SILNICE A DÁLNICE I POZEMNÍ KOMUNIKACE pomocný text k přednáškám

SILNICE A DÁLNICE I POZEMNÍ KOMUNIKACE pomocný text k přednáškám Ing. Karel Pospíšil, Ph.D. TENTO TEXT JE MOŽNO POUŽÍT POUZE KE STUDIJNÍM ÚČELŮM STUDENTY UVEDENÝCH PŘEDMĚTŮ DFJP UP. NESMÍ BÝT ŠÍŘEN A POSKYTOVÁN JINÝM OSOBÁM.

Předmluva Tento pomocný text pro výuku předmětů Silnice a dálnice I a Pozemní komunikace je určen pro podporu výuky na Dopravní fakultě Jana Pernera Univerzity Pardubice. Text má sloužit jako pomůcka k přednáškám a není určen jako jediný studijní materiál ke zkoušce. Obsah pomocného textu odpovídá stavu předpisů v roce 00. Je třeba zdůraznit, že řada norem byla od té doby změněna, na což jsou studenti na přednáškách upozorněni. Text má posloužit k pochopení základních principů navrhování silničních komunikací a zemního tělesa. Není určen jako pomůcka pro přímé zpracování grafických příloh projektové dokumentace. Text je členěn do deseti kapitol. První kapitola je úvodem ke studovanému předmětu a shrnuje stručně vývoj silničního stavitelství v minulosti a v současnosti. Druhá kapitola seznamuje se Silničním zákonem, který je základním legislativním rámcem silničních staveb, upravuje kategorizaci pozemních komunikací, jejich stavbu, podmínky užívání a ochrany, práva a povinnosti vlastníků a uživatelů, výkon státní správy ve věcech pozemních komunikací. Třetí kapitola zavádí odbornou terminologii, definuje kategorie a šířkové uspořádání silničních komunikací. Čtvrtá kapitola je nejobsažnější a věnuje se návrhovým prvkům silničních komunikací. V této kapitole jsou podrobně vysvětleny principy navrhování trasy silniční komunikace nejdříve po jednotlivých návrhových prvcích a pak souborně uvedením návrhových prvků do souladu s ostatními ovlivňujícími faktory. Pátá kapitola se zabývá šířkovým uspořádáním silničních komunikací, jízdními a přídatnými pruhy, dělicími pásy, krajnicí a krátkými nouzovými pruhy. Šestá kapitola popisuje problematiku zemního tělesa, zavádí základní pojmy, objasňuje úkoly geotechnického průzkumu, specifikuje podmínky použití, druhy a vlastnosti zemin, uvádí způsoby návrhu zemního tělesa a seznamuje s použitím geosyntetik v zemním tělese. Sedmá kapitola se týká odvodnění silničních komunikací. V osmé kapitole jsou vyjmenovány objekty, vybavení, obslužná dopravní zařízení, údržbová příslušenství, cizí zařízení na silničních komunikacích. Některým z těchto součástí silničních komunikací se věnují navazující učebnice. Devátá kapitola obsahuje krátký anglicko český slovníček základních pojmů používaných v předchozích kapitolách. Desátá kapitola uvádí přehled literatury. Z této kapitoly je rovněž vidět způsob organizace technických předpisů, které jsou platné pro silniční komunikace. Jsou jimi České technické normy (ČSN) včetně převzatých norem zahraničních, dále Technické podmínky (TP), Technické kvalitativní podmínky staveb pozemních komunikací (TKP) a konečně Vzorové listy (VL). České technické normy jsou vydávány Českým normalizačním institutem, další tři uvedené typy předpisů vydává Ministerstvo dopravy a spojů ČR. Je třeba mít na paměti, že všechny předpisy procházejí neustálým vývojem, a proto je nezbytné neustále sledovat jejich změny a doplňky či vydávání zcela nových předpisů. Autor 3

