Přednáška č. 5 SPODNÍ STAVBA POZEMNÍ KOMUNIKACE. 1. Zemní těleso pozemních komunikací

Transkript

1 Přednáška č. 5 SPODNÍ STAVBA POZEMNÍ KOMUNIKACE je tvořeno jako: - násyp - zářez - odřez - kombinace násypu a zářezu 1. Zemní těleso pozemních komunikací Při založení násypu na stávajícím terénu se sklonem > 10 % se provádějí v příčném řezu stupně (lavičky) o šířce 2,5 3,0 m. Při založení násypu na stávajícím terénu se sklonem > 30 % se provádějí opěrné zdi nebo speciální zemní konstrukce. 1.1 SKLONY SVAHŮ ZEMNÍHO TĚLESA Sklony svahů zářezu nebo násypu závisí na vlastnostech zemin a hornin, z nichž je těleso komunikace tvořeno. Pokud nejsou složité podmínky pro zakládání není třeba provádět výpočty a používají se standardní úpravy sklonů svahů vycházející ze zkušeností. Sklony svahů zářezů hloubka zářezu sklon svahu menší nebo rovna 2,00 m jednotný max. 1 : 2 nad 2,00 m až do 6,00 m včetně jednotný max. 1 : 1,75 nad 6,00 m nebo nižší ale ve složitých podmínkách výpočtem 1

2 Sklony svahů násypů výškové pásmo celková výška násypu sklon svahu do 3,00 m 1 : 2,5 od 3,00 m do 6,00 m do 6,00 m 1 : 1,5 nad 6,00 m 1 : 1,75 nad 6,00 m 1 : 1,5 Násypy podél vodních toků a v zátopových územích mají být navrženy do takové výšky, aby: - přilehlá hrana koruny silnice nebo dálnice ležela 1,00 m nad hladinou Q nejnižší bod zemní pláně ležel 0,50 m nad hladinou Q 100 Pata násypového svahu a temeno zářezového svahu se na styku s okolním terénem doporučuje zaoblit. 1.2 OCHRANA SVAHŮ ZEMNÍHO TĚLESA PROTI EROZI - ohumusování a zatravnění - hydroosev - speciální geotextilie pro zatravnění - geomříže - vegetační tvárnice - v blízkosti vodních tok odláždění svahů do výšky nad hladinu Q 100 (u nižších kategorií méně) 1.3 ZEMNÍ PLÁŇ je horní plocha zemního tělesa na styku s konstrukcí vozovky. Příčný sklon pláně se provádí: - v přímé ve střechovitém sklonu 3 % - v obloucích s jednostranným příčným sklonem > 3 % rovnoběžně s krytem vozovky Modul přetvárnosti zemní pláně E def 45 MPa. Pokud zemina nevyhovuje, provádí se zlepšení pláně. Zemní pláň může být - rostlá (u zářezu) - nasypaná (u násypů) 1.4 AKTIVNÍ ZÓNA je horní vrstva zemního tělesa pod zemní plání do hloubky cca 0,50 m, do níž zasahují vlivy zatížení z konstrukce vozovky a klimatické změny. 1.5 PODLOŽÍ NÁSYPU je část terénu po odstranění ornice tvořící základ pro násyp. Je-li zemina nevyhovující, provádí se zlepšení. 2

3 1.6 NÁSYP - prostý (z vhodných zemin a hornin) - vrstevnatý (střídání např. vrstev hornin málo pevných a pevných) - vyztužený (kombinace sypaniny a výztužných prvků) 1.7 GEOSYNTETIKA zlepšují únosnost a stabilitu zemních těles: - geotextilie (propustné pro vodu, funkce separační popř. ztužující) - geomřížoviny (ztužující prvek) - geomembrány (nepropustná fólie) ODVODNĚNÍ V PŘÍČNÉM SMĚRU je zajištěno: - příčným sklonem vozovky 2,0-2,5 % - příčným sklonem zemní pláně 3,0 % 2. Odvodnění pozemních komunikací PODÉLNÉ ODVODŇOVACÍ ZAŘÍZENÍ - otevřené (příkopy, rigoly, skluzy, kaskády, vsakovací jámy) - kryté (trativody, odvodňovací potrubí) - kombinace otevřeného a krytého zařízení ZAŘÍZENÍ PRO PŘEVEDENÍ VODY POD POZEMNÍ KOMUNIKACÍ - propustky - mosty - shybky Všechna odvodňovací zařízení se navrhují na maximální průtokové množství vody zjištěné hydrotechnickým výpočtem. Minimální podélné sklony jsou 0,5 % (výjimečně 0,3 %). 2.1 PŘÍKOP Minimální hloubka 0,30 m, dno příkopu min. 0,20 m pod přilehlou zemní plání nebo doplnit trativodem. Při podélném sklonu do 0,5 % a nad 3 % se dno zpevňuje. Zřizuje se - v patě zářezu (podél okraje koruny pozemní komunikace) - nad temenem zářezu ohroženého stékající vodou (záchytný příkop) - u paty násypu (patní příkop) Tvar - trojúhelníkový - oba svahy ve sklonu nejvíce 1:2,5 - lemován směrovými sloupky - lichoběžníkový a) - oba svahy ve sklonu nejvíce 1:2,5 - šířka dna min. 0,30 m - lemován směrovými sloupky b) - oba svahy ve sklonu větším než 1:2,5 - šířka dna min. 0,30 m - lemován svodidlem nebo oddělený od koruny pozemní komunikace Trojúhelníkový příkop se zpevněným dnem 3

