- 1 -
DROGA W PLANIE
1.
Informacje wstępne
Projektowana oś jezdni w planie składa się z odcinków prostych połączonych krzywymi dla zmiany
kierunku trasy. Odcinek krzywoliniowy może zawierać łuk kołowy, kombinacje łuków kołowych
i krzywych przejściowych, a także inne rodzaje krzywych.
Przy trasowaniu dróg należy przestrzegać następujących zasad:
stosować najkrótsze połączenia źródeł i celów ruchu wynikające z funkcji drogi w sieci,
dostosować przebieg drogi do ukształtowania i zagospodarowania terenu.
2.
Tyczenie trasy na planie warstwicowym
Tyczenie trasy na planie warstwicowym w terenie trudnym można sobie ułatwić poprzez stosowanie
linii stałego spadku. Linia stałego spadku jest to wytyczona na planie lub w terenie linia o spadku
jednostajnym leżąca na powierzchni terenu.
Chcąc wytyczyć linię jednakowego spadku na planie warstwicowym musimy ustalić długość odcinka
X, która pozwoli nam na połączenie zadanym spadkiem dwu sąsiednich warstwic.
Wartość X możemy obliczyć ze wzoru:
i
h
X
=
[m] (2.1)
gdzie:
X
- długość odcinka potrzebna do połączeni dwu sąsiednich warstwic [m],
h
- odstęp pionowy dwu sąsiednich warstwic [m],
i
- spadek jednostajny.
Gdyby trasa drogowa przebiegała ściśle wg linii stałego spadku to jej pochylenie byłoby równe
przyjętemu spadkowi jednostajnemu i nie występowałyby roboty ziemne. Trasa drogowa nie jest zgodna
z linią jednakowego spadku, lecz ją wyrównuje, co powoduje konieczność wykonania robót ziemnych –
wykopów i nasypów.
Rys.2.1. Wyznaczenie linii stałego spadku na planie warstwicowym
- 2 -
Rys.2.2. Wpisywanie osi trasy w linię stałego spadku
Rys.2.3. Przykład tyczenia osi drogi na planie warstwicowym
- 3 -
3.
Odcinki proste
Odcinki proste zaleca się projektować:
w obrębie węzłów i skrzyżowań,
w obrębie obiektów mostowych,
dla zapewnienia możliwości wyprzedzania na drogach jednojezdniowych,
gdy droga jest projektowana równolegle do prostoliniowego zagospodarowania przestrzennego (kolej,
kanał, granica lasu ),
w terenie płaskim lub w rozległych dolinach, jeżeli jest to zgodne z zasadami wkomponowania drogi
w teren, przy jednoczesnym ograniczaniu długości odcinków prostych.
Jeżeli pozwalają na to warunki miejscowe, długość odcinka prostego na drodze poza terenem
zabudowy o wypukłych załomach niwelety nie ograniczających widoczności nie powinna przekraczać
wartości określonych w tabeli 3.1.
Tab.3.1. Maksymalne długości odcinków prostych zależnie od prędkości projektowej
Prędkość projektowa V
p
[km/h]
120
100
80
70
60
Największa długość odcinka prostego L
max
[m]
2000
2000
1500
1200
1000
Najmniejsza długość odcinka prostego między
odcinkami krzywoliniowymi o zgodnym
kierunku zwrotu L
min
[m]
500
400
350
300
250
Dla przypadków gdy L< L
min
zaleca się zastosowanie jednego łuku wspólnego.
4. Odcinki krzywoliniowe
Odcinki krzywoliniowe projektowane są w celu:
lepszego dostosowania drogi do ukształtowania i zagospodarowania terenu,
podniesienia walorów estetycznych drogi,
eliminacji monotonii jazdy,
ograniczenia zjawiska olśnienia.
Zbyt długi odcinek krzywoliniowy utrudnia:
uzyskanie właściwej koordynacji z elementami przekroju podłużnego oraz kompozycji drogi
z otoczeniem,
zapewnienie wymaganej jednorodności drogi.
4.1. Łuki kołowe
Odcinki krzywoliniowe zaleca się stosować o możliwie dużych promieniach, na ile pozwala na to
ukształtowanie terenu oraz istniejące i planowane zagospodarowanie.
Łuk kołowy powinien być zaprojektowany i wykonany w taki sposób, aby bezpieczeństwo było
zachowane przy ruchu na mokrej nawierzchni z prędkością miarodajną – w wypadku drogi klasy G i dróg
wyższych klas lub z prędkością projektową – na drodze klasy Z, L lub D. Stosowane wartości promieni
łuków kołowych powinny być nie mniejsze od wartości minimalnych.