Vývoj dopravních staveb První, jednoduché dopravní stavby začaly vznikat již v prehistorické době, kdy se lovec po vyšlapaných stezkách chtěl dostat k lovištím či k vodě. Kde byl svah, udělal si stupně, přes vodní tok či prohlubeň položil kmen. Ve stejné době začal člověk používat i první plavidla. S vynálezem kola přestaly vyšlapané stezky stačit. A tak lidé začali stavět silnice. K obrovskému rozvoji ve výstavbě silnic došlo v době antického Říma, kdy již pokročilá a organizovaná lidská společnost potřebovala z důvodů zejména vojenských a obchodních efektivně komunikovat s poměrně rozsáhlým územím, které, použito dnešní terminologie, bylo nutno dopravně obsloužit. Římské silnice měly podle významu šířky 3 až 3,5 m, 4,0 až 4,75 m, 8 až m a některé z nich jsou dodnes částečně zachovalé. Římané ve svém tehdejším impériu vybudovali zhruba v 500letém období (350 př. n. l. až 50 n. l.) kolem 50 tisíc (!!!) km silnic. Snad nejznámějším příkladem dochované římské silnice je via Appia, vybudovaná roku 3 př. n. l. za cenzora Appia Claudia Caeka. Tato silnice spojovala Řím s jihoitalskými městy Capua, Tarentum, Brundisium. Významnější římské silnice měly dlážděný kryt. Na jejich stavbu byl používán těžený štěrk a písek, kusové kamenivo a do desek opracovaný kámen (dlažba). Jako pojivo Římané používali vápno a puzzolány. Dále byly používány cihly a dřevo (jako kůly, rošty apod.). Silnice měly i několik pruhů. Střední pruh byl vyhrazen pro pochody římských legií a byl lemován zvýšenými zídkami, po kterých chodili pěší. Po krajních pruzích táhli soumaři povozy. Silnice byly již v té době opatřeny milníky. Příklad uspořádání římských silnic různých kategorií ukazuje obr.. Obr. Konstrukce římských silnic Po pádu Římské říše nastal ve výstavbě silnic na mnoho století útlum. Středověké silnice byly velmi nekvalitní, většinou nezpevněné a neudržované. Teprve s omezením vlivu měst a zvýšením úlohy států začaly být zejména ve Francii a Anglii v 7. a 8 století budovány silnice, které navázaly na v té době již mnoho století téměř zapomenuté římské dovednosti. V českých zemích bylo iniciováno budování nových silnic za panování císaře Josefa I (678 7), který dal podnět ke zlepšování silnic v tehdejším Rakousku. První stavba byla dokončena až za vlády Marie Terezie v roce 774. Do konce roku 848 bylo vybudováno 4 7 km silnic. První komunikace dálničního typu byly vybudovány již počátkem 0. století v USA. V Evropě pak byla stavba první dálnice zahájena v roce 93 v Itálii. V Německu byla v roce 93 postavena první dálnice mezi Kolínem nad Rýnem a Bonnem. V předválečném Československu byla započata výstavba dálnice po mnohaletých přípravách v květnu 939, kdy byla zahájena práce na asi 90 km dlouhém, avšak nesouvislém úseku mezi Prahou a Brnem (dálnice měla dále pokračovat přes Žilinu do Košic). Práce byly v důsledku války přerušeny v roce 94. Hned po válce v roce 945 se pokračovalo v dostavbě velkých rozestavěných mostů. Po jejich hrubém dokončení a zabezpečení byly v roce 948 všechny práce na dálnici zastaveny. Z této doby se zachovala celá řada mostních objektů, pomocí nichž přecházejí komunikace nižších tříd nad dálnicí D a také most pod nově vybudovaným mostem v km 76,5. Zmíněný most nebyl pro dnešní trasu dálnice D využit, neboť zejména jeho výškové umístění by nevyhovovalo optimálnímu vedení dálnice, a proto musel být nad tímto původním mostem vybudován most nový. Tento most je dokladem vývoje návrhových prvků dálnic. Novodobá výstavba dálnic byla zahájena v roce 967. V roce 980 byla zprovozněna část dálnice D mezi Prahou a Brnem a dálnice D mezi Brnem a Bratislavou, což je celkem asi 38 km. Od té doby bylo postaveno na území ČR jen o málo víc než 00 km dálnic. Celkovou délku silnic a dálnic v České republice ukazuje tabulka. 4

