Spis treści - Politechnika Białostocka

Politechnika Białostocka
Wydział Budownictwa i
Inżynierii Środowiska
Zakład Inżynierii Drogowej
Jan Kowalski
sem. II , II st. nst.
2010/2011
Ćwiczenie projektowe nr 3 z przedmiotu
Skrzyżowania i węzły drogowe
„Projekt węzła drogowego typu WA”
strona
-1-
– Spis treści –
1. OPIS TECHNICZNY
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
1.5.
1.6.
1.7.
1.8.
1.9.
str. 2
Przedmiot opracowania
Podstawa opracowania
Lokalizacja projektowanego skrzyżowania
Parametry techniczne krzyżujących się dróg
Odwodnienie dróg
Urządzenia bezpieczeństwa
Opis i podstawowe dane o projektowanym węźle
Parametry łącznic węzła
Pasy wyłączania (zjazdy – Z) i włączania (wjazdy – W)
str. 2
str. 2
str. 2
str. 3
str. 4
str. 4
str. 4
str. 6
str. 7
2. PIKTOGRAMY
str. 8
3. ANALIZA WARIANTÓW LOKALIZACJI WĘZŁA
str. 15
4. RYSUNKI
4.1.
Plan sytuacyjny węzła drogowego
skala 1:1000
4.2.
4.3.
Profile podłużne dróg głównych i łącznic
Przekroje normalne dróg głównych i łącznic
skala 1:100/1000
skala 1:50
Politechnika Białostocka
Wydział Budownictwa i
Inżynierii Środowiska
Zakład Inżynierii Drogowej
Jan Kowalski
sem. II , II st. nst.
2010/2011
Ćwiczenie projektowe nr 3 z przedmiotu
Skrzyżowania i węzły drogowe
„Projekt węzła drogowego typu WA”
strona
-2-
1. OPIS TECHNICZNY
1.1.
Przedmiot opracowania
Celem projektu jest geometryczne rozwiązanie bezkolizyjnego węzła cztero-wlotowego typu WA na
przecięciu dwóch dróg klas A i GP. Drogi krzyżują się pod kątem prostym, w KM 8+650,00
projektowanej drogi głównej A5, na terenie miejscowości Bohdan i Dobrzyniewo Duże (teren
o małym stopniu zabudowy).
1.2.
Podstawa opracowania
•
•
•
1.3.
Rozporządzenia Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999 r.
„W sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich
usytuowanie”, zawarte w Dzienniku Ustaw RP nr 43, poz. 430 z 14 maja 1999 roku
„Wytyczne projektowania dróg I i II klasy technicznej”, GDDP, Warszawa 1995
„Węzły drogowe i autostradowe”, red. prof. Krystek, WKŁ, Warszawa 2008
Lokalizacja projektowanego węzła
Obszar na którym znajduje się projektowany węzeł obejmuje:
•
drogę główną kl. techn. A od KM 7+300,00 do KM 9+950,00
•
oraz drogę podrzędną kl. techn. GP od KM 2+200,00 do KM 3+950,00
Politechnika Białostocka
Wydział Budownictwa i
Inżynierii Środowiska
Zakład Inżynierii Drogowej
1.4.
Ćwiczenie projektowe nr 3 z przedmiotu
Jan Kowalski
sem. II , II st. nst.
