Budowa dróg. Podstawy projektowania

Podręcznik przeznaczony dla studentów kierunku budownictwo. Może być on wykorzystywany w realizacji przedmiotu kierunkowego „Budownictwo komunikacyjne" oraz przedmiotów specjalistycznych z zakresu projektowania dróg samochodowych.

Dr inż. Wiesław Stanisław Młodożeniec, profesor WAT. Od początku działalności dydaktycznej prowadzi zajęcia z przedmiotu budowa dróg. Ponadto prowadził ćwiczenia z przedmiotów: budowa lotnisk i budowa mostów. Z racji wykształcenia wojskowego prowadził zajęcia ze wszystkimi rocznikami podchorążych z podstaw użycia materiałów wybuchowych w wojsku. Jest wychowawcą wielu pokoleń inżynierów drogowców, zarówno tych w mun-durach, jak i pracujących w cywilnych przedsiębiorstwach drogowo--mostowych. Współautor podręczników: - Osłona techniczna infrastruktury drogowej, - Ocena uszkodzeń i odtwarzanie przejezdności dróg zniszczonych przez działania celowe. Jest rzeczoznawcą SITK RP w specjalności układy komunikacyjne, posiada uprawnienia budowlane w specjalności konstrukcyjno-budo-wlanej oraz do projektowania i kierowania pracami z użyciem materiałów wybuchowych w budownictwie.

SPIS TREŚCI:

Od autora   11

1. Wprowadzenie    13
1.1. Pojęcia podstawowe   13
1.2. Ruch drogowy   17
1.3. Klasyfikacja dróg    18
1.3.1. Klasyfikacja funkcjonalna dróg   18
1.3.2. Klasyfikacja techniczna dróg    19
1.4. Prędkość w projektowaniu dróg  20
1.4.1. Prędkość projektowa   20
1.4.2. Prędkość miarodajna  22
1.5. Ochrona środowiska w projektowaniu dróg  23
1.6. Droga w dokumentacji technicznej   26

2. Droga w planie    31
2.1. Ogólne zasady projektowania drogi w planie   31
2.1.1. Wpisanie drogi w teren    31
2.1.2. Wyznaczenie przebiegu trasy — linia jednostajnego pochylenia  33
2.2. Elementy trasy drogowej    36
2.2.1. Odcinki proste    37
2.2.2. Poziome łuki kołowe   40
2.2.2.1. Elementy łuku kołowego    40
2.2.2.2. Tyczenie poziomych łuków kołowych   41
2.2.2.3 Wartości promieni łuków kołowych  43
2.2.3. Krzywe przejściowe   46
2.2.3.1. Równanie krzywej przejściowej    46
2.2.3.2. Parametr krzywej przejściowej a  49
2.2.3.3. Elementy krzywej przejściowej    52
2.2.3.4. Tyczenie krzywej przejściowej   54
2.2.4. Serpentyny    55
2.3. Połączenia dróg   58
2.3.1. Skrzyżowania i zjazdy    59
2.3.2. Węzły drogowe   63
2.3.2.1. Węzły drogowe typu WA   64
2.3.2.2. Węzły drogowe typu WB  70
2.3.2.3. Węzły drogowe typu WC   73
2.3.3. Łącznice węzłów drogowych   74
2.4. Widoczność pozioma  76
2.4.1. Metoda graficzna sprawdzania widoczności   78
2.4.1.1. Sprawdzanie widoczności na krzywiznach poziomych  78
2.4.1.2. Sprawdzanie widoczności na skrzyżowaniach  79
2.4.1.3. Sprawdzanie widoczności na wjazdach z pasem włączania  82
2.4.1.4. Widoczność na drogach o przekroju 1 x 2+1   85
2.4.2. Metoda analityczna sprawdzania widoczności    85
2.5. Plan drogi w dokumentacji projektowej    88
2.5.1. Plan orientacyjny    88
2.5.2. Plan zagospodarowania terenu  90
2.5.3. Plan sytuacyjny    91
2.6. Przykładowe zadania do rozdziału 2    93
2.6.1. Linia jednostajnego pochylenia   93
2.6.2. Pikietaż trasy (bez krzywych przejściowych)  94
2.6.3. Parametr krzywej przejściowej   96
2.6.4. Pikietaż punktów głównych poziomego przejścia krzywoliniowego  98
2.6.5. Serpentyna   100