4 Trojúhelníkový příkop se zpevněným dnem a trativodem 2.2 RIGOL Zřizuje se: - v zářezech místo příkopů pro úsporu záboru pozemků (maximální hloubka 0,30 m, sklony svahů 1:3, dno zpevněné, doplnit trativodem) - na úkor nezpevněné části krajnice ve zvlášť stísněných podmínkách (šířka min. 0,50, max. 1,00 m, příčný sklon 10 %) - v nezpevněné části středního (příp. postranního) dělícího pásu Rigol musí být vždy zpevněný a doplňuje se drenáží. 2.3 SKLUZY se zřizují pro svedení vody po svahu zemního tělesa. 2.4 STUPNĚ A PRAHY se navrhují v otevřených odvodňovacích zařízeních obvykle v případě velkého podélného sklonu (nebezpečí vymílání dna). Doplňují se vývařišti a horskými vpustěmi. 2.5 ODVODŇOVACÍ PROUŽEK u místních komunikací v šířce 0,50 m podél zvýšených obrub: - podélný sklon podle nivelety komunikace, ale min. 0,5% - min. příčný sklon podle příč. sklonu přilehlého zpevnění, max. 6%, musí klesat k obrubníku - při menším podélném sklonu nivelety komunikace (z důvodu např. okolní stávající zástavby) se navrhne v prostoru odvodňovacího proužku: - podélný odvodňovací žlab s mříží - štěrbinový prefabrikovaný žlab (případně i obrubníkový) - střechovité uspořádání odvodňovacího proužku ke vpustím, které však nesmí zasahovat do jízdních pruhů (do parkovacího může) 2.6 ULIČNÍ VPUSTI u místních komunikací Vpusti se umísťují zásadně mimo jízdní pruhy přibližně vstřícně proti sobě: - u obrub chodníků nebo dělících pásů - zapuštěné do obrub chodníků nebo dělících pásů (uliční, chodníková) - v přidružených pruzích (odstavné, parkovací, zastávkový,...) - před přechodem pro pěší (ve směru klesání podélného sklonu) - před vchodem do domu, před vjezdem do objektu nebo na pozemek (ve směru klesání podélného sklonu) - před zastávkou hromadné dopravy (ve směru klesání podélného sklonu) - před křižovatkou (ve směru klesání podélného sklonu) - do nejnižšího místa odvodňované plochy Odvodňovaná plocha připadající na jednu vpusť je cca 400 m 2. Další možnosti žlab krytý mříží, štěrbinový žlab 4

