Trasowanie dróg

Temat: Rodzaje tras drogowych.

Trasowanie jest określeniem położenia drogi w terenie.

Określenie właściwego przebiegu trasy drogi zależy od zagospodarowania przestrzennego terenu i jego rzeźby.

1. W zależności od rzeźby terenu rozróżniamy trasy: wododziałową, dolinową, stokową, poprzeczną do wododziału.

Trasa wododziałowa (grzbietowa) to trasa przebiegająca po linii oddzielającej kierunki spływu wód powierzchniowych.

Zalety trasy:

• mała liczba obiektów mostowych,

• mniejsze roboty ziemne, stateczne nasypy, dobre warunki geologiczne,

• możliwość stosowania długich odcinków prostych i dużych promieni łuków poziomych.

Wady trasy:

• omijanie miejscowości,

• odcinki odsłonięte są zawiewane śniegiem.

Trasa dolinowa - w terenach górskich stanowi często jedyne rozwiązanie.

Zalety trasy:

• małe pochylenia podłużne

Wady trasy:

• konieczność ochrony nasypów przed wodami bocznymi

• obiekty mostowe duże i kosztowne.

Trasa stokowa - to rozwiązanie pośrednie między trasą wododziałową a dolinową.

Wady trasy:

• trudności zapewnienia stateczności nasypów ziemnych na stokach osuwiskowych i stromych

• trudności projektowania obiektów mostowych

• konieczność budowy serpentyn na stromych zboczach wydłuża i zwiększa koszty budowy i koszty eksploatacyjno-ruchowe.

Trasa poprzeczna do wododziału - to trasa przechodząca przez wododział z jednej doliny do drugiej. Trasa taka ma charakter częściowo trasy stokowej a częściowo wododziałowej.

2. Trasa drogi może przebiegać w terenie płaskim, falistym lub górzystym.

Trasa w terenie płaskim charakteryzuje się długimi prostymi i łukami poziomymi o dużych promieniach. Największe pochylenia terenu nie przekraczającymi 5%, a różnice wysokości terenu na 1km są mniejsze od 25m.

Trasa w terenie falistym charakteryzuje się pochyleniami terenu dochodzącymi do 20% i różnicami wysokości na 1km do 80m.

Trasa w terenie górzystym - pochylenia i różnice wysokości są jeszcze większe niż w terenie falistym.

Temat: Zasady trasowania dróg

1. Podstawowe zasady trasowania dróg:

• należy brać pod uwagę zbocza nasłonecznione

• przekraczać doliny rzeczne w miejscach możliwie najwęższych

• pamiętać o punktach stałych trasy, przez które trasa musi przechodzić

• omijać grunty leśne i rolne, chronionych odrębnymi przepisami

• omijać budynki i inne obiekty, których przeniesienie jest kosztowne np. budynek wielorodzinny, wodociągi

• wykorzystywać istniejące drogi gruntowe

• nie rozdzielać terenów rolnych lub leśnych.

Ważnym czynnikiem wyboru trasy drogi jest rachunek ekonomiczny obejmujący koszty budowy, eksploatacji (ruchu), utrzymania i ochrony środowiska. Okres zwrotu kosztów budowy zależy od natężenia ruchu i dlatego drogi o małym natężeniu ruchu trasuje się bardziej oszczędnie tzn. dopasowuje się je do ukształtowania terenu, co zmniejsza wydatki.

2. Trasowanie obwodnic miast

Obwodnice stanowią jeden ze sposobów powiązania dróg zamiejskich z miejskimi.

Budowa obwodnicy jest celowa gdy udział ruchu tranzytowego w strukturze ruchu jest większy niż 30%.

Obwodnica również staje się niezbędna gdy:

• trasa jest niedrożna dla pojazdów ciężarowych o dużych wymiarach

• ruch tranzytowy zagraża środowisku lub zabytkowej zabudowie

Lokalizacja czyli odległość obwodnicy od obszaru zabudowanego zależy od wielkości danego miasta i im mniejsze miasto i wyższa funkcja drogi tym obwodnica może być dalej odsunięta.

Obwodnice większych miast powinny być lokalizowane bliżej obszaru zabudowy lub w skrajnych strefach przyszłej zabudowy miejskiej (należy uwzględniać perspektywiczny plan zagospodarowania miasta).

Rys. 10-4

Na rys. a, c, e - schematy obwodnic przebiegających poza obszarem zabudowanym

Na rys. b, d, f - obwodnice wprowadzone w obszar miejski

Na rys. f - wprowadzenie drogi zamiejskiej z kierunku C w obszar śródmiejski, jak również sposób połączenia jej z kierunkami A i B w obrębie miasta.

3. Trasa drogi w krajobrazie

W terenie równinnym należy unikać długich prostych odcinków, działających nużąco na kierowcę.