3. Droga w przekroju podłużnym  103
3.1. Ogólne zasady projektowania drogi w przekroju podłużnym   103
3.2. Elementy niwelety drogi    104
3.2.1. Odcinki proste   104
3.2.1.1. Pochylenia podłużne    105
3.2.1.2. Kąty załomów pionowych  105
3.2.2. Pionowe łuki kołowe   108
3.2.2.1. Elementy pionowego łuku kołowego   109
3.2.2.2. Tyczenie pionowych łuków kołowych  110
3.3. Pochylenia podłużne innych elementów drogi   113
3.3.1. Pochylenia podłużne chodników i ścieżek rowerowych   114
3.3.2. Pochylenia podłużne jezdni w rejonie skrzyżowań   114
3.3.3. Pochylenia podłużne łącznic węzłów drogowych   114
3.3.4. Pochylenia zjazdów  115
3.4. Widoczność pionowa  115
3.4.1. Widoczność pionowa na łukach wypukłych    115
3.4.1.1. Ustalenie granicy między załomem pionowym dużym i małym   116
3.4.1.2. Określenie widoczności pionowej dla dużych załomów  117
3.4.2. Widoczność pionowa na łukach wklęsłych pod wiaduktem  120
3.4.3. Widoczność pionowa na łukach wklęsłych w nocy    122
3.5. Koordynacja położenia elementów drogi w planie i przekroju podłużnym   124
3.6. Przekrój podłużny drogi w dokumentacji projektowej   128
3.7. Przykładowe zadania do rozdziału 3   131
3.7.1. Pochylenia podłużne i kąty załomów pionowych  131
3.7.2. Rzędne punktów głównych łuków pionowych   132
3.7.3. Rzędne punktów pośrednich łuków pionowych   134

4. Droga w przekroju poprzecznym    137
4.1. Ogólne zasady projektowania drogi w przekroju poprzecznym  137
4.2. Szerokości elementów przekroju poprzecznego drogi   140
4.2.1. Jezdnia    140
4.2.1.1. Szerokość jezdni na łukach poziomych   142
4.2.1.2. Szerokość jezdni na skrzyżowaniach    144
4.2.2. Dodatkowe pasy ruchu do wyprzedzania   145
4.2.3. Pasy postojowe   147
4.2.4. Zatoki postojowe     148
4.2.5. Zatoki autobusowe    150
4.2.6. Pasy i wyspy dzielące   152
4.2.7. Pobocza    154
4.2.8. Chodniki    157
4.2.9. Ścieżki rowerowe  159
4.2.10. Torowisko tramwajowe  160
4.2.11. Pasy zieleni    162
4.3. Pochylenia elementów przekroju poprzecznego   164
4.3.1. Pochylenia poprzeczne jezdni, dodatkowych pasów ruchu, pasów postojowych, chodników i ścieżek rowerowych  164
4.3.2. Rampa drogowa   165
4.3.3. Pochylenia poboczy   169
4.3.4. Pochylenia skarp nasypów i wykopów  169
4.4. Skrajnia drogi    170
4.5. Przekroje poprzeczne drogi w dokumentacji projektowej    173
4.5.1. Przekrój typowy   173
4.5.2. Przekrój charakterystyczny   175
4.6. Przykładowe zadania do rozdziału 4    177
4.6.1. Poszerzenia jezdni na łuku poziomym   177
4.6.2. Rampa drogowa I    177
4.6.3. Rampa drogowa II   181
4.6.4. Pas drogowy   182

5. Drogowe roboty ziemne  185
5.1. Charakterystyka robót ziemnych   185
5.1.1. Roboty pomiarowe    185
5.1.2. Roboty przygotowawcze  186
5.1.3. Roboty zasadnicze    188
5.1.3.1. Wykonanie wykopów   188
5.1.3.2. Wykonanie nasypów   190
5.2. Wymagania dotyczące drogowych budowli ziemnych   191
5.2.1 Osiadanie podłoża rodzimego    192
5.2.2. Wzmacnianie podłoża    192
5.2.3. Wybór gruntów i materiałów do wykonania nasypów    193
5.2.4. Zagęszczanie i nośność gruntu   197
5.3. Umocnienia skarp drogowych budowli ziemnych  199
5.4. Obliczenia ilości robót ziemnych  202
5.4.1. Obliczenia objętości mas ziemnych  202
5.4.1.1. Objętość ziemi urodzajnej    202
5.4.1.2. Objętość mas ziemnych  203
5.4.1.3. Tabela mas ziemnych  204
5.4.1.4. Wykres transportu mas ziemnych   206
5.4.2. Obliczenia powierzchni do umocnienia (obsiewu)    209

