Kapitola IV. Projektování silničních staveb (ČÁST 2)

4.4.3       Podélný profil

 Podélný profil znázorňujeme zásadně v desetinásobném převýšení. Znamená to, že při nejpoužívanějším měřítku délek 1: 1000 (toto měřítko zpravidla odpovídá měřítku situace) volíme měřítko výšek 1 : 100. Měřítko zapisujeme jako 1 : 1000/ 1 : 100 nebo 1: 1000/ 100. Podélný profil je staničený shodně se situací zleva doprava. Podélný profil můžeme kreslit jednobarevně, přehlednější je ale kreslit jej dvoubarevně, kdy navrhovaný stav kreslíme červeně. Podrobnosti dvoubarevného podélného profilu se kreslí podle tabulky 4.6, další detaily pak značkami podle tabulky 4.7. Příklad podélného profilu je uveden na obr. 4.3.

Tabulka 4.6 – Detaily dvoubarevného podélného profilu

Černě se kreslí

Řez terénem s vyznačením

stávajících komunikací a objektů

Tenkou plnou čarou

Kóty stávajícího terénu

Do svislice nad srovnávací rovinou

Srovnávací rovina

Tlustou plnou čarou s uvedením

kóty a výškového systému

Staničení hektometrů

Kroužkem s vodorovným popisem

Staničení příčných řezů

Svisle pod srovnávací rovinou v m a na 2des. Místa

Vzdálenost příčných řezů

V metrech na 2 des. Místa mezi tenké plné čáry

Červeně se kreslí

Niveleta a mostní objekty

Tlustou plnou čarou

Pláň navržené vozovky

Tenkou plnou čarou

Výškový polygon

Tenkou plnou čarou

Dna příkopů, rigolů a trativodů

Tenkou čárkovanou, čerchovanou

nebo tečkovanou čarou (viz tab. 4.7)

Sklonové poměry

Tenkou plnou čarou rovnoběžně nad čarou

výškového polygonu s udáním v %

Popis výškových oblouků

Podle tabulky 4.7, kde

R je poloměr výškového oblouku (m)

T je délka vodorovného průmětu tečen (m)

Y je max. svislá pořadnice oblouku (m)

Kóty nivelety

Do svislice nad srovnávací rovinu

Legenda

Vlevo od kresby s popisem uváděných detailů

Změna Příčného sklonu vozovky

Opěrné a zárubní zdi, trativody, Protihlukové clony apod.

Tenkou plnou čarou dle tab. 4.7

se staničením a popisem

Směrové poměry

Tenkou plnou čarou (tab. 4.7) s udáním parametrů

Tabulka 4. 7 – značky v podélném profilu

 

Obrázek 4.3 – Příklad podélného profilu

4.4.4       Vzorový příčný řez

Vzorové příčné řezy se kreslí v měřítku 1 : 50 jednobarevně – černě. Podrobnosti se kreslí způsobem uvedeným v tabulce 4.8, jednotlivé vrstvy konstrukce vozovky, krajnic a chodníků se kreslí tenkou plnou čarou s vyznačením hmot značkami podle tabulky 4.9. Příklad vzorového příčného řezu je na obrázku 4.4.

Tabulka 4. 8 – Detaily vzorového příčného řezu

Obrys povrchu terénu v řezu

Tenkou plnou čarou

Obrys odhumusování

Tenkou čárkovanou čarou

Osa navrhované komunikace

Tlustou čerchovanou čarou

Obrysy všech úprav a konstrukcí, které se dotýkají zemního tělesa

Tlustou plnou čarou

Obrysy navrhovaného tělesa

pozemní komunikace

Tenkou plnou čarou

Svodidla, směrové sloupky, mezníky

Tenkou plnou čarou

Šířkové rozměry komunikace

a jejich částí (jízdní pruhy atd.)

