Projekt przebudowy drogi klasy

POLITECHNIKA LUBELSKA WYDZIAŁ BUDOWNICTWA I ARCHITEKTURY KATEDRA DRÓG I MOSTÓW Temat projektu Projekt przebudowy drogi klasy Stadium: Projekt budowlany z elementami projektu wykonawczego Opracował: Jan Kowalski Sprawdził: mgr inż. Michał Jukowski Lublin 2016

1. Wprowadzenie... 3 1.1. Przedmiot i zakres opracowania, cel inwestycji... 3 1.2. Warunki techniczne projektowania, założenia... 3 1.3. Dane... 3 1.3.1. Podkłady geodezyjne... 3 1.3.2. Warunki geodezyjne... 3 2. Stan istniejący... 4 2.1. Zagospodarowanie (ogólne)... 4 2.2. Drogi... 4 2.3. Obiekty... 4 3. Opis rozwiązania... 4 3.1. Droga główna... 4 3.1.1. Trasa (podstawowe parametry projektowania, opis)... 5 3.1.2. Niweleta (podstawowe parametry projektowania, opis)... 6 3.1.3. Konstrukcja nawierzchni... 7 3.2. Drogi poprzeczne... 7 3.3. Zjazdy... 7 3.4. Ścieżki rowerowe... 7 3.5. Chodniki... 7 3.6. Zatoki autobusowe... 7 3.7. Odwodnienie... 8 3.8. Obiekty inżynierskie... 8 4. Obliczenia... 8 4.1. Dobór parametru krzywej przejściowej dla poszczególnych łuków... 8 4.2. Kształtowanie ramp drogowych... 10 4.3. Obliczenia potrzebne do zaprojektowania łuków pionowych... 12 4.3.1. Obliczenie kątów zwrotu niwelety:... 13 4.3.2. Wyznaczenie elementów łuku pionowego wklęsłego nr 1... 13 4.3.3. Wyznaczenie elementów łuku pionowego wypukłego nr 2... 13 4.3.4. Wyznaczenie elementów łuku pionowego wklęsłego nr 3... 14 4.3.5. Wyznaczenie elementów łuku pionowego wypukłego nr 4... 15 4.3.6. Wyznaczenie elementów łuku pionowego wklęsłego nr 5... 15 4.4. Projekt konstrukcji nawierzchni... 17 5. Część rysunkowa... 18 5.1. Orientacja - skala 1:10000 - Rys. 5.1... 18 5.2. Projekt zagospodarowania terenu z planem sytuacyjno - wysokościowym - skala 1:500 - Rys. 5.2... 18 5.3. Przekrój podłużony drogi głównej - skala 1:100/1000 - Rys. 5.3... 18 5.4. Rozwiązanie warstwicowe na łuku i w miejscu rampy drogowej - Rys. 5.4... 18 5.5. Przekroje normalne - skala 1:50 - Rys. 5.5.1-5.5.2... 18 5.6. Przekroje poprzeczne - skala 1:100 - Rys. 5.6.1-5.6... 18

1. Wprowadzenie 1.1. Przedmiot i zakres opracowania, cel inwestycji Przedmiotem niniejszego opracowania jest przedsięwzięcie polegające na opracowaniu części rysunkowej dot. projektu budowlanego z elementami projektu wykonawczego przebudowy odcinka drogi klasy położonej w gminie. Projekt został opracowany w ramach projektu z przedmiotu "Drogi i Ulice". Inwestycja zlokalizowania jest na terenie gminy... Przedmiotowa inwestycja będzie wymagała wykupów prywatnych działek. Zakres opracowania obejmuje: a) projekt przebudowy drogi klasy " " z zapewnieniem dostępu do terenów przyległych, b) budowę obiektów inżynierskich (jeżeli występują na danym odcinku), c) budowę / przebudowę chodników i ścieżek rowerowych, d) budowę zatok autobusowych, e) budowę bądź korektę wjazdów indywidualnych / publicznych, Prędkość projektowa trasy wynosi V p =. km/h, kategoria ruchu KR.. 1.2. Warunki techniczne projektowania, założenia [1] Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999r. zawarte w Dzienniku Ustaw RP nr 43 z dnia 14 maja 1999 r. poz. 124 aktualizacja styczeń 2016 r. [2] Katalog typowych konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych. 1.3. Dane 1.3.1. Podkłady geodezyjne Mapa do celów projektowych została udostępniona w celach edukacyjnych przez prowadzącego zajęcia. 1.3.2. Warunki geodezyjne Warunki geologiczne dobre, grunty niewysadzinowe. Kategoria nośności gruntu G1.