6. Nawierzchnie drogowe   213
6.1. Charakterystyka nawierzchni drogowych  213
6.2. Projektowanie konstrukcji nawierzchni  218
6.2.1. Wymagania ogólne   218
6.2.2. Metody projektowania konstrukcji nawierzchni    219
6.3. Projektowanie konstrukcji nawierzchni z wykorzystaniem katalogów  221
6.3.1. Obliczenie ruchu projektowego i wyznaczenie kategorii ruchu  222
6.3.2. Ustalenie warunków gruntowo-wodnych i grupy nośności podłoża gruntowego nawierzchni   228
6.3.2.1. Warunki wodne   228
6.3.2.2. Warunki gruntowe   229
6.3.2.3. Nośność podłoża gruntowego nawierzchni   230
6.3.3. Projektowanie warstwy ulepszonego podłoża i dolnych warstw konstrukcji nawierzchni     232
6.3.4. Typowe rozwiązania dolnych warstw konstrukcji nawierzchni i warstwy ulepszonego podłoża   235
6.3.5. Typowe rozwiązania górnych warstw konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych   239
6.3.6. Typowe rozwiązania górnych warstw konstrukcji nawierzchni sztywnych  244
6.3.7. Sprawdzenie wymaganej odporności nawierzchni na wysadziny  247
6.3.8. Minimalizacja spękań odbitych w nawierzchniach półsztywnych z zastosowaniem podbudów związanych spoiwem hydraulicznym  248
6.3.9. Zestawienie wymagań materiałowych i technologicznych  251
6.4. Przykładowe zadania do rozdziału 6    253
6.4.1. Nawierzchnia podatna   253
6.4.2. Nawierzchnia półsztywna  258
6.4.3. Nawierzchnia sztywna  260

7. Odwodnienie dróg   263
7.1. Elementy hydrologii     266
7.1.1. Hydrologia opadowa  266
7.1.1.1. Charakterystyka opadów  267
7.1.1.2. Obliczanie objętości spływu metodą stałych natężeń deszczu  270
7.1.2. Hydrogeologia    274
7.1.2.1. Charakterystyka skał    274
7.1.2.2. Przepuszczalność hydrauliczna skał   276
7.1.2.3. Rodzaje wód podziemnych  277
7.2. Odwodnienie dróg — wymagania ogólne   279
7.3. Odwodnienie powierzchniowe   280
7.3.1. Charakterystyka rowów  281
7.3.1.1. Rowy przydrożne   282
7.3.1.2. Rowy stokowe   283
7.3.1.3. Rowy odpływowe  284
7.3.2. Charakterystyka urządzeń ściekowych  284
7.3.2.1. ścieki przykrawężnikowe  285
7.3.2.2. ścieki nawierzchniowe   288
7.3.2.3. ścieki przydrożne (muldy)  288
7.3.3. Rowy i ścieki — obliczenia hydrauliczne 289
7.3.3.1. Przekroje trapezowe  290
7.3.3.2. Przekroje trójkątne   290
7.3.3.3. Przekroje opływowe  292
7.3.4. Przepusty  293
7.3.4.1. Wymagania ogólne    293
7.3.4.2. Charakterystyka przepustów  294
7.3.4.3. Obliczenia hydrauliczne przepustów   296
7.3.4.4. Obliczenia stanowiska dolnego   304
7.3.4.5. Ocena warunków hydraulicznych poniżej wylotu   307
7.3.4.6. Umocnienia wypadu  308
7.3.5. Zbiorniki przydrożne    309
7.3.5.1. Zbiorniki odparowujące   309
7.3.5.2. Zbiorniki retencyjne    310
7.4. Odwodnienie wgłębne   310
7.4.1 Sączki    311
7.4.1.1. Sączki poprzeczne    311
7.4.1.2. Sączki podłużne     311
7.4.1.3. Sączki skarpowe   312
7.4.2. Dreny    313
7.4.3. Nasypy filtracyjne    314
7.4.4. Warstwy chłonne  314
7.4.5. Studnie chłonne   315
7.4.6. Zbiorniki infiltracyjne    316
7.5. Odwodnienie podziemne   316
7.5.1. Rowy kryte    317
7.5.2. Ścieki kryte    317
7.5.3. Kanalizacja deszczowa  318
7.6. Przykładowe zadania do rozdziału 7   321
7.6.1. Obliczenie objętości spływu metodą stałych natężeń deszczu    321
7.6.2. Obliczenia rowów przydrożnych   324
7.6.3. Sprawdzenie światła przepustu   325
7.6.4. Obliczenie stanowiska dolnego   328

Bibliografia  331