Délkovými kótami na d příčným řezem

Vrstvy vozovky, krajnic a chodníků

Tenkou plnou čarou s vyznačením

hmot  značkami podle tabulky 5.9

Příčné sklony krytu a pláně

Šipkou s uvedením sklonu v %

Příčné sklony svahů

Poměrem výsky k délce, např. 1 : 2,5

Povrch humusování

Tenkou plnou čarou

Hladiny vodních stavů

Tenkou plnou čarou s označením hladiny

Srovnávací rovina

Tlustou plnou čarou s popisem

Kategorie silnice a staničení příčného řezu

Popisem vodorovně nad osou

Kóta terénu v ose

Popisem vodorovně

Kóta nivelety

Popisem svisle s doplněním

Relativní výška 0,00m

Výškové kóty povrchu vozovky

a lomových bodů pláně

Popisem v relativních výškách

od 0,00m

Kóty dna příkopů, drenáže atd.

Výškovými kótami

Tabulka 4.9 – Značky ve vzorovém příčném řezu

Obrázek 4.4 – Příklad vzorového příčného řezu

4.4.5       Příčné řezy

 Příčné řezy se kreslí v měřítku 1 : 100 jednobarevně – černě. Všechny řezy se označí staničením v ose nad příčným řezem. Šířkové poměry, příčný sklon vozovky a krajnic v % a sklony svahů (poměrem) se vyznačují vždy v prvním příčném řezu a dále jen při změně. Kóty terénu v ose a kóty nivelety se kreslí způsobem uvedeným v tabulce 4.8. Nad popisovaným polem vlevo se vyznačí výškový systém.

4.4.6       Vytyčovací výkres

 Obvyklé měřítko, ve kterém se kreslí vytyčovací výkresy je 1 : 500, 1 : 1000 nebo 1 : 2000. Doporučuje se volit měřítko shodné s měřítkem situace. Čtvercová síť souřadnicového systému JTSK je doplněna popisem souřadnic nejméně u dvou průsečíků. Nad popisovým polem se uvede souřadnicový a výškový systém. Vytyčovací výkres se kreslí jednobarevně – černě. Příklad vytyčovacího obrázku 4.5.

4.4.7       Rozvoz hmot

 Měřítko délek ve výkresu rozvozu hmot se volí obvykle 1 : 1000, 1 : 2000 nebo 1 : 5000. Měřítko objemů se volí podle potřeby, např. 10 mm = 50 m3. Měřítko je nutno uvést ve výkresu. Výkres rozvozu hmot se kreslí jednobarevně – černě. Detaily výkresu se kreslí způsobem uvedeným v tabulce 4.10. Příklad výkresu rozvozu hmot je na obrázku 4.30.

Tabulka 4. 10 – Detaily výkresu rozvozu hmot

Srovnávací rovina

Tlustou plnou čarou

Staničení

Kroužkem, číselný údaj vodorovně

Hmotnice (součtová čára kubatur)

Tenkou plnou čarou

Nulové body (lokální extrémy hmotnice)

Popisem pořadnice hmotnice svisle v m3

Vyrovnávací přímky

Tenkou tečkovanou čaru

Rozvozná vzdálenost

Tlustou plnou čarou

Jednotlivé rozvozy

Tenkou plnou čarou doplněnou šipkami,

číslem rozvozu v kroužku, kubaturou

rozvozu v m3 a délkou rozvozu v m

Označeni deponie nebo zemníku

Kroužkem na svislici nad srovnávací

 rovinou s popisem a staničením

Obrázek 4.5 – Příklad vytyčovacího výkresu

4.5        Základní prvky projektování pozemních komunikací

 

4.5.1       Délka rozhledu pro zastavení a předjíždění

 

4.5.1.1     Brzdná dráha vozidla

Při brzdění se zmenšuje kinetická energie automobilu, zpomaluje se rychlost na délce 1br a to prací sil působících na vozidlo. Tuto skutečnost můžeme zapsat rovnicí