2010/2011
Skrzyżowania i węzły drogowe
„Projekt węzła drogowego typu WA”
strona
-3-
Parametry techniczne krzyżujących się dróg
Droga główna kl. A:
•
Klasa drogi:
A 2/2
•
Prędkość projektowa:
Vp = 120 km/h
•
Prędkość miarodajna:
Vm = 130 km/h
•
Droga w obszarze projektowanego węzła przebiega w planie na odcinku prostym o łącznej
długości 2650,00 m
•
Przekrój poprzeczny:
- szerokość pasa ruchu
3,75 m
- szerokość pasa awaryjnego
3,00 m
- szerokość pasa dzielącego
5,00 m (liczone razem z 2 x 0,50 m opaskami)
- pochylenie jezdni
2%
- szerokość pobocza gruntowego
1,25 m
- pochylenie pobocza gruntowego
6%
- rodzaj rowów drogowych
trapezowe
- szerokość rowu
0,40 m
- pochylenie skarpy i przeciwskarpy rowu 1:1,5
•
Dla niwelety przyjęto następujące spadki na odcinku
i1 = - 0,0400
i2 = + 0,0050
i3 = + 0,0150
•
od KM 7+300,00 do KM 7+577,50
od KM 7+937,50 do KM 9+121,97
od KM 9+371,97 do KM 9+950,00
Zaprojektowano dwa łuki pionowe wklęsłe o następujących parametrach:
Łuk o środku w KM 7+757,50: R = 8000 m, T = 180,00 m, w = 0,045, f = 2,025 m
Łuk o środku w KM 9+246,97: R = 25000 m, T = 125,00 m, w = 0,010, f = 0,3125 m
•
Kategoria obciążenia ruchem:
KR6
Droga podrzędna kl. GP:
Klasa drogi:
GP 2/2
•
Prędkość projektowa:
Vp = 80 km/h
•
Prędkość miarodajna:
Vm = 100 km/h
•
Droga w obszarze projektowanego węzła przebiega w planie na odcinku prostym o łącznej
długości 1750,00 m
•
Przekrój poprzeczny:
- szerokość pasa ruchu
3,50 m
- szerokość pasa dzielącego
5,00 m (liczone razem z 2 x 0,50 m opaskami)
- szerokość opasek zewnętrznych
0,50 m
- pochylenie jezdni
2%
- szerokość pobocza gruntowego
1,50 m
- pochylenie pobocza gruntowego
6%
- rodzaj rowów drogowych
trapezowe
- szerokość rowu
0,40 m
- pochylenie skarpy i przeciwskarpy rowu 1:1,5
•
•
Dla niwelety przyjęto następujące spadki na odcinku
i1 = + 0,0150
i2 = - 0,0100
•
od KM 2+200,00 do KM 2+762,50
od KM 3+387,50 do KM 3+950,00
Zaprojektowano jeden łuk pionowy wypukły o następujących parametrach:
Łuk o środku w KM 3+075,00: R = 25000 m, T = 312,50 m, w = 0,025, f = 1,953 m
•
Kategoria obciążenia ruchem: KR5
Politechnika Białostocka
Wydział Budownictwa i
Inżynierii Środowiska
Zakład Inżynierii Drogowej
1.5.
Jan Kowalski
sem. II , II st. nst.
2010/2011
Ćwiczenie projektowe nr 3 z przedmiotu
Skrzyżowania i węzły drogowe
„Projekt węzła drogowego typu WA”
strona
-4-
Odwodnienie dróg
Odwodnienie dróg będzie odbywało się metodą powierzchniowego spływu wód opadowych do
rowów przydrożnych. Pochylenie skarp oraz przeciwskarp przyjęto 1:1,5 po obu stronach rowu.
Dno rowu zaprojektowane zostało z elementów betonowych prefabrykowanych. W celu
umocnienia i zabezpieczenia przed osuwaniem się gruntu zaleca się humusowanie skarp
i przeciwskarp. Na wiadukcie i estakadach odwodnienie drogi zrealizowano za pomocą
prefabrykowanych ścieków umieszczonych po obu stronach obiektu przy krawężnikach.
1.6.
Urządzenia bezpieczeństwa
W myśl zaleceń Dz. U. nr 43 poz. 430 w obszarze węzła na obu krzyżujących się drogach
zastosowano bariery ochronne. Bariery należy ustawić zgodnie z rysunkiem węzła na planie
sytuacyjnym. Zastosowano energochłonne bariery wybaczające błędy kierowców SP-10
o szerokości 51 cm, wysokości 75 cm i rozstawie słupków co 200 cm
1.7.
Opis i podstawowe dane o projektowanym węźle
Projektowany węzeł jest pochodną wyjściowego węzła typu „Koniczyna” z dwiema łącznicami
półbezpośrednimi – powstały przez eliminację dwóch łącznic pośrednich-przyległych
i zastąpieniu ich łącznicami półbezpośrednimi typu SS.
Węzeł tego typu ma zastosowanie tam, gdzie do drogi głównej A-B dochodzi prostopadła droga
podrzędna, z której znaczna część pojazdów skręca w lewo bądź w prawo na drogę główną.
•
węzeł czterowylotowy
•
pełna możliwość połączeń (wyboru kierunku jazdy)
•
węzeł symetryczny względem osi jednej z krzyżujących się tras
•
łącznice niezależne od siebie (przeplatanie na drodze zbiorczo – rozdzielczej lub jezdni
głównej) oraz łącznice zależne od siebie (na wspólnym ich odcinku następuje przeplatanie)
•
4 wiadukty samochodowe (w tym 3 jednojezdniowe pod łącznice typu P1 oraz jeden pod
drogę podporządkowaną kl. techn. GP)
Politechnika Białostocka
Wydział Budownictwa i
Inżynierii Środowiska
Zakład Inżynierii Drogowej
Jan Kowalski
sem. II , II st. nst.