Tab.4.1. Minimalne wartości promienia łuku kołowego w planie oraz pochylenia poprzecznego
jezdni dla dróg klasy G i wyższych klas, jeżeli jezdnia nie jest ograniczona krawężnikami
Prędkość
miarodajna
[km/h]
Promień łuku kołowego w planie [m] przy pochyleniu poprzecznym jezdni
1)
jak na odcinku
prostym
2%
do 2,5 %
3%
4%
5%
6%
2)
7%
2)
130
≥
4000
≥
3500
2500
1800
1400
1100
≤
900
120
≥
3500
≥
3000
2000
1500
1200
900
≤
750
110
≥
2800
≥
2500
1800
1400
1000
800
≤
600
100
≥
2200
≥
2000
1400
1000
800
600
≤
500
90
≥
1600
≥
1500
1000
750
600
500
≤
400
80
≥
1200
≥
1100
800
600
450
350
≤
300
70
≥
1000
≥
800
600
400
300
250
≤
200
60
≥
600
≥
500
350
250
200
150
≤
125
50
≥
450
≥
350
250
175
125
100
≤
80
1)
Pochylenie poprzeczne jezdni dla promienia o wartości pośredniej należy interpolować i zaokrąglać do 0,5%.
2)
Stosowane przy prędkości miarodajnej powyżej 90 km/h wymaga uzasadnienia.
- 4 -
Tab.4.2. Minimalne wartości promienia łuku kołowego w planie oraz pochylenia poprzecznego
jezdni dla dróg klasy Z, L i D, jeżeli jezdnia nie jest ograniczona krawężnikami
Prędkość
projektowa
[km/h]
Promień łuku kołowego w planie [m] przy pochyleniu poprzecznym jezdni*
jak na
odcinku
prostym
2%
3%
4%
5%
6%
7%
60
≥
600
≥
500
350
250
200
150
125
50
≥
450
≥
350
250
175
125
100
80
40
≥
250
≥
220
150
100
75
60
50
30
≥
150
≥
120
90
60
50
40
30
*)
Pochylenie poprzeczne jezdni dla promienia o wartości pośredniej należy interpolować i zaokrąglać do 0,5%.
Na drogach klasy Z i wyższych klas szerokość każdego pasa ruchu powinna być zwiększona na łuku
kołowym w planie, o wartość obliczoną w następujący sposób:
R
40
, gdzie R jest promieniem łuku
kołowego osi jezdni wyrażonym w metrach, przy czym obliczone poszerzenie powinno być zaokrąglone
do 5 cm w górę. Nie należy poszerzać pasa ruchu, jeżeli wartość obliczonego poszerzenia jest mniejsza
niż 0,20 m, czyli dla R ≥ 200 m.
Na drodze poza terenem zabudowy, gdy nie ma potrzeby stosowania krzywych przejściowych, a kąt
zwrotu trasy jest mniejszy niż 9°, długość łuku kołowego nie powinna być mniejsza niż określona
w tab. 4.3.
Tab. 4.3. Minimalna długość łuku kołowego przy
αααα
< 9
o
Prędkość projektowa V
p
[km/h]
120
100
80
70
÷
60
Minimalna długość łuku poziomego K
min
[m]
300
200
150
100
Parametry geometryczne łuku kołowego:
W
K
S
P
R
R
T
R – promień łuku kołowego,
α – kąt zwrotu trasy,
T
–
styczna łuku kołowego,
×
=
2
α
tg
R
T
[m],
K – długość łuku kołowego,
o
180
α
R
Π
PSK
K
×
×
=
=
[m],
WS –długość odcinka od wierzchołka kąta zwrotu trasy do środka łuku kołowego,
−
×
=
1
2
α
cos
1
R
WS
[m]
- 5 -
Warunki doboru promienia łuku kołowego:
Wartości promieni łuków poziomych będące funkcją wielu czynników muszą zapewnić:
bezpieczeństwo ruchu,
komfort jazdy,
widoczność.
Przy obliczaniu R
min
uwzględniane są dwa podejścia do zagadnienia:
1.
jazda z maksymalną prędkością [V
p
], równoważenie siły odśrodkowej odbywa się przez tarcie opon
o nawierzchnię i składową ciężaru pojazdu (efekt stosowania przechyłki na łuku),
2.
jazda ze średnią prędkością potoku ruchu, działanie siły odśrodkowej równoważy przechyłka.
Z równowagi sił poprzecznych występujących przy ruchu samochodu po krzywej poziomej wynika
powszechnie znany i stosowany przybliżony wzór na obliczenie promieni łuków poziomych:
(
)
o
r
2
p
min
i
f
127
V
R
+
=
[m] (4.1)
gdzie:
f
r
– współczynnik sczepności poprzecznej,
i
o
– wartość pochylenia poprzecznego na łuku.
Minimalny promień łuku ze względu na komfort jazdy ogranicza wartość f
r
wyznaczoną z warunku
dopuszczalnego przyspieszenia siły odśrodkowej b
dop
= 1,0
÷
1,2 m/s
2
.
g
b
f
dop
dop
r
=
stąd f
r dop
= 0,1
÷
0,12 =
µ
- współczynnik wygody jazdy
Warunki równowagi sił wykorzystywane przy obliczaniu min R:
1.
warunek stateczności na zsunięcie,
2.
warunek stateczności na wywrócenie,
3.
warunek wygody jazdy.
Warunki przyjęte do określenia minimalnego R:
stała prędkość,
stała wartość współczynnika sczepności poprzecznej (mimo zmienności zależnie od prędkości i stanu
nawierzchni)
równomierne obciążenie kół pojazdu podczas przejazdu przez łuk (przeciążenie kół zewnętrznych
nawet do 20%)
brak manewrów wyprzedzania.