Prawidłowo zaprojektowana trasa ma spełniać wymogi wynikające z aspektów psychofizycznych, towarzyszących spostrzeganiu.

Rys. 10-5, 10-6, 10-7.

Temat: Sposoby trasowania dróg

TRASOWANIE - określenie położenia drogi w terenie.

Sposoby trasowania dróg:

1. Trasowanie na mapach sytuacyjno-wysokościowych

2. Trasowanie bezpośrednio w terenie

3. Trasowanie na mapach warstwicowych

4. Aerofotogrametria

Trasowanie na mapach sytuacyjno-wysokościowych - zgodnie z obowiązującymi przepisami istnieje obowiązek stosowania w pracach projektowych aktualnych map sytuacyjno-wysokościowych (podkładów geodezyjnych) - są to kopie aktualnych map ewidencji gruntów. Można je zamówić w państwowych przedsiębiorstwach geodezyjno-kartograficznych.

Przed przystąpieniem do trasowania należy sprawdzić czy w PLANIE ZAGOSPODAROWANIA PRZESTRZENNEGO jest zarezerwowany teren pod projektowaną drogę.

Po wytrasowaniu drogi na mapie należy sprawdzić jej przebieg w terenie i dowiązać punkty główne do osnowy geodezyjnej.

Trasowanie bezpośrednio w terenie można stosować w terenie płaskim i otwartym tj. nie zabudowanym. Trasowanie polega na ustaleniu w terenie punktów załamań trasy w planie, prowizorycznym wpisaniu łuków poziomych oraz wykonaniu niwelacji.

Punkty główne trasy dowiązuje się do punktów osnowy geodezyjnej.

Trasowanie w terenie jest stosowane, jeżeli nie ma aktualnych map sytuacyjno-wysokościowych.

Po ustaleniu przebiegu trasy jednostka uprawniona do wykonywania robót geodezyjnych wykonuje na zlecenie inwestora MAPĘ SYTUACYJNO-WYSOKOŚCIOWĄ pasa terenu wzdłuż osi projektowanej drogi i dalsze prace projektowe wykonuje się na podstawie tej mapy.

Trasowanie na mapach warstwicowych jest często stosowane podczas projektowania tras drogowych w warunkach trudnych, np. w terenach górzystych.

Trasowanie takie sprowadza się do wyznaczenia na mapie warstwicowej linii jednostajnego pochylenia, a następnie do ustalenia na mapie trasy drogi zbliżonej do projektowanej linii. Na koniec trasę drogi trzeba nanieść na mapę sytuacyjno-wysokościową i dowiązać ją do osnowy geodezyjnej.

Aerofotogrametria to trasowanie za pomocą zdjęć lotniczych wykonywanych z samolotu przelatującego nad korytarzem projektowanej trasy.

Z tak wykonanych zdjęć po przetworzeniu otrzymuje się plan sytuacyjno-wysokościowy z wykreślonymi warstwicami.

Metoda ta jest szczególnie przydatna w terenie falistym i górzystym w odniesieniu do długich odcinków dróg przy stosowaniu komputerowych metod projektowania.

Droga w planie

Temat: Plan sytuacyjny.

Planem sytuacyjnym drogi nazywamy jej rzut na płaszczyznę poziomą.

Plany sytuacyjne dróg dzielą się na:

• ORIENTACYJNE

• SZCZEGÓŁOWE

Plany orientacyjne wykonuje się najczęściej w skali 1:25.000, rzadziej 1:50.000, 1:100.000 i podaje się tylko oś drogi, jej kilometraż, powiązanie z innymi drogami na danym terenie.

Rys. 11-1

Szczegółowy plan sytuacyjny wykonuje się w skali 1:1000 lub 1:2000, rzadziej 1:5000, 1:500. Na planie tym zaznacza się:

• proste i łuki poziome oraz krzywe przejściowe ze wszystkimi elementami geometrycznymi , niezbędnymi do ich jednoznacznego określenia,

• wierzchołki łuków poziomych (kolejno numerowane), wraz z opisem topograficznym,

• krawędzie jezdni, korony i skarp,

• szczegóły odwodnienia,

• skrzyżowania,

• obiekty mostowe,

• drogi boczne,

• repery (punkty wysokościowe),

• rowy,

• budynki przewidziane do rozbiórki i znajdujące się na terenie przylegającym do drogi,

• granice pasa drogowego.

Rys. 11-2

Trasa drogowa składa się z szeregu przecinających się prostych. W wierzchołkach wpisuje się łuki kołowe i krzywe przejściowe. Długość odcinków prostych nie powinna przekraczać 1,0-2,0km w zależności od przyjętej prędkości projektowej. Trasa w planie musi posiadać pikietaż (kilometry wraz z hektometrami). Pikietaż zakłada się, przyjmując zero w punkcie początkowym, a w razie przebudowy drogi nawiązuje się do kilometrażu istniejącego.