2010/2011
Ćwiczenie projektowe nr 3 z przedmiotu
Skrzyżowania i węzły drogowe
„Projekt węzła drogowego typu WA”
strona
-5-
Węzeł składa się z następujących ilości łącznic:
•
4 – łącznice bezpośrednie (DD), prawoskrętne, swobodne, Vp = 60 – 80 km/h
•
2 – łącznice pośrednie (L), swobodne, Vp = 40 km/h
•
2 – łącznice bezpośrednie (SS), dopasowane, włączenie z prawej str., Vp = 40 – 60 km/h
Politechnika Białostocka
Wydział Budownictwa i
Inżynierii Środowiska
Zakład Inżynierii Drogowej
1.8.
Jan Kowalski
sem. II , II st. nst.
2010/2011
Ćwiczenie projektowe nr 3 z przedmiotu
Skrzyżowania i węzły drogowe
„Projekt węzła drogowego typu WA”
strona
-6-
Parametry łącznic węzła
•
Ł1 (P1) – typ bezpośredni – jezdnia zbierająco-rozprowadzająca
Łącznica ta rozpoczyna się pasem wyłączenia dla relacji w prawo na drodze głównej A,
a kończy się pasem włączania, również na drodze głównej A. Łącznica ta przebiega
równolegle do drogi głównej. Dla ustalenia cech geometrycznych łącznicy przyjęto dla
niej Vp = 60 km/h. Całkowita długość łącznicy: 2592,83 m.
•
Ł2 (P1/P2) – typ bezpośredni – DD
Łącznica ta rozpoczyna się pasem wyłączenia dla relacji w prawo na jezdni zbierającorozprowadzającej Ł1, a kończy się pasem włączania, na drodze podporządkowanej GP.
Łącznica ta przebiega po krzywej kołowej o promieniu R = 580,00 m. Dla ustalenia cech
geometrycznych łącznicy przyjęto dla niej Vp = 80km/h. Całkowita dł. łącznicy 1351,56m
•
Ł3 (P2/P1) – typ bezpośredni – DD
Łącznica ta rozpoczyna się pasem wyłączenia dla relacji w prawo na drodze
podporządkowanej GP, a kończy się pasem włączania, na jezdni zbierającorozprowadzającej Ł1. Łącznica ta przebiega po krzywej kołowej o promieniu R = 580 m.
Dla ustalenia cech geometrycznych łącznicy przyjęto dla niej Vp = 80 km/h. Całkowita
długość łącznicy: 1351,55 m.
•
Ł4 (P1) – typ pośredni – L
Łącznica ta rozpoczyna się pasem wyłączenia dla relacji w prawo na drodze
podporządkowanej GP, a kończy się pasem włączania, na jezdni zbierającorozprowadzającej Ł1. Łącznica ta przebiega po krzywej kołowej o promieniu R = 90 m.
Dla ustalenia cech geometrycznych łącznicy przyjęto dla niej Vp = 40 km/h. Całkowita
długość łącznicy: 702,86 m.
•
Ł5 (P1) – typ pośredni – L
Łącznica ta rozpoczyna się pasem wyłączenia dla relacji w prawo na jezdni zbierającorozprowadzającej Ł1, a kończy się pasem włączania na drodze podporządkowanej GP.
Łącznica ta przebiega po krzywej kołowej o promieniu R = 90 m. Dla ustalenia cech
geometrycznych łącznicy przyjęto dla niej Vp = 40km/h. Całkowita dł. łącznicy: 702,41 m
•
Ł6 (P1) – typ bezpośredni – DD
Łącznica ta rozpoczyna się pasem wyłączenia dla relacji w prawo na drodze głównej A,
a kończy się pasem włączania, na drodze podporządkowanej GP. Łącznica ta składa
się z dwóch łuków kołowych o promieniu R = 280 m każdy i odcinka prostego pomiędzy
nimi o długości 248,53 m. Dla ustalenia cech geometrycznych łącznicy przyjęto dla niej
Vp = 60 km/h. Całkowita długość łącznicy: 1218,84 m.
•
Ł7 (P1) – typ bezpośredni – DD
Łącznica ta rozpoczyna się pasem wyłączenia dla relacji w prawo na drodze
podporządkowanej GP, a kończy się pasem włączania, na drodze głównej A. Łącznica
ta składa się z dwóch łuków kołowych o promieniu R = 280 m każdy i odcinka prostego
pomiędzy nimi o długości 248,53 m. Dla ustalenia cech geometrycznych łącznicy
przyjęto dla niej Vp = 60 km/h. Całkowita długość łącznicy: 1268,85 m.