4.5.1.2     Délka rozhledu pro zastavení

Vzhledem k tomu, že na pozemních komunikacích je nutno zajistit bezpečnost provozu, musí být při projektování směrových i výškových prvků jejich tras respektována délka rozhledu pro zastavení, tj. všechny prvky musí být navrženy tak, aby řidič mohl spatřit překážku na dostatečnou vzdálenost. Při spatření překážky řidič reaguje tak, že začíná brzdit (za předpokladu, že nemá možnost se překážce vyhnout jejím objetím), t. sešlápne brzdový pedál, který uvádí v činnost brzdový systém vozidla. Od spatření překážky k vlastnímu zpomalování vozidla účinkem brzdění však uplyne určitá doma, která je závislá na reakci řidiče a tzv. prodlevě brzd. Za tuto dobu však vozidlo ujede návrhovou rychlostí určitou vzdálenost. Při projektování se doba reakce řidiče a prodlevy brzd uvažuje jednotnou hodnotou 1,5 s, takže ujetá vzdálenost 1r v metrech za tuto dobu je

Tab. 4.11 Délky rozhledu pro zastavení Dz

Návrhová

Délka rozhledu pro zastavení Dz v m

rychlost vn

Sklon nivelety v %

v km.h-1

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

120

-

-

220

210

200

190

190

-

-

100

-

-

160

160

150

140

140

-

-

80

-

110

100

100

100

90

90

90

-

70

-

80

75

75

75

70

70

70

-

60

60

60

60

55

55

55

55

50

50

50

45

45

40

40

40

40

40

40

40

40

30

30

20

20

15

Tab. 4.12 Délky rozhledu pro předjíždění Dp v metrech

Návrhová rychlost v km.h-1

 

100

 

80

 

70

 

60

 

50

 

40

Délka rozhledu

590

440

370

300

240

180

 

Zajištění potřebného rozhledu pro zastavení nebo předjíždění se plně uplatňuje při návrhu výškového a směrového řešení silniční trasy. Dále dostatečný rozhled musí být zajištěn na úrovňových křižovatkách a to tak, aby všichni účastníci dopravy měli:
a)    na hlavní komunikaci zaručený dostatečný rozhled alespoň pro zastavení vozidla před vjezdem na   křižovatku,
b)    na vedlejší komunikaci zaručený rozhled pro rozhodnutí provést křížení nebo připojení na hlavní komunikaci bez zastavení,
c)    na vedlejší komunikaci zaručený rozhled pro vjezd do křižovatky s jízdní soupravou dlouhou až 22 m tak, aby řidič této soupravy měl ze svého místa zajištěn výhled na vzdálenost, kterou ujede návrhovou rychlostí na hlavní silnici vozidlo za dobu 10 sekund.
4.5.1.4    Rozhled ve směrovém oblouku
Předepsaná délka rozhledu pro zastavení musí být ve všech případech zachována i při jízdě směrovým obloukem. Na dvoupruhových silnicích má být všude, kde je to bez mimořádných obtíží možné, zajištěna délka rozhledu pro předjíždění.
Potřebná rozhledová pole jsou vymezena obalovými křivkami tětiv určujících jízdních stop v délce Dz nebo Dp a zajišťují se:
a)    na směrově rozdělených silničních komunikacích v prostoru
aa) středního dělicího pásu,
ab) nezpevněné části krajnice (v závislosti na osazení svodidla)
b)    na směrově nerozdělených silnicích v prostoru
ba) nezpevněné části krajnice (v závislosti na osazení svodidla),
bb) vpravo od vnitřní hrany koruny.      
Určující jízdní stopy se umisťují do osy toho jízdního pruhu na jízdním pásu, který je pro vymezení rozhledového pole rozhodující. Poloměr směrového oblouku nesmí být menší než hodnota poloměru zjištěná ze vztahu návrhové rychlosti k dostřednému sklonu a musí vyhovovat i hledisku největšího dovoleného výsledného sklonu.
Při zajištění rozhledového pole mimo těleso silniční komunikace zemními nebo demoličními pracemi, uvolní se rozhledové pole pro zastavení 0,30 m pod hranu silniční koruny a rozhledového pole pro předjíždění do výšky 0,90 m nad tuto hranu (viz obr. 4.6). hranice nutného uvolnění bočního rozhledu je dána obalovou čarou rozhledových těti