Rys. 11-3

Zgodnie z wytycznymi projektowania dróg (Dz. U. Nr 43 z 1999r) NAJMNIEJSZE DOPUSZCZALNE PROMIENIE ŁUKÓW poziomych wynoszą:

Dla klasy Z, L, D - jeżeli jezdnia nie jest ograniczona krawężnikami

Temat: Łuki kołowe.

1. Łuk kołowy jest określony, jeżeli podano:

• wartość kąta zwrotu α

• długość promienia łuku kołowego R,

• długość stycznych łuków kołowych T,

• odległość wierzchołka łuku W od jego środka S, którą nazywamy bisektorem B,

• długość łuku kołowego K (PSK)

2. Obliczenie elementów łuku kołowego

T = WP = WK = R x tg α/2

B = WS = R x ( -1)

K = PSK = R x

Są dwa sposoby wyznaczania elementów łuku kołowego T, B, K:

• na podstawie wzorów (wyżej podanych)

• korzystając z tablic do tyczenia łuków kołowych M.Lipińskiego.

Z tablic M.Lipińskiego elementy łuku kołowego T, B, K można odczytać dla:

R=1 i α (kąta zwrotu)

dlatego wartości T1, K1, B1 odczytywane z tablic należy przemnożyć przez promień zadany. Po przemnożeniu otrzymujemy wartości rzeczywiste T, B, K dla projektowanego promienia łuku.

Temat: Poszerzenie jezdni na łuku poziomym.

Na łukach poziomych o promieniu mniejszym od 200m jezdnię najczęściej trzeba poszerzyć. Stosowanie poszerzenia wynika z równoległego ustawienia się osi podłużnej pojazdu do osi jezdni. Największych poszerzeń jezdni potrzebują pojazdy ciężarowe o dużym rozstawie osi. Szerokość poszerzenia zależy do promienia łuku i długości pojazdu.

Na drogach o więcej niż dwu pasach ruchu poszerzeń na łukach nie stosuje się.

Poszerzenie „e” oblicza się ze wzoru:

1) na drogach klasy Z i drogach wyższych klas e = 40/ R

2) na drogach klasy L i D e = 30/ R

gdzie: R -promień łuku poziomego

Obliczone poszerzenie należy zaokrąglić do 5cm w górę. Nie należy stosować poszerzenia jeżeli wartość obliczonego „e” jest mniejsza niż 0,20m.

Poszerzenie „e” stosuje się dla każdego pasa ruchu.

Poszerzenie jezdni wykonuje się na długości krzywej przejściowej lub prostej przejściowej.

Temat: Krzywe przejściowe.

Krzywą, na której odbywa się zmiana promienia krzywizny od nieskończoności do R, nazywa się krzywą przejściową.

Stosując krzywą przejściową umożliwia się stopniowe narastanie siły odśrodkowej, działającej na samochód podczas wjazdu z prostej na łuk kołowy.

Długość krzywej przejściowej zależy od przeciętnej rzeczywistej prędkości ruchu samochodu i od wielkości promienia łuku kołowego R.

Jako krzywe przejściowe mogą być stosowane:

• parabole trzeciego stopnia

• lemniskaty

• klotoidy - najczęściej stosowane.

Krzywej przejściowej można nie stosować, jeżeli na drodze promień łuku poziomego R > 2000m przy Vp> 100km/h lub R> 1000m przy Vp< 80km/h.

W uzasadnionych względami użytkowymi wypadkach zamiast krzywych przejściowych można stosować tylko na drogach klasy L i D proste przejściowe.

Do obliczania i tyczenia krzywych przejściowych klotoidalnych stosuje się najczęściej tablice M. Lipińskiego cz.II (można również korzystać z wyprowadzonych wzorów).

W terenie wyznacza się początek i koniec krzywej przejściowej oraz punkty pośrednie, a następnie punkty główne łuku kołowego.

Konstrukcja krzywej przejściowej

Konstrukcję połączenia krzywej przejściowej z łukiem kołowym można wykonać dwoma sposobami:

1. przesuwając środek łuku z punktu O do punktu O1 , aby promień łuku przesuniętego był równy promieniowi łuku pierwotnego - rys. a)

2. pozostawiając punkt O bez zmian i zmniejszając promień łuku kołowego o „h”-rys. b)

Drugi sposób jest najczęściej stosowany.

Konstrukcja połączenia krzywej przejściowej z łukiem kołowym: a) przesunięty środek łuku kołowego, b) współśrodkowe łuki kołowe.

---