•
Ł8 (P1) – typ półbezpośrednia – SS
Łącznica ta rozpoczyna się na rozejściu z łącznicą Ł3, a kończy się na połączeniu
z łącznicą Ł6. Łącznica ta składa się z 3 łuków kołowych poziomych o promieniach
150m, 174,94 m i 150,00 m oraz dwóch odcinków długości 200,00 m każdy które
stanowią odcinki przeplatania w miejscach połączenia danej łącznicy z łącznicami Ł2
i Ł3. Dla ustalenia cech geometrycznych łącznicy przyjęto dla niej Vp = 40 km/h na łuku
oraz Vp = 60 km/h na prostej (odc. przeplatania). Całkowita dł. łącznicy: 1198,42m.
Politechnika Białostocka
Wydział Budownictwa i
Inżynierii Środowiska
Zakład Inżynierii Drogowej
Jan Kowalski
sem. II , II st. nst.
2010/2011
Ćwiczenie projektowe nr 3 z przedmiotu
Skrzyżowania i węzły drogowe
„Projekt węzła drogowego typu WA”
strona
-7-
Łącznica Ł4 (L) – typ P1:
•
promień łuku kołowego poziomego kształtującego łącznicę: R = 90,00 m
•
pochylenie poprzeczne jezdni łącznicy: 3%
•
dla niwelety łącznicy Ł4 przyjęto następujące spadki na odcinku
i1 = + 0,0060
i2 = - 0,0200
i3 = - 0,0050
•
od KM 0+000,00 do KM 0+115,46
od KM 0+375,46 do KM 0+415,21
od KM 0+625,21 do KM 0+702,86
zaprojektowano dwa łuki pionowe wklęsłe o następujących parametrach:
Łuk o środku w KM 0+245,46: R = 10000 m, T = 130,00 m, w = 0,026, f = 0,845 m
Łuk o środku w KM 0+520,21: R = 14000 m, T = 105,00 m, w = 0,015, f = 0,394 m
1.9.
Pasy wyłączania (zjazdy – Z) i włączania (wjazdy – W)
Kombinacje zjazdów i wjazdów na drogach węzła:
•
na drodze głównej na kierunku B-A – kombinacja Z-W – zjazd z jezdni głównej na drogę z.-r.
(w prawo) oraz wyjazd z prawej strony z drogi z.-r. na jezdnię główną;
•
na drodze głównej na kierunku A-B – kombinacja Z-W – zjazd z jezdni głównej na łącznicę
bezpośrednią DD (w prawo) oraz wjazd z prawej strony z łącznicy bezpośredniej DD na
jezdnię główną;
•
na drodze podrzędnej na kierunku C-D – kombinacja Z-Z-W – zjazd na łącznicę
bezpośrednią DD (w prawo), następnie zjazd na łącznicę pośrednią L (w prawo) i na końcu
wjazd z łącznicy bezpośredniej DD na jezdnię główną;
•
na drodze podrzędnej na kierunku D-C – kombinacja Z-W-W – zjazd na łącznicę
bezpośrednią DD (w prawo), następnie wjazd z łącznicy pośredniej L (z prawej) i na końcu
wjazd z łącznicy bezpośredniej DD na jezdnię główną;
•
na drodze zbiorczo-rozdzielczej – kombinacja Z-W-Z-W – zjazd na łącznicę bezpośrednią
DD (w prawo), następnie wjazd z łącznicy pośredniej L (z prawej), kolejno zjazd na łącznicę
pośrednią L (w prawo) i na końcu wjazd z łącznicy bezpośredniej DD.
Pasy wyłączania
Wjazd na łącznicę odbywa się przy pomocy pasa wyłączania o długości 300 m, umieszczonego
z prawej strony jezdni klasy A. Zaprojektowana wspólna krawędź odcinka pasa wyłączania
i jezdni głównej bez uwzględnienia długości klina wynosi 200 m. Wjazd na pas wyłączania
został zaprojektowany za pomocą klina o długości 100 m.
•
•
•
•
•
•
szerokość pasa ruchu:
szerokość opasek:
szerokość pobocza gruntowego:
pochylenie poprzeczne jak na jezdni głównej:
pochylenie pobocza:
przyjęto pochylenie skarp wykopów i nasypów
3,50 m
1,00 m
1,50 m
2%
6%
1:1,5
Pas włączania
Wjazd na drogę odbywa się przy pomocy pasa włączania o długości 350 m, umieszczonego
z prawej strony jezdni klasy A. Zaprojektowana wspólna krawędź odcinka pasa włączania
i jezdni głównej bez uwzględnienia długości klina wynosi 250 m. Wjazd na pas wyłączania
został zaprojektowany za pomocą klina o długości 100 m.
