Projekt przebudowy drogi klasy - Wydział Budownictwa i Architektury

Transkrypt

Projekt z przedmiotu Drogi i Ulice
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
Opracował mgr inż. Michał Jukowski
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.
1.3.2.
Podkłady geodezyjne..................................................................................................................... 3
Warunki geodezyjne ...................................................................................................................... 3
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
2.
3.1.1.
3.1.2.
3.1.3.
Trasa (podstawowe parametry projektowania, opis) .................................................................... 5
Niweleta (podstawowe parametry projektowania, opis) ............................................................... 6
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.
4.3.2.
4.3.3.
4.3.4.
4.3.5.
4.3.6.
5.
Obliczenie kątów zwrotu niwelety: ............................................................................................. 13
Wyznaczenie elementów łuku pionowego wklęsłego nr 1 ........................................................... 13
Wyznaczenie elementów łuku pionowego wypukłego nr 2 .......................................................... 13
Wyznaczenie elementów łuku pionowego wypukłego nr 4 .......................................................... 15
4.4. Projekt konstrukcji nawierzchni .......................................................................................... 17
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 Vp = …. 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
PKP1 - początek krzywej przejściowej pierwszej
PKP1=56,76m
km 0+056,76
Skrzyżowanie nr 1
km 0+088,35
KKP1- PŁK = 75,00m
km 0+131,76
ŚŁK1 - środek łuku kołowego pierwszego
km 0+169,46
KŁK - PKP2 = 75,40m
km 0+207,16
KKP2 - koniec krzywej przejściowej drugiej
km 0+282,16
PŁK2 - początek łuku kołowego drugiego
km 0+479,99
ŚŁK2 - środek łuku kołowego drugiego
km 0+581,89
KŁK2 - 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 Vp = 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) i1 = -0,55 %
2) R1 = 7500 m
3) i2 = 0,30 %
4) R2 = 5500 m
5) i3 = -0,57 %
6) R3 = 10000 m
7) i4 = 0,33 %
8) R4 = 7500 m
9) i5 = -3,20 %
10) R5 = 5000 m
11) i6 = -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 Vp=40 km/h
3) Promień łuku kołowego R=300 m
I.
Warunek Dynamiczny
(1)
Amin

Vp 3
 47,81m
3,6 3  k
k - przyrost przyspieszenia dośrodkowego
k=0,6
II.
Warunek geometrii
( 2)
Amax
 0,132  R    212,26m
III.
Warunek estetyki (warunek kąta τ)
1
( 3)
Amin
  R  100m
3
( 4)
Amax
 R  300m
IV.
Warunek minimalnego odsunięcia łuku od stycznych głównych
Dla H=0,5 m
( 5)
min
A
3
4
 1,86  R  134,08m
Dla H = 0,2 m
(7)
min
A
V.
3
4
 1,48  R  106,68m
Warunek proporcji krzywych
1:2:1
1:1:1
1:4:1
1 : 0,5 : 1
A  R
A  R
A  R
A  R

122,6m
3

2

5
150,21m
 95,00m

1,5
173,45m
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 Vp=40 km/h
3) promień łuku kołowego R=300 m
4) parametr klotoidy A=110 m
L
A2
 75,00m
R

L2
 7,16°
2  A2
    2  14,41°
L5
L9
X  L

 74,88m
40  A 4 3456  A8
Y
L3
L7
L11


 3,12m
6  A 2 366  A6 42240  A10
X S  X  R  sin   37,48m
H
L2
 0,78m
24  R
T  ( R  H )  tg