Obr.4.6 Zajištění rozhledu pro zastavení a předjíždění

Návrhová

Poloměr kružnicového oblouku v metrech

rychlost v

při dostředném sklonu vozovky v %

km.h-1

2,5

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

6,5

7

120

1750

1450

1250

1100

975

875

800

725

-

-

100

1200

1000

875

750

675

600

550

500

-

-

80

775

650

550

500

450

400

350

325

-

-

70

600

500

425

375

330

300

270

250

-

-

60

450

375

325

270

240

220

200

180

170

-

50

300

250

220

190

170

150

140

125

120

110

4.6    Směrové řešení silniční komunikace
    Směrové řešení silniční komunikace je definováno směrovým (tečnovým) polygonem a návrhovými hodnotami oblouku.
Tečnový (směrový) polygon je lomená čára (ve vodorovné průmětně) popsaná délkou stran a úhly (vrcholový uhel-směrový uhel-středový uhel). Lze samozřejmě použít i popis vrcholů jejich souřadnicemi (např. pro strojový výpočet). Strany tečnového (směrového) polygonu jsou totožné s přímkovými prvky směrového řešení a s tečnami směrových oblouků. Pokud osa nemá mezi oblouky přímky (není to nutné, ve skutečnosti se preferuje tzv. inflexní řešení, kde navazují na sebe bezprostředně protisměrné oblouky) jsou strany směrového polygonu totožné s tečnami oblouků (protože požadujeme samozřejmě plynulé řešení, je to tečna společná pro navazující oblouky). Oblouky jsou definovány návrhovými hodnotami (např. poloměr kružnice a parametr přechodnice) a jejich poloha je určená tím, že se jedná o oblouk vložený do příslušného vrcholu tečnového polygonu.
Při vyhledávání silniční osy je nutno splnit všechny shora uvedené požadavky a respektovat i ekonomická hlediska samotné výstavby a vlastního provozu na navrhované silniční komunikaci. Již při výběru a návrhu osy se musí sladit požadavky na výškové a směrové řešení silniční trasy. Jako pomůcka pro vyhledání silniční osy nám může posloužit tzv. řídící čára, což je lomená čára o jednotné délce stran s vrcholy na vrstevnicích. S pomocí řídící čáry vyhledáváme směr osy silniční komunikace především v místech, kde jsou husté vrstevnice, a kde nemůžeme s ohledem na příkrý terén, abychom nepřekročili maximální sklon nivelety, vést osu pod libovolným úhlem na vrstevnice. Řídící čáru vyhledáváme pomocí přetínacího úseku 1s, který je průmětem úsečky sklonu s v % mezi dvěma sousedními vrstevnicemi, které mají výškový rozdíl δh, takže délka přetínacího úsek s ohledem na zkrácení při návrhu tečnového polygonu je
Řídící čáru musíme vyrovnat, neboť do jednotlivých vrcholů by se obvykle nepodařilo vložit směrový oblouk příslušného poloměru. Toto vyrovnání se provádí tzv. tečnovým polygonem. Při vyrovnání řídící čár do silniční osy je nutno brát zřetel na dopravně politický a hospodářský význam navrhované komunikace. U silnic s nižším významem je při vyrovnání řídící čáry rozhodující hledisko stavebního nákladu, jehož předpokladem jsou především menší zemní práce a proto se v tomto případě strany osového mnohoúhelníka přibližují více řídící čáře, jsou kratší a vrcholové úhly jsou větší a celková délka trasy je větší. Stavební náklady na takovou silnici jsou pak nižší, ale dopravně je komunikace méně výhodná. Ukázka použití přetínacího úseku, řídící čáry a její nahrazení tečnovým polygonem a vložením směrových oblouků je na obr. 4.7.