Tabulka Silniční síť na území ČR Kategorie Délka úseků v provozu [km] Délka nevybudovaných úseků Délka celkem Označeno Neoznačeno dopravní značkou [km] [km] dopravní značkou Dálnice 498 3 500 00 Rychlostní silnice 63 6 80 6 Kategorie km Silnice 54 909 Délka silnic a dálnic celkem 55 409 Silnice I. třídy 6 03 - z toho evropská síť typu E 644 Silnice II. třídy 4 688 Délka místních komunikací 7 300 Silnice III. třídy 34 90 Zákon o pozemních komunikacích (Silniční zákon) Zákon č. 3/997 Sb. o pozemních komunikacích, který byl novelizován zákony č. 59/998 Sb., 46/999 Sb., 0/000 Sb. 3/000 Sb. a 0/000 Sb., upravuje kategorizaci pozemních komunikací, jejich stavbu, podmínky užívání a ochrany, práva a povinnosti vlastníků a uživatelů, výkon státní správy ve věcech pozemních komunikací.. Kategorie pozemních komunikací Zákon definuje pozemní komunikaci jako dopravní cestu, která je určena k užití silničními a jinými vozidly a chodci, včetně pevných zařízení nutných pro zajištění tohoto užití a jeho bezpečnosti. Pozemní komunikace dělí na tyto kategorie: a) dálnice, - Dálnice je pozemní komunikace určená pro rychlou dálkovou a mezistátní dopravu silničními motorovými vozidly, která je budována bez úrovňových křížení, s oddělenými místy napojení pro vjezd a výjezd a která má směrově oddělené jízdní pásy. - Dálnice je přístupná pouze silničním motorovým vozidlům, jejichž nejvyšší povolená rychlost není nižší, než stanoví zvláštní předpis. Dnes je tímto limitem rychlost 80 km/h. b) silnice, - Silnice je veřejně přístupná pozemní komunikace určená k užití silničními a jinými vozidly a chodci. - Silnice tvoří silniční síť. - Silnice se podle svého určení a dopravního významu rozdělují do těchto tříd: - silnice I. třídy, která je určena zejména pro dálkovou a mezistátní dopravu, - silnice II. třídy, která je určena pro dopravu mezi okresy, - silnice III. třídy, která je určena k vzájemnému spojení obcí nebo jejich napojení na ostatní pozemní komunikace. c) místní komunikace, - Místní komunikace je veřejně přístupná pozemní komunikace, která slouží převážně místní dopravě na území obce. - Místní komunikace může být vystavěna jako rychlostní místní komunikace, která je určena pro rychlou dopravu a je přístupná pouze silničním motorovým vozidlům, jejichž nejvyšší povolená rychlost není nižší, než stanoví zvláštní předpis. Rychlostní místní komunikace má obdobné stavebně technické vybavení jako dálnice. - Místní komunikace se rozdělují podle dopravního významu, určení a stavebně technického vybavení do těchto tříd: - místní komunikace I. třídy, kterou je zejména rychlostní místní komunikace, - místní komunikace II. třídy, kterou je dopravně významná sběrná komunikace s omezením přímého připojení sousedních nemovitostí, - místní komunikace III. třídy, kterou je obslužná komunikace, - místní komunikace IV. třídy, kterou je komunikace nepřístupná provozu silničních motorových vozidel nebo na které je umožněn smíšený provoz. d) účelová komunikace - Účelová komunikace je pozemní komunikace, která slouží ke spojení jednotlivých nemovitostí pro potřeby vlastníků těchto nemovitostí nebo ke spojení těchto nemovitostí s ostatními pozemními komunikacemi nebo k obhospodařování zemědělských a lesních pozemků. Příslušný silniční správní údaje v tabulce jsou převzaty z brožury Silnice a dálnice 00, vydané Ředitelstvím silnic a dálnic ČR a z ročenky dopravy 000 vydané Ministerstvem dopravy a spojů ČR silnice I. třídy vystavěná jako rychlostní silnice je určena pro rychlou dopravu a je přístupná pouze silničním vozidlům, které jsou připuštěny na dálnici 5