2
 77,03m


 1


Z  H  R  H  
 1  10,49m
 cos 



2


Ł  R    75,43m
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
Δimin = 0,1·a , gdzie a - odległość krawędzi jezdni od osi obrotu
a=3m
Δimin = 0,1·3 = 0,3%
Δimac = 2%
Lmin = (Δh / Δimax)
Lmax = (Δh / Δimin)
Lmin = (0,12 / 0,02) = 6 [m]
Lmax = (0,12 / 0,003) = 40 [m]
Zmiana pochylenia poprzecznego jezdni na łuku odbywać się będzie na długości L = 40 m.
Na wykresie poniżej przedstawiono odległości na jakich następuje zmiana przekroju
poprzecznego.
4.3. Obliczenia potrzebne do zaprojektowania łuków pionowych
Promienie łuków pionowych oraz wartości spadków podłużnych:
12) i1 = -0,55 %
13) R1 = 7500 m
14) i2 = 0,30 %
15) R2 = 5500 m
16) i3 = -0,57 %
17) R3 = 10000 m
18) i4 = 0,33 %
19) R4 = 7500 m
20) i5 = -3,20 %
21) R5 = 5000 m
22) i6 = -1,74 %
4.3.1. Obliczenie kątów zwrotu niwelety:
ω1=|i1 + i2| = |-0,0055 - 0,0030| = 0,0085
ω2=|i2 - i3| = |0,0030 + 0,0057| = 0,0087
ω3=|i3 - i4| = |-0,0057 - 0,0033| = 0,0090
ω4=|i4 - i5| = |0,0033 + 0,0320| = 0,0353
ω5=|i5 - i6| = |-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 Vp=40 km/h zgodnie z
Dz. U. nr 43, minimalny promień krzywej wklęsłej wynosi Rmin=600 m. Dla łuku pionowego
wklęsłego nr 1 przyjęto R1=7500 m.
4.3.2.2.
Obliczenie długości stycznych łuku pionowego i długości samego
łuku
T1 = (R1 · ω1)·0,5 = 7500 m · 0,0085 · 0,5 = 31,88 m
Ł1 = 2 · T1 = 2 · 31,88 m = 63,76 m
4.3.2.3.
Obliczenie pionowej odległości pomiędzy punktem środkowym
łuku (ŚŁP1) , a punktem załamania stycznych niwelety
B1 = [ ((T1)^2) / (2 · R1)] = 0,068 m
4.3.3. Wyznaczenie elementów łuku pionowego wypukłego nr 2
4.3.3.1.
Dz. U. nr 43, minimalny promień krzywej wypukłej wynosi Rmin=600 m. Dla łuku pionowego
wypukłego nr 2 przyjęto R2=5500 m.
4.3.3.2.
łuku
T2 = (R2 · ω2)·0,5 = 5500 m · 0,0087 · 0,5 = 23,93 m
Ł2 = 2 · T2 = 2 · 23,93 m = 47,86 m
4.3.3.3.
B2 = [ ((T2)^2) / (2 · R2)] = 0,052 m
4.3.4.1.
4.3.4.2.
łuku
T3 = (R3 · ω3)·0,5 = 10000 m · 0,0090 · 0,5 = 45,00 m
Ł3 = 2 · T3 = 2 · 45,00 m = 90,00 m
4.3.4.3.
B3 = [ ((T3)^2) / (2 · R3)] = 0,101 m
4.3.5. Wyznaczenie elementów łuku pionowego wypukłego nr 4
4.3.5.1.
Dz. U. nr 43, minimalny promień krzywej wypukłej wynosi Rmin=600 m. Dla łuku pionowego
wypukłego nr 4 przyjęto R4=7500 m.
4.3.5.2.
łuku
T4 = (R4 · ω4)·0,5 = 7500 m · 0,0353 · 0,5 = 132,38 m
Ł4 = 2 · T4 = 2 · 132,38 m = 264,76 m
4.3.5.3.
B4 = [ ((T4)^2) / (2 · R4)] = 1,168 m
4.3.6.1.
4.3.6.2.
łuku
T5 = (R5 · ω5)·0,5 = 5000 m · 0,0146 · 0,5 = 36,50 m
Ł5 = 2 · T5 = 2 · 36,50 m = 73,00 m
4.3.6.3.
B5 = [ ((T5)^2) / (2 · R5)] = 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
4) Łuk pionowy wypukły R=7500 m T= 132,38 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
4) Łuk pionowy wypukły R=7500m T= 134,27 m f=1,17 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
4) Łuk pionowy wypukły R=7500 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 C50/30 :
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 C50/30
- 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…

Projekt przebudowy drogi klasy - Wydział Budownictwa i Architektury

Transkrypt

Podobne dokumenty

pół-łuk pełny łuk

Survival Day Cena: 50 zł/os./min 20 os.

PRZYKŁAD: obliczenia do projektu niwelety

Łucznictwo – wymagania

PROGRAM SZCZEGÓŁOWY

Wykład 5