Obr.4.7 Řídící čára a  její nahrazení tečnovým polygonem


Osa silniční komunikace se řeší v mapovém podkladu. Situací se nazývá výkres, ve kterém je určen prostorový vztah komunikace k okolí. Měřítko pro přehlednou situaci je obvykle 1:10 000, pro podrobnou situaci v extravilánu 1:1 000 a v intravilánu 1:500 s tím, že pro přehlednou situaci jsou přípustná i měřítka 1:5 000, 1:25 000 a 1:50 000. Při vyhledávání silniční osy je nutno splnit všechny dříve uvedené požadavky a respektovat i ekonomická hlediska samotné výstavby a vlastního provozu na navrhované silniční komunikaci. Jži při výběru a návrhu osy se musí sladit požadavky na výškové a směrové řešení silniční trasy. Podrobná situace musí obsahovat:
-    situaci okolního prostoru s vyznačením orientace na sever,
-    stávající vedení technického vybavení,
-    osu navrhované komunikace s označením, popisem směrů, s vyznačením začátku a konce úpravy se staničením po 0,1 km a podrobnými body směrového řešení a s vyznačením míst příčných řezů,
-    prvky šířkového uspořádání a násypové a výkopové plochy včetně příkopů,
-    objekty včetně jejich čísel a jejich seznam,
-    základní návrhové prvky směrových oblouků,
-    opěrné a zárubní zdi,
-    odvodňovací zařízení jako např. podélný a příčný trativod, dlážděné příkopy, skluzy, vpustě a jejich napojení na kanalizační síť apod.,
-    protihlukové clony,
-    vegetační úpravy,
-    hlásky telefonů,
-    poloměry oblouků zaoblujících hrany (např. obrubníků),
-    svislé a vodorovné dopravní značky a dopravní zařízení, není-li zpracováván samostatný výkres dopravního značení,
-    hranice silničního pozemku,
-    objekty určené ke zrušení.

4.6.1    Prvky směrového řešení
Pro směrové řešení se používají dva základní prvky:
1)    přímky
2)    oblouky
Pro oblouky se používají dva geometrické tvary:
1)    kružnice
2)    přechodnice
Přechodnice je obecně křivka, která plynule mění svoji křivost vhodným způsobem. Přechodnice musí propojit přímku (s nulovou křivostí) s kružnici (s křivostí 1/R). Vhodný způsob znamená plynulou (spojitou) změnu křivosti. Norma nepředepisuje konkrétní druh přechodnice, běžně a téměř výhradně se používá klotoida.
ČSN 73 6101 specifikuje v čl. 8.7 používané kombinace pro směrový oblouk:
Pro směrovou změnu osy silniční komunikace se použije oblouk:
a)    kružnicový s přechodnicemi
b)    prostý kružnicový
c)    složený
d)    přechodnicový

4.6.1.1    Prostý kružnicový oblouk

Prostý kružnicový oblouk musí splňovat podmínku, že RO ≥ 0,375 vn2, nejméně však 800 m,

kde RO je minimální poloměr oblouku v m, kdy již nenavrhujeme přechodnici,

vn – návrhová rychlost v km.h-1

4.6.1.2     Přechodnice – klotoida

Pro poloměry menší než 800 m a současně menší než 0,375 vn2 navrhujeme ke kružnicovému oblouku přechodnice, tj. takové křivky, jejichž křivost se mění úměrně k délce. V silničním stavitelství užíváme jako přechodnici klotoidu, jejíž rovnice je

Obr 4.10 Kružnicový oblouk se symetrickými přechodnicemi

Kružnicový oblouk s přechodnicí je nejčastějším řešením silničního směrového oblouku a skládá se z kružnicové části a oboustranných přechodnic podle obr. 4.10.

Délku přechodnice se doporučuje volit podle tab. 4.14 a nelze-li těchto hodnot ve stísněných poměrech dosáhnout, pak se délka přechodnice zpravidla navrhuje na délku vzestupnice nebo sestupnice, tyto pojmy budou vysvětleny dále v textu, nejméně pak

a)      1,5 vn metrů pro případ klopení jízdního pásu kolem vnější hrany vodícího proužku, vn je návrhová rychlost v km.h-1,

b)      vn metrů pro případ klopení jízdního pásu kolem jeho osy, kde vn je opět návrhová rychlost v km.h-1. Výklad způsobů klopení bude proveden v dalším textu.

