależnych od ukształtowania terenu i klasy drogi,

- odpowiedniego powiązania z pionowymi punktami stałymi trasy, do których należą : główki szyn dróg kolejowych, rzędne niwelety istniejących i krzyżujących się tras, rzędne projektowanych nawierzchni mostów, wiaduktów i przepustów drogowych oraz istniejących lub projektowanych urządzeń i instalacji podziemnych i naziemnych,

- odpowiedniego wyniesienia korony drogi nad powierzchnię terenu, w zależności od najwyższego poziomu wód gruntowych, powierzchniowych i zalewowych, ustalonych według zasad obowiązujących podczas obliczania świateł mostów położonych w ciągu projektowanej drogi oraz od warunków gruntowych i klimatycznych, a także w celu zabezpieczenia przed zaśnieżaniem,

- zapewnienia optymalnej ilości robót ziemnych.

36. Wymienić główne cechy eksploatacyjne nawierzchni drogowych.

Główne cechy eksploatacyjne nawierzchni:

- spękaniach [wstępnie nośności],

- równości podłużnej,

- głębokości kolein [równości poprzecznej],

- stanie powierzchni,

- właściwościach przeciwpoślizgowych [szorstkości].

37. Odwodnienie wgłębne realizowane jest poprzez: ............. (wymień przynajmniej 3 sposoby)

- dreny,

- sączki,

- warstwy filtracyjne,

- studnie chłonne,

- zbiorniki infiltracyjne.

38. Rampa drogowa - metody jej projektowania.

Jest to odcinek drogi (zazwyczaj równy długości krzywej przejściowej) na długości którego następuje zmiana przekroju poprzecznego drogi z dwuspadkowego (daszkowego) na jednospadkowy (o przechyłce jednostronnej).

Projektując rampę drogową musimy wziąć pod uwagę dwa podstawowe parametry: długość krzywej przejściowej, na której projektujemy rampę drogową oraz liczbę kroków, jakie należy wykonać aby przejść z przekroju daszkowego do przekroju o przechyłce jednostronnej. [każdy, kto ma zaliczoną wejściówkę pamięta jak to się robi dalej ;)]

39. Co to jest prędkość projektowa?

Prędkość projektowa jest to parametr techniczno-ekonomiczny, któremu są przyporządkowane graniczne wartości elementów drogi, proporcje między nimi oraz zakres wyposażenia drogi. Prędkość projektowa nie jest bezpośrednio związana z prędkością dopuszczalną, zależy od klasy drogi i od ukształtowania terenu lub jego zagospodarowania.

Prędkość projektową przyjmuje się umownie na etapie projektowania drogi i zależy od przewidywanej funkcji drogi w układzie sieci drogowej. Prędkość projektowa zapewnia bezpieczną jazdę pojedynczemu pojazdowi w normalnych warunkach.

40. Z jakich elementów składa się droga w planie (oś drogi)?

Elementy składowe drogi w planie:

- odcinki proste;

- łuki kołowe;

- krzywe przejściowe;

41. Omówić typ betonowy konstrukcji nawierzchni.

W typie betonowym konstrukcji nawierzchni wyróżnia się następujące warstwy:

- warstwa jezdna - wykonana zawsze z betonu cementowego

- podbudowa - może składać się z jednej lub kilku warstw wykonanych z różnych materiałów, np. chudego betonu, gruntu stabilizowanego cementem, kruszywa łamanego stabilizowanego mechanicznie, betonu asfaltowego.

- podłoża - utworzone z gruntu rodzimego lub dowiezione, doprowadzone do określonej nośności i mrozoodporności

42. Co to jest pas drogowy?

Pas drogowy jest to wydzielony liniami granicznymi grunt wraz z przestrzenią nad i pod jego powierzchnią, w którym są zlokalizowane droga oraz obiekty budowlane i urządzenia techniczne związane z prowadzeniem, zabezpieczeniem i obsługą ruchu, a także urządzenia związane z potrzebami zarządzania drogą. O pasie drogowym można mówić wyłącznie w przypadku dróg publicznych - drogi niepubliczne (wewnętrzne) nie posiadają pasa drogowego (są to bowiem tylko nieruchomościami oznaczonymi jako droga i jako drogi wykorzystywanymi).

43. Scharakteryzować krzywą przejściową. Podać wzór ogólny.

Krzywe przejściowe (klotoidy) stosuje się w celu stworzenia łagodnego przejścia między dwoma elementami trasy o różnej krzywiźnie, zwykle między prostą i łukiem kołowym, umożliwiającego jednostajną zmianę wartości siły odśrodkowej.

Podstawowe wzory opisujące zależność między długością odcinka klotoidy a promieniem krzywizny na końcu tego odcinka ma postać:

R ∙ s = A = const. ; L = a² / R

44. Omówić typ makadamowy konstrukcji nawierzchni.

Nawierzchnia makadamowa jest nawierzchnią bezspoiwową; jej twórcą był Mac Adam. W typie makadamowej konstrukcji nawierzchni wyróżnia się następujące warstwy:

- pyły - frakcje najdrobniejsze

- piaski drobne i grube - frakcje większe

- kruszywa łamane bądź naturalne - frakcje najgrubsze

Istotą nawierzchni makadamowej było takie dobranie frakcji kruszywa, aby drobniejsze klinowały się we frakcjach grubszych tworząc w ten sposób wytrzymałą i jednolitą nawierzchnię. Klinowanie następowało pod wpływem użytkowania nawierzchni - nie było wykonywane mechanicznie.

45. Podział dróg ze względu na klasy techniczne.

Ze względu na klasy techniczne drogi dzieli się na:




A - autostrady

S - drogi ekspresowe

GP - drogi główne ruchu przyśpieszonego

G - drogi główne

Z - drogi zbiorcze

L - drogi lokalne

D - drogi dojazdowe




10

K₁

K₁

K₂

K₁

K₂

K₁

R₂

R₁

α₂

α₁

- i₂

+ i₁

---