2. Stan istniejący 2.1. Zagospodarowanie (ogólne) Omawiany odcinek drogi znajduje się na terenie zabudowanym. Na jego długości występują... Teren na którym projektowana jest droga został zakwalifikowany jako płaski. Różnica pomiędzy najniższym, a najwyższym punktem wynosi.. 2.2. Drogi Analizowany odcinek drogi umiejscowiony jest w gminie.. Omawiana droga jest drogą wojewódzką o numerze identyfikacyjnym... Szerokość jezdni.. Pobocza.. o szerokości.. m. Odwodnienie... Stan istniejący nawierzchni - zadawalający. Chodniki, ścieżki rowerowe. Na całej swojej długości jezdnia ograniczona jest z obu stron krawężnikami. 2.3. Obiekty Na analizowanym odcinku drogi klasy " " nie występują żadne obiekty inżynierskie. 3. Opis rozwiązania 3.1. Droga główna W celu zwizualizowania modelu drogi, utworzono korytarz drogowy na całej długości analizowanego odcinka. Na rysunku poniżej przedstawiono fragment wizualizacji korytarza drogowego na łuku poziomym w planie.

Rys. 1 Wizualizacja korytarza drogowego w planie Rys. 2 Model powierzchni górnej korytarza drogowego na łuku poziomym w planie 3.1.1. Trasa (podstawowe parametry projektowania, opis) PPT - początek projektowanej trasy PPT = 0,00m km 0+000,00 PKP 1 - początek krzywej przejściowej pierwszej PKP 1 =56,76m km 0+056,76

Skrzyżowanie nr 1 km 0+088,35 KKP 1 - PŁK = 75,00m km 0+131,76 ŚŁK 1 - środek łuku kołowego pierwszego km 0+169,46 KŁK - PKP 2 = 75,40m km 0+207,16 KKP 2 - koniec krzywej przejściowej drugiej km 0+282,16 PŁK 2 - początek łuku kołowego drugiego km 0+479,99 ŚŁK 2 - środek łuku kołowego drugiego km 0+581,89 KŁK 2 - koniec łuku kołowego drugiego km 0+683,79 Skrzyżowanie nr 2 km 0+777,92 KPT - koniec projektowanej trasy km 0+884,87 3.1.2. Niweleta (podstawowe parametry projektowania, opis) Podstawowe parametry projektowanej niwelety dla V p = 40 km/h: a) Maksymalne pochylenie niwelety dla prędkości projektowej 40 km/h - 10% a. W przypadku przebudowy albo remontu drogi o prędkości projektowej 100 km/h i mniejszej dopuszcza się zwiększenie pochylenia o nie więcej niż 1% b. Pochylenie niwelety jezdni powinno wynosić nie mniej niż 0,3% b) Promienie krzywych wypukłych i wklęsłych niwelety jezdni, z zachowaniem warunków o których mowa w art. 168, nie powinno być mniejsze niż określone w tabeli: a. Promień krzywej wypukłej na drodze jednojezdniowej - R = 600 m b. Promień krzywej wklęsłej - R = 600 m Na etapie projektowania niwelety próbowano maksymalnie dostosować jej kształt do terenu stanu istniejącego, spełniając przy tym wszystkie wymogi stawiane przez Dz. U. 43. Zaprojektowano pięć łuków pionowych, w tym trzy wklęsłe i dwa wypukłe. Parametry promieni oraz pochyleń podłużnych przedstawiono poniżej: 1) i 1 = -0,55 % 2) R 1 = 7500 m 3) i 2 = 0,30 % 4) R 2 = 5500 m 5) i 3 = -0,57 %