úřad může na návrh vlastníka účelové komunikace a po projednání s příslušným orgánem Policie České republiky upravit nebo omezit veřejný přístup na účelovou komunikaci, pokud je to nezbytně nutné k ochraně oprávněných zájmů tohoto vlastníka. - Účelovou komunikací je i pozemní komunikace v uzavřeném prostoru nebo objektu, která slouží potřebě vlastníka nebo provozovatele uzavřeného prostoru nebo objektu. Tato účelová komunikace není přístupná veřejně, ale jen v rozsahu a způsobem, který stanoví vlastník nebo provozovatel uzavřeného prostoru nebo objektu. V pochybnostech, zda z hlediska pozemní komunikace jde o uzavřený prostor nebo objekt, rozhoduje příslušný silniční správní úřad.. Vlastnictví pozemních komunikací Zákon o pozemních komunikacích nově stanovil vlastnictví k pozemním komunikacím takto: - vlastníkem dálnic a silnic I. třídy je stát, - vlastníkem silnic II. a III. třídy je kraj, na jehož území se silnice nacházejí, - vlastníkem místních komunikací je obec, na jejímž území se místní komunikace nacházejí, - vlastníkem účelových komunikací je právnická nebo fyzická osoba..3 Silniční ochranná pásma K ochraně dálnice, silnice a místní komunikace I. nebo II. třídy a provozu na nich mimo souvisle zastavěné území obcí slouží silniční ochranná pásma. Silniční ochranné pásmo pro nově budovanou nebo rekonstruovanou dálnici, silnici a místní komunikaci I. nebo II. třídy vzniká na základě rozhodnutí o umístění stavby. Silničním ochranným pásmem se rozumí prostor ohraničený svislými plochami vedenými do výšky 50 m a ve vzdálenosti: a) 00 m od osy přilehlého jízdního pásu dálnice, rychlostní silnice nebo rychlostní místní komunikace anebo od osy větve jejich křižovatek; pokud by takto určené pásmo nezahrnovalo celou plochu odpočívky, tvoří hranici pásma hranice silničního pozemku (pro reklamní poutače je tato hranice posunuta na 50 m), b) 50 m od osy vozovky nebo přilehlého jízdního pásu ostatních silnic I. třídy a ostatních místních komunikací I. třídy, c) 5 m od osy vozovky nebo od osy přilehlého jízdního pásu silnice II. třídy nebo III. třídy a místní komunikace II. třídy. V silničních ochranných pásmech lze jen na základě povolení vydaného silničním správním úřadem a za podmínek v povolení uvedených a) provádět stavby, které vyžadují povolení nebo ohlášení stavebnímu úřadu, b) provádět terénní úpravy, jimiž by se úroveň terénu snížila nebo zvýšila ve vztahu k niveletě vozovky, c) umisťovat a provozovat reklamní poutače, propagační a jiné zařízení, světelné zdroje, barevné plochy a jiná obdobná zařízení. Povolení silničního správního úřadu nenahrazuje stavební či územní povolení vydávané podle Stavebního zákona, ale je k tomuto povolení nezbytným dokladem..4 Další ustanovení zákona O dalších ustanoveních se zmíníme v následujícím textu jen heslovitě, neboť rozsah této učebnice nedovoluje uvést úplné znění zákona včetně komentářů. Zákon upravuje: - připojování pozemních komunikací, tedy mj. způsoby, kterými se napojují různé kategorie pozemních komunikací křižovatkami nebo sjezdy a nájezdy, - pojem silniční pozemek, - součásti a příslušenství pozemních komunikací, - silniční vegetaci, - stavební řízení pozemních komunikací, - věcná břemena, - zrušení pozemní komunikace, - užívání a zpoplatnění užívání pozemních komunikací; zákon určuje poplatky za užívání dálnic a rychlostních silnic pro různé druhy vozidel a stanovuje, která vozidla nepodléhají těmto poplatkům, - omezení užívání uzavírkami a objížďkami; zákon stanoví podmínky pro zřizování uzavírek a objížděk; je zde také ustanovení, které říká, že nikdo nemá nárok na náhradu případných ztrát, jež mu vzniknou v důsledku uzavírky nebo objížďky. 6