•
•
•
•
•
•
szerokość pasa ruchu
szerokość opasek
szerokość pobocza gruntowego
pochylenie poprzeczne jak na jezdni głównej
pochylenie pobocza
przyjęto pochylenie skarp wykopów i nasypów
3,50 m
1,00 m
1,50 m
2%
6%
1:1,5
Politechnika Białostocka
Wydział Budownictwa i
Inżynierii Środowiska
Zakład Inżynierii Drogowej
Jan Kowalski
sem. II , II st. nst.
2010/2011
Ćwiczenie projektowe nr 3 z przedmiotu
Skrzyżowania i węzły drogowe
„Projekt węzła drogowego typu WA”
2. PIKTOGRAMY
Piktogramy przedstawiające wszystkie możliwe relacje na projektowanym węźle:
strona
-8-
Politechnika Białostocka
Wydział Budownictwa i
Inżynierii Środowiska
Zakład Inżynierii Drogowej
Jan Kowalski
sem. II , II st. nst.
2010/2011
Ćwiczenie projektowe nr 3 z przedmiotu
Skrzyżowania i węzły drogowe
„Projekt węzła drogowego typu WA”
strona
-9-
Politechnika Białostocka
Wydział Budownictwa i
Inżynierii Środowiska
Zakład Inżynierii Drogowej
Jan Kowalski
sem. II , II st. nst.
2010/2011
Ćwiczenie projektowe nr 3 z przedmiotu
Skrzyżowania i węzły drogowe
„Projekt węzła drogowego typu WA”
strona
- 10 -
Politechnika Białostocka
Wydział Budownictwa i
Inżynierii Środowiska
Zakład Inżynierii Drogowej
Jan Kowalski
sem. II , II st. nst.
2010/2011
Ćwiczenie projektowe nr 3 z przedmiotu
Skrzyżowania i węzły drogowe
„Projekt węzła drogowego typu WA”
strona
- 11 -
Politechnika Białostocka
Wydział Budownictwa i
Inżynierii Środowiska
Zakład Inżynierii Drogowej
Jan Kowalski
sem. II , II st. nst.
2010/2011
Ćwiczenie projektowe nr 3 z przedmiotu
Skrzyżowania i węzły drogowe
„Projekt węzła drogowego typu WA”
strona
- 12 -
Politechnika Białostocka
Wydział Budownictwa i
Inżynierii Środowiska
Zakład Inżynierii Drogowej
Jan Kowalski
sem. II , II st. nst.
2010/2011
Ćwiczenie projektowe nr 3 z przedmiotu
Skrzyżowania i węzły drogowe
„Projekt węzła drogowego typu WA”
strona
- 13 -
Politechnika Białostocka
Wydział Budownictwa i
Inżynierii Środowiska
Zakład Inżynierii Drogowej
Jan Kowalski
sem. II , II st. nst.
2010/2011
Ćwiczenie projektowe nr 3 z przedmiotu
Skrzyżowania i węzły drogowe
„Projekt węzła drogowego typu WA”
strona
- 14 -
Jak widać na powyższym piktogramie, geometria węzła pozwala również na zawracanie relacji
wjeżdżającej na węzeł wlotem D.
Politechnika Białostocka
Wydział Budownictwa i
Inżynierii Środowiska
Zakład Inżynierii Drogowej
Jan Kowalski
sem. II , II st. nst.
2010/2011
Ćwiczenie projektowe nr 3 z przedmiotu
Skrzyżowania i węzły drogowe
„Projekt węzła drogowego typu WA”
strona
- 15 -
3. ANALIZA WARIANTÓW LOKALIZACJI WĘZŁA
Na podstawie analizy poniższych wariantów lokalizacji węzła drogowego, stwierdzono wybór
wariantu nr I lokalizacji węzła drogowego. Decyzja ta podyktowana jest tym, że przy wyborze
wariantu nr II decydującym było kryterium szkody społecznej jaką w tym wypadku była większa
liczba przesiedlonych mieszkańców z obszaru węzła. Za wyborem wariantu nr I przemawiał również
fakt mniejszych robót ziemnych w porównaniu z wariantem nr II.
WARIANT NR I
Politechnika Białostocka
Wydział Budownictwa i
Inżynierii Środowiska
Zakład Inżynierii Drogowej
Jan Kowalski
sem. II , II st. nst.
2010/2011
Ćwiczenie projektowe nr 3 z przedmiotu
Skrzyżowania i węzły drogowe
„Projekt węzła drogowego typu WA”
WARAIANT NR II
strona
- 16 -