6) R 3 = 10000 m 7) i 4 = 0,33 % 8) R 4 = 7500 m 9) i 5 = -3,20 % 10) R 5 = 5000 m 11) i 6 = -1,74 % 3.1.3. Konstrukcja nawierzchni Na podstawie danych z tematu przyjęto kategorię ruchu KR. Projekt Konstrukcji nawierzchni zaprojektowano w rozdziale 4.4. 3.2. Drogi poprzeczne Na analizowanym odcinku brak jest dróg podrzędnych. 3.3. Zjazdy Na omawianym odcinku drogi zaprojektowano dwa zjazdy indywidualne w km: 0 + 352,50 0 + 387,25 Zjazdy indywidualne w miejscu połączenia z krawędzią drogi głównej wyokrąglono promieniem łuku o wartości R = 3 m. Szerokość zjazdu wynosi 4 m. 3.4. Ścieżki rowerowe Na przebudowywanym odcinku drogi klasy " " zaprojektowano (nie) ścieżek rowerowych. 3.5. Chodniki Projekt zakłada budowę chodników o szerokości na odcinku.. Przekraczanie jezdni przez pieszych zostanie ułatwione poprzez wyznaczenie przejść dla pieszych w dogodnych miejscach z punktu widzenia zarówno ergonomii ruchu pieszego jak i bezpieczeństwa ruchu, a także dzięki obniżeniu krawężników wzdłuż przejść do poziomu jezdni. Nawierzchnia chodników wykonana zostanie z kostki betonowej, szarej. 3.6. Zatoki autobusowe Zatoki autobusowe zaprojektowano o następujących parametrach: szerokość zatoki przy jezdni 3.0 m,

skos wjazdowy 1:8, skos wyjazdowy 1:4, długość peronu 20 m, łuki o R=30 m. 3.7. Odwodnienie W celu prawidłowego odwodnienia jezdni, zaprojektowano kanalizację deszczową. 3.8. Obiekty inżynierskie Na analizowanym odcinku drogi występują cztery obiekty inżynierskie - przepusty pod zjazdami indywidualnymi. Rysunek 6.8.1 przedstawia dokumentację rysunkową dwóch wariantów zaprojektowanych przepustów pod zjazdami indywidualnymi. 4. Obliczenia 4.1. Dobór parametru krzywej przejściowej dla poszczególnych łuków Łuk poziomy nr 1 Parametr klotoidy A: 1) kąt zwrotu a=28.7 2) prędkość projektowa V p =40 km/h 3) Promień łuku kołowego R=300 m I. Warunek Dynamiczny 3 (1) Vp Amin 47, 81m 3,6 3 k k - przyrost przyspieszenia dośrodkowego k=0,6 II. Warunek geometrii

(2) A 0,132 R 212, 26m max III. Warunek estetyki (warunek kąta τ) (3) 1 Amin R 100m 3 (4) A R 300m max IV. Warunek minimalnego odsunięcia łuku od stycznych głównych Dla H=0,5 m (5) 4 A 1,86 R 134, 08m min 3 Dla H = 0,2 m (7) 4 A 1,48 R 106, 68m min 3 V. Warunek proporcji krzywych 1 : 2 : 1 A R 6m 3 122, 1 : 1 : 1 A R 21m 2 150, 1 : 4 : 1 A R 00m 5 95, 1 : 0,5 : 1 A R 173, 45m 1,5 122,60 A 150,21 95,00 A 173,45

Wybrano parametr klotoidy A = 150 m Obliczanie parametrów klotoidy: 1) kąt zwrotu trasy =28.7 2) prędkość projektowa V p =40 km/h 3) promień łuku kołowego R=300 m 4) parametr klotoidy A=110 m 2 2 A L L 75, 00m 7,16 2 R 2 A 2 14,41 5 9 L L X L 74, 88m 4 8 40 A 3456 A 3 7 11 L L L Y 3, 12m 2 6 10 6 A 366 A 42240 A X S X R sin 37, 48m 2 L H 0, 78m 24 R T ( R H) tg 77, 03m 2 1 Z H 49 cos 2 Ł R 75, 43m R H 1 10, m 4.2. Kształtowanie ramp drogowych Ze względu na wartość pochylenia poprzecznego jezdni na łuku, niezbędnym jest zaprojektowanie rampy drogowej. Poniżej zamieszczono niezbędne obliczenia dot. doboru długości rampy przechyłkowej. R=100 m Vp=40 km/h

Δh = 0,12 m Δi min = 0,1 a, gdzie a - odległość krawędzi jezdni od osi obrotu a = 3 m Δi min = 0,1 3 = 0,3% Δi mac = 2% L min = (Δh / Δi max ) L max = (Δh / Δi min ) L min = (0,12 / 0,02) = 6 [m] L max = (0,12 / 0,003) = 40 [m] Zmiana pochylenia poprzecznego jezdni na łuku odbywać się będzie na długości L = 40 m.

poprzecznego. Na wykresie poniżej przedstawiono odległości na jakich następuje zmiana przekroju 4.3. Obliczenia potrzebne do zaprojektowania łuków pionowych Promienie łuków pionowych oraz wartości spadków podłużnych: 12) i 1 = -0,55 % 13) R 1 = 7500 m 14) i 2 = 0,30 % 15) R 2 = 5500 m 16) i 3 = -0,57 % 17) R 3 = 10000 m 18) i 4 = 0,33 % 19) R 4 = 7500 m 20) i 5 = -3,20 % 21) R 5 = 5000 m 22) i 6 = -1,74 %