- zvláštní užívání; ustanovení se týká podmínek, za kterých lze pozemní komunikaci užívat jiným, než obvyklým způsobem. Zákon rozeznává tyto důvody ke zvláštnímu užívání pozemní komunikace: a) přeprava zvlášť těžkých nebo rozměrných předmětů a užívání vozidel, jejichž rozměry nebo hmotnost přesahují míru stanovenou zvláštními předpisy b) užití dálnice, rychlostní silnice nebo rychlostní místní komunikace silničními motorovými vozidly, jejichž nejvyšší povolená rychlost je nižší, než stanoví zvláštní předpis, tzn. dnes 80 km/h, c) užití dálnice, silnice nebo místní komunikace a silničního pomocného pozemku pro: - umísťování a provozování reklamních poutačů, propagačních a jiných zařízení, světelných zdrojů, barevných ploch a jiných obdobných zařízení, - umísťování, skládání a nakládání věcí nebo materiálů nesloužících k údržbě nebo opravám komunikací, nebudou-li neprodleně odstraněny (zařízení staveniště, skládka stavebních hmot nebo paliva apod.), - provádění stavebních prací, - zřizování vyhrazeného parkování, - zřizování a provoz stánků, pojízdných či přenosných prodejních a jiných podobných zařízení, - audiovizuální tvorbu, d) umístění inženýrských sítí a jiných nadzemních nebo podzemních vedení všeho druhu v silničním pozemku, na něm nebo na mostních objektech, e) pořádání sportovních, kulturních, náboženských, zábavních a podobných akcí a shromáždění, jestliže by jimi mohla být ohrožena bezpečnost nebo plynulost silničního provozu, f) výjimečné užití silnice nebo místní komunikace pásovými vozidly Armády České republiky nebo historickými vozidly, jejichž kola nejsou opatřena pneumatikami nebo gumovými obručemi. Ke zvláštnímu užívání pozemní komunikace je třeba žádat o povolení příslušný silniční úřad (může být součástí stavebního úřadu). - sjízdnost dálnice, sjízdnost a schůdnost silnice a místní komunikace a její zabezpečení; zákon definuje pojmy sjízdnost a schůdnost pro všechny druhy pozemních komunikací, stanovuje povinnosti vlastníka, popř. správce při jejich sjízdnosti a schůdnosti a stanovuje odpovědnost při porušení povinností, - pevné překážky na pozemních komunikacích, - ochranu pozemních komunikací; zákon v tomto ustanovení stanoví např. vlastníkům okolních pozemků strpět, aby na jejich pozemcích byly provedeny práce směřující k zabránění sesuvům, lavinám, padání kamenů a stromů apod. - styk pozemních komunikací s vedeními a okolím, styk s dráhami, - používání pozemních komunikací při velkých stavbách; ustanovení zákona se týká řešení situace, kdy v důsledku rozsáhlé stavby či těžební činnosti je natrvalo či dlouhodobě vyloučen provoz na pozemní komunikaci, - vážení vozidel; zákon stanoví povinnost řidičů vybraných vozidel podrobit se vážení vozidla a upravuje průběh a důsledky vážení, - mimořádné změny dopravního významu; ustanovení řeší situaci, kdy dojde k podstatnému nárůstu zatížení části silnice nebo místní komunikace, jejíž stavební stav nebo dopravně technický stav tomuto nárůstu zjevně neodpovídá. Osoba, která nárůst způsobila, je povinna uhradit náklady spojené s nezbytnou úpravou dotčené části silnice nebo místní komunikace. Nedojde-li k dohodě o výši úhrady s vlastníkem dotčené části silnice nebo místní komunikace, rozhodne soud. - výkon státní správy; státní správu ve věcech pozemních komunikací