 

Tab. 4.14 Doporučené délky přechodnice podle ČSN 73 6101

R v m

100

200

300

500

1000

1500

2000

3000

4000

5000

L v m

60

80

100

120

160

210

290

430

500

550

 

Při návrhu kružnicového oblouku se symetrickými přechodnicemi vycházíme ze změřené hodnoty středového úhlu α, ze zvolené velikosti poloměru kružnicového oblouku R, který musí být větší než požadovaná minimální velikost poloměru a z praktických důvodů s ohledem na použití vytyčovacích tabulek je vhodné volit poloměr jako násobek alespoň 25, a délky   přechodnice L.

Pro daný poloměr R a délku přechodnice L zjistíme v tabulkách Veselý – Kašpárek: Klotoida (je možno použít i jiné vytyčovací tabulky, anebo vycházet přímo z obecných rovnic klotoidy) další vytyčovací prvky:

-          parametr klotoidy A,

-          odsud kružnicového oblouku δR, vyjde-li jeho hodnota ≤ 0,25m, lze od navržení přechodnice upustit, pokud by z důvodů postřehnutelné estetické závady ve vedení trasy nebylo vhodnější použití přechodnice i v těchto případech,

-          souřadnici středu kružnicového oblouku xs, měřenou od začátku přechodnice, tj. od bodu TP (tečna-přechodnice),

-          souřadnice X, Y bodu PK (přechodnice-kružnice), kde přechodnice navazuje na kružnicový oblouk,

-          vzdálenost bodu M od začátku přechodnice xM,

-          úhel τ, který svírá společná tečna ke kružnicovému oblouku i k přechodnici v bodě PK s původní tečnou k neodsunutému kružnicovému oblouku.

 

Na základě těchto prvků lze vypočítat další podle následujících vzorců v souhlase s obr. 4.10.

Navrhnou-li se dva protisměrné kružnicové oblouky s přechodnicí ve tvaru zvratného oblouku, musí se zachovat poměr parametrů stykových přechodnic A2/A1 menší nebo rovný 1,5 a doporučuje se použití poměru poloměrů R2/R1 menšího nebo rovného 2, kde R2 a A2 jsou větší z obou srovnávaných hodnot.
 

4.6.1.3    Kružnicový oblouk s nesymetrickými přechodnicemi
Jestliže je nutné naznačit ve směrovém řešení trasy, že za vrcholem výškového zaoblení následuje směrový oblouk, anebo je třeba vyloučit krátkou směrovou přímku mezi oblouky apod., můžeme použít u směrového oblouku nestejně dlouhé přechodnice a pak mluvíme o kružnicovém oblouku s nesymetrickými přechodnicemi (viz. obr. 4.11).
 

měřenými po tečnách. Další možný způsob řešení spočívá v tom, že určíme polohu vrcholu tečnového mnohoúhelníka vzhledem k vrcholu VO odpovídajícímu kružnicové části směrového oblouku.

4.6.1.4    Přechodnicový oblouk
Přechodnicový oblouk vznikne když se kružnicový oblouk redukuje ve střední části na oskulační kružnici (viz obr.4.12).
Přechodnicový oblouk nachází uplatnění např. v točkách a při rekonstrukci starých oblouků, kdy musíme zachovat polohu jejich vrcholu např. z důvodu objektu apod. V průběžném přechodnicovém oblouku se nejdříve poloměr křivosti zmenšuje od začátku přechodnice, tj. od bodu TP, až do vrcholu přechodnicového oblouku PKP, a potom se opět zvětšuje až do bodu PT. V přechodnicovém oblouku se v jeho průběhu mění i příčný sklon povrchu vozovky, který v bodech TP a PT je střechovitý a v bodě PKP jednostranný odpovídající poloměru oskulační kružnice ve vrcholu oblouku

 

There are currently no posts in this category.