4.3.1. Obliczenie kątów zwrotu niwelety: ω 1 = i 1 + i 2 = -0,0055-0,0030 = 0,0085 ω 2 = i 2 - i 3 = 0,0030 + 0,0057 = 0,0087 ω 3 = i 3 - i 4 = -0,0057-0,0033 = 0,0090 ω 4 = i 4 - i 5 = 0,0033 + 0,0320 = 0,0353 ω 5 = i 5 - i 6 = -0,0320 + 0,0174 = 0,0146 4.3.2. Wyznaczenie elementów łuku pionowego wklęsłego nr 1 4.3.2.1. Przyjęcie promienia łuku pionowego nr 1 Dla drogi jednojezdniowej o prędkości projektowej V p =40 km/h zgodnie z Dz. U. nr 43, minimalny promień krzywej wklęsłej wynosi R min =600 m. Dla łuku pionowego wklęsłego nr 1 przyjęto R 1 =7500 m. 4.3.2.2. Obliczenie długości stycznych łuku pionowego i długości samego łuku T 1 = (R 1 ω 1 ) 0,5 = 7500 m 0,0085 0,5 = 31,88 m Ł 1 = 2 T 1 = 2 31,88 m = 63,76 m 4.3.2.3. Obliczenie pionowej odległości pomiędzy punktem środkowym łuku (ŚŁP 1 ), a punktem załamania stycznych niwelety B 1 = [ ((T 1 )^2) / (2 R 1 )] = 0,068 m 4.3.3. Wyznaczenie elementów łuku pionowego wypukłego nr 2 4.3.3.1. Przyjęcie promienia łuku pionowego nr 2 Dla drogi jednojezdniowej o prędkości projektowej V p =40 km/h zgodnie z Dz. U. nr 43, minimalny promień krzywej wypukłej wynosi R min =600 m. Dla łuku pionowego wypukłego nr 2 przyjęto R 2 =5500 m.

4.3.3.2. Obliczenie długości stycznych łuku pionowego i długości samego łuku T 2 = (R 2 ω 2 ) 0,5 = 5500 m 0,0087 0,5 = 23,93 m Ł 2 = 2 T 2 = 2 23,93 m = 47,86 m 4.3.3.3. Obliczenie pionowej odległości pomiędzy punktem środkowym łuku (ŚŁP 2 ), a punktem załamania stycznych niwelety B 2 = [ ((T 2 )^2) / (2 R 2 )] = 0,052 m 4.3.4. Wyznaczenie elementów łuku pionowego wklęsłego nr 3 4.3.4.1. Przyjęcie promienia łuku pionowego nr 3 Dla drogi jednojezdniowej o prędkości projektowej V p =40 km/h zgodnie z Dz. U. nr 43, minimalny promień krzywej wklęsłej wynosi R min =600 m. Dla łuku pionowego wklęsłego nr 3 przyjęto R 3 =7500 m. 4.3.4.2. Obliczenie długości stycznych łuku pionowego i długości samego łuku T 3 = (R 3 ω 3 ) 0,5 = 10000 m 0,0090 0,5 = 45,00 m Ł 3 = 2 T 3 = 2 45,00 m = 90,00 m 4.3.4.3. Obliczenie pionowej odległości pomiędzy punktem środkowym łuku (ŚŁP 3 ), a punktem załamania stycznych niwelety B 3 = [ ((T 3 )^2) / (2 R 3 )] = 0,101 m