vykonávají silniční správní úřady, kterými jsou Ministerstvo dopravy a spojů, orgán kraje v přenesené působnosti a okresní úřady. Působnost silničního správního úřadu vykonávají v rozsahu stanoveném tímto zákonem též obce v přenesené působnosti; zákon stanoví kompetence silničních správních úřadů pro každou kategorii pozemních komunikací, - státní dozor; je vykonáván silničními správními úřady a kontroluje dodržování zákona vlastníky (správci) pozemních komunikací; - pokuty; rozlišují se tři skupiny možných porušení zákona; pro každou skupinu porušení zákona jsou stanoveny horní sazby pokut ve výši 00, 300 a 500 tisíc korun; řízení o uložení pokuty lze zahájit jen do jednoho roku ode dne, kdy se silniční správní úřad nebo obec dozvěděly o tom, že došlo k porušení povinností uvedených v zákoně, nejpozději však do tří let ode dne, kdy k porušení došlo. Tohoto ustanovení se v dnešní době velmi často využívá v případech, kdy se staví nové objekty, např. obytné zóny či supermarkety. Silniční správní úřad stanoví obvykle podmínku souhlasu se stavbou, ve které určí, že stavbu lze povolit jen za předpokladu, že stavebník opraví či zesílí silnice, po kterých budou uživatelé objektů přijíždět či přicházet. 7

3 Základní pojmy a kategorie silničních komunikací V této kapitole jsou definovány základní pojmy dopravních staveb, které se budou vyskytovat v dalším textu. Dopravní stavitelství má jako každý obor svoji vlastní odbornou terminologii, jejíž osvojení je podmínkou pro pochopení dalšího textu. Uváděné pojmy se opírají o ČSN 73 600 Názvosloví silničních komunikací. 3. Druhy silničních komunikací pozemní komunikace silniční komunikace s omezeným přístupem silniční komunikace s omezeným připojením směrově rozdělená silniční komunikace komunikace určená převážně k dopravě silničními nebo jinými nekolejovými dopravními prostředky, popřípadě k pohybu chodců; výjimečně po ní může vést i kolejová doprava. Podle technické hodnoty se dělí na: - silniční komunikace (tzn. pozemní komunikace určené převážně pro provoz silničních motorových vozidel, jejímž charakteristickým znakem je zpevněná vozovka), - nemotoristické komunikace (tzn. místní komunikace s omezeným přístupem, určená jinému než motorovému provozu). Podle dopravního významu se dělí na: - dálnice (silniční komunikace sloužící pro dopravní spojení mezi důležitými centry státního nebo mezinárodního významu, směrově rozdělená, s omezeným přístupem i připojením, vyhrazená pro provoz motorových vozidel s konstrukční rychlostí stanovenou platnými pravidly silničního provozu (min. 80 km/h); její křížení a křižovatky se všemi ostatními komunikacemi jsou řešeny mimoúrovňově), - silnice (silniční komunikace sloužící pro vzájemné dopravní spojení mezi sídelními útvary, popř. jejich zájmovými územími, s mimoúrovňovými i úrovňovými křižovatkami, mhou být s neomezeným i omezeným přístupem i připojením; podle významu se dělí na silnice I., II., III. třídy), - místní komunikace (pozemní komunikace, která je součástí dopravního vybavení určitého sídelního útvaru nebo vytváří dopravní spojení v jeho zájmovém území); z dopravního hlediska se místní komunikace dělí na: - místní rychlostní, - sběrné, - obslužné, - nemotoristické, (problematika místních komunikací je obsahem učebnice DOS 4, proto je zde uvedeno jen základní rozdělení), - účelové komunikace (pozemní komunikace umožňující dopravní spojení výrobního závodu, uzavřených prostorů, osamělých objektů a pod. se sítí silnic a místních komunikací, nebo vytvářející spojení