5 2.7 TRATIVOD Materiál - trativodky z pálených cihlářských hlín min DN 100 mm - perforované plastové roury min DN 80 mm Podélný sklon min. 0,5 %. Dno v nezámrzné hloubce, min. 0,25 m pod rostlou plání zářezu nebo rostlého podloží násypu. V lomech revizní šachty. 2.8 ODVODŇOVACÍ POTRUBÍ se zřizuje pro svedení vody z uličních vpustí, popř. příkopů, rigolů a trativodů. V lomech trasy se navrhují šachty, které se umísťují: - u silnic mimo vozovku (např. do stř. dělícího pásu) - u místních komunikací nejlépe mimo vozovku, ve vozovce pak mimo jízdní stopu kol vozidel (do středu jízdního pruhu) 2.9 VYÚSTĚNÍ ODVODŇOVACÍHO ZAŘÍZENÍ - přímo do vodoteče (vyústní objekt) - do čističky odpadních vod - do odlučovače ropných látek - do vsakovací jámy - do odpařovací jímky (polder) 2.10 DIMENZOVÁNÍ ODVODŇOVACÍCH ZAŘÍZENÍ Pro povrchové i podpovrchové vody musí odvodňovací zařízení vyhovovat pro odtokové množství srážkových vod z povodí odvodňované plochy. Dimenzování se provádí na základě hydrotechnického výpočtu pro intenzitu 15-ti minutového deště: Q = P. q 15. ϕ Q největší očekávané průtokové množství [l. s -1 ] P plocha povodí [ha] q 15 intenzita 15-ti minutového deště (návrhové srážky) [l. s -1. ha -1 ] pro orientační výpočty se uvažuje 100 l. s -1. ha -1 ϕ odtokový součinitel pro různé druhy povrchu, zohledňuje vsakování Objekty v trase komunikace jsou: 3. Objekty v trase pozemní komunikace - propustky - mosty (estakády, nadjezdy, podjezdy) - zdi (opěrné, zárubní, obkladní) - tunely a galerie 3.1 PROPUSTKY do světlosti 2,00 m, mohou být: - trubní min DN 400 mm, průlezný DN deskové - rámové (Beneš) - klenbové - tubosider Mají zpevněná vtoková a výtoková čela, mimo převedení vody mohou sloužit také pro zvěř nebo zemědělskou techniku. Umístění propustků, a kolmý, b šikmý, c - kolmý s kalovou jámou 5

6 3.2 MOSTY světlost nad 2,00 m, mohou být: - podle doby trvání - dočasné - trvalé - podle typu převáděné komunikace - silniční - železniční - pro pěší - potrubní - podle překračované překážky - údolí - pozemní komunikaci - železnici - vodoteč - inundační území - podle použitého materiálu - dřevěné - betonové - ocelové - kamenné - podle použité konstrukce most trámový plnostěnný most trámový - příhradový most rámový most obloukový most zavěšený most visutý 6

7 3.3 ZDI mohou se provádět na místě (např. gravitační) nebo z prefabrikátů. Podle použitého materiálu a konstrukce mohou být provedeny jako pateční rovnaniny, zdi na sucho, gabiony, masivní gravitační zdi, železobetonové, z úhlových dílců (např. tvaru L nebo obrácené T), pilotové,... Zeď gravitační Zeď prefabrikovaná Opěrné zdi se provádí na zachycení paty nebo celého násypu. Zakládají se v nezámrzné hloubce, přičemž nepropustným materiálem se zamezuje pronikání vody k základu. Zadní líc zdi se zabezpečuje propustným materiálem a každých 5 až 10 m se ve zdi zřizuje odtoková trubka o průměru 100 mm. Navrhování opěrné zdi se provádí s ohledem na bezpečnost otočení, posunutí a porušení materiálu zatížením od vlastní hmotnosti zdi a zemním tlakem zvýšeným o účinky náhodného zatížení silničním provozem. Zárubní zdi zabezpečují svahy výkopů proti sesuvu. Obkladní zdi k ochraně sklaních svahů proti zvětrávání, nemají statickou funkci. Záchytné zdi k ochraně komunikace proti možnému padání kamenů ze zvětrávajícího skalního svahu, který není pokryt obkladní zdí. 3.4 TUNELY: Podle provádění - ražené - hloubené Podle místa - horské (zkrácení trasy, snížení podélného sklonu) - městské (při přetížení povrchové dopravy, k ochraně obytných celků) - podmořské a podříční Podle dopravního uspořádání: - s jednou tunelovou rourou - horizontální uspořádání dopravních proudů - vertikální uspořádání dopravních proudů - se dvěma tunelovými rourami Větrání - podélné - přirozené u krátkých tunelů - nucené s ventilátorem - s kolmou šachtou - příčné (zvláštní kanál pro čistý vzduch, zvláštní pro odtah znečištěného vzduchu) - polopříčné - jeden kanál pro čistý vzduch a odtah znečištěného tunelem - jeden kanál pro znečištěný vzduch a přívod čistého tunelem 7

8 Šířkové uspořádání komunikace v tunelu 8

9 3.5 GALERIE Obdoba tunelu s jednou boční stěnou otevřenou, provádí se: - při šikmém vyústění tunelu - jako ochrana proti padajícím kamenům nebo lavinám 9

10 4. Protihluková opatření u dopravních staveb K ochraně proti hluku z dopravy slouží: - vhodné trasování dopravních staveb - mimo obytnou zástavbu - mimo chráněné přírodní lokality - konstrukce železničního svršku nebo vozovky omezující hlučnost - protihluková opatření - souvislý pás vzrostlé zeleně - protihlukové stěny - protihlukové valy - různé kombinace uvedených prvků 10