4.3.5. Wyznaczenie elementów łuku pionowego wypukłego nr 4 4.3.5.1. Przyjęcie promienia łuku pionowego nr 4 Dla drogi jednojezdniowej o prędkości projektowej V p =40 km/h zgodnie z Dz. U. nr 43, minimalny promień krzywej wypukłej wynosi R min =600 m. Dla łuku pionowego wypukłego nr 4 przyjęto R 4 =7500 m. 4.3.5.2. Obliczenie długości stycznych łuku pionowego i długości samego łuku T 4 = (R 4 ω 4 ) 0,5 = 7500 m 0,0353 0,5 = 132,38 m Ł 4 = 2 T 4 = 2 132,38 m = 264,76 m 4.3.5.3. Obliczenie pionowej odległości pomiędzy punktem środkowym łuku (ŚŁP 4 ), a punktem załamania stycznych niwelety B 4 = [ ((T 4 )^2) / (2 R 4 )] = 1,168 m 4.3.6. Wyznaczenie elementów łuku pionowego wklęsłego nr 5 4.3.6.1. Przyjęcie promienia łuku pionowego nr 5 Dla drogi jednojezdniowej o prędkości projektowej V p =40 km/h zgodnie z Dz. U. nr 43, minimalny promień krzywej wklęsłej wynosi R min =600 m. Dla łuku pionowego wklęsłego nr 5 przyjęto R 5 =3000 m. 4.3.6.2. Obliczenie długości stycznych łuku pionowego i długości samego łuku T 5 = (R 5 ω 5 ) 0,5 = 5000 m 0,0146 0,5 = 36,50 m Ł 5 = 2 T 5 = 2 36,50 m = 73,00 m 4.3.6.3. Obliczenie pionowej odległości pomiędzy punktem środkowym łuku (ŚŁP 5 ), a punktem załamania stycznych niwelety

B 5 = [ ((T 5 )^2) / (2 R 5 )] = 0,133 m Sprawdzenie warunków : a) Warunek spadku ukośnego: 1) q=2% i=-0,55 % 2) q=2% i=0,30 % 3) q=2% i= -0,57 % 4) q=2% i=0,33 % 5) q=2% i= -3,20 % 6) q=2% i=-1,74 % b) Warunek estetyki: 1) Łuk pionowy wklęsły R=7500 m T=31,88 m - warunek spełniony 2) Łuk pionowy wypukły R=5500 m T= 23,93 m - warunek spełniony 3) Łuk pionowy wklęsły R=10000 m T=45,00 m - warunek spełniony 4) Łuk pionowy wypukły R=7500 m T= 132,38 m - warunek spełniony 5) Łuk pionowy wklęsły R=5000 m T=36,50 m - warunek spełniony c) Strzałka łuku powinna być większa/równa od 0,05 m

1) Łuk pionowy wklęsły R=7500m T=38,07 m f=0,07 m - warunek spełniony 2) Łuk pionowy wypukły R=5500m T= 22,80 m f=0,05 m - warunek spełniony 3) Łuk pionowy wklęsły R=7500m T=32,15 m f=0,10 m - warunek spełniony 4) Łuk pionowy wypukły R=7500m T= 134,27 m f=1,17 m - warunek spełniony 5) Łuk pionowy wklęsły R=3000m T=21,45 m f=0,13 m - warunek spełniony d) Warunek dynamiki: Ustalenie minimalnych promieni łuków pionowych: 1) Łuk pionowy wklęsły R=7500 m - warunek spełniony 2) Łuk pionowy wypukły R=5500 m - warunek spełniony 3) Łuk pionowy wklęsły R=7500 m - warunek spełniony 4) Łuk pionowy wypukły R=7500 m - warunek spełniony 5) Łuk pionowy wklęsły R=3000 m - warunek spełniony 4.4. Projekt konstrukcji nawierzchni 1) Kategoria Ruchu - KR5 (zgodnie z tematem) 2) Warunki wodne - dobre 3) Warunki gruntowe - Grunty niewysadzinowe 4) Grupa nośności podłoża - G1 5) Konstrukcja górnych warstw nawierzchni podatnych, podbudowa zasadnicza: beton asfaltowy AC 11S 50/70, mieszanka niezwiązana z kruszywem C 50/30 : a. warstwa ścieralna z mieszanki mineralno-asfaltowej - gr. 4 cm b. warstwa wiążąca z betonu asfaltowego - gr. 8 cm c. warstwa podbudowy zasadniczej z betonu asfaltowego - gr. 12 cm d. warstwa podbudowy zasadniczej z mieszanki niezwiązanej z kruszywem C 50/30 - gr. 22 cm

6) Sprawdzenie wymaganej odporności nawierzchni na wysadziny - warunku nie sprawdza się ze względu na grupę nośności podłoża G1 5. Część rysunkowa 5.1. Orientacja - skala 1:10000 - Rys. 5.1 5.2. Projekt zagospodarowania terenu z planem sytuacyjno - wysokościowym - skala 1:500 - Rys. 5.2 5.3. Przekrój podłużony drogi głównej - skala 1:100/1000 - Rys. 5.3 5.4. Rozwiązanie warstwicowe na łuku i w miejscu rampy drogowej - Rys. 5.4 5.5. Przekroje normalne - skala 1:50 - Rys. 5.5.1-5.5.2 5.6. Przekroje poprzeczne - skala 1:100 - Rys. 5.6.1-5.6