uvnitř uzavřených prostorů a objektů; patří sem lesní a polní komunikace (cesty); může být zcela nebo částečně nepřístupna veřejnému provozu). silniční komunikace s trvalým nebo časově omezeným vyloučením přístupu některých druhů silničních dopravních prostředků, popřípadě chodců (například na dálnici je vyloučen přístup vozidel, jejichž konstrukční rychlost je nižší než 80 km/h) silniční komunikace s omezením přímé dopravní obsluhy přilehlého území; rozlišuje se: - dálnice (popis viz výše), - rychlostní silnice (silnice s omezeným přístupem i připojením vyhrazená pouze motorovým vozidlům se stanovenou konstrukční rychlostí podle platných pravidel silničního provozu, s mimoúrovňovými, výjimečně i úrovňovými (tím se liší mj. od dálnic) křižovatkami s ostatními komunikacemi, - rychlostní místní komunikace (viz učebnice DOS 4). obousměrná silniční komunikace s dvěma jednosměrnými fyzicky oddělenými jízdními pásy (například dálnice). Z výše uvedeného vyplývá následující rozdělení silnic a dálnic tak, jak je uvádí ČSN 73 60 Projektování silnic a dálnic:. podle dopravní důležitosti na: - dálnice, - silnice I. třídy, silnice II. třídy, silnice III. třídy. Část sítě dálnic a silnic tvoří na základě mezinárodních dohod mezinárodní síť. 8

. podle charakteru provozu na: - silnice s neomezeným přístupem označují se písemným znakem S, - silnice s omezeným přístupem označují se písemným znakem R (rychlostní silnice) a D (dálnice). 3. s přihlédnutím k oběma předchozím rozdělením se silniční komunikace dělí na kategorie podle tabulky, ve které jsou kategorie uvedeny ve tvaru: X b/v n, kde: X označuje charakter komunikace; může nabývat hodnot S, R, D, b označuje kategorijní šířku komunikace v metrech, v n označuje návrhovou rychlost v km/h. např. označení S,5/80 znamená, že jde o silnici s neomezeným přístupem o kategorijní šířce,5 m, s návrhovou rychlostí 80 km/h. Tabulka Rámcová kategorizace silničních komunikací Rozdělení silničních komunikací Kategorie dálnice včetně mezinárodních D 7,5/0, 00, 80; D 6,5/0, 00, 80; silnice I. třídy a mezinárodní silnice silnice II. třídy a mezinárodní silnice R 7,5, 6,5, 4,5,,5 /0, 00, 80; R,5/00; 80; 70; S 4,5/00, 80; S,5/00, 80, 70; S,5/80, 70, 60; výjimečně: S 0,5/80, 70, 60 a S 9,5/80, 70, 60; poznámka: kategorii S 9,5 nelze použít pro mezinárodní silnice S,5/00, 80, 70; S,5/80, 70, 60; výjimečně: S 0,5/80, 70, 60 a S 9,5/80, 70, 60; výjimečně, avšak ne na mezinárodních silnicích: S 7,5/70, 60, 50; silnice III. třídy S,5/80, 70, 60; výjimečně: S 0,5/80, 70, 60; S 9,5/80, 70, 60; S 7,5/70, 60, 50; S6,5/60, 50 3. Návrhové kategorie silnic a dálnic Pro každou kategorii silniční komunikace je ČSN 73 60 stanoveno šířkové uspořádání. Tím jsou popsány tzv. návrhové kategorie silničních komunikací, které jsou uvedeny v tabulkách 3 a 4 a v obrázcích a 3. Přiřazení kategorie ke konkrétní silniční komunikaci je pro silnice I. a II. třídy (včetně mezinárodních silnic) stanoveno výhledovými záměry výstavby silnic, schválenými ústředním úřadem státní správy ve věcech dopravy. Pro silnice III. třídy se určí kategorie podle výhledové intenzity dopravních proudů a charakteristiky území. Tabulka 3 Kategorie dvoupruhových silnic Obr. Dvoupruhová silnice Kategorie Šířka v metrech písemný znak b [m] kategorjní šířka v n [km/h] návrhová rychlost a jízdní pruh v vodicí proužek c zpevněná část krajnice e 3 nezpevněná část krajnice 7,5 70; 60; 50; 3,00 0,5 0,5 0,5 S 9,5 0,50 0,5 80; 70; 60; 3,50 0,5,00 0,50,5,50 R,5 4 00; 80; 70; 0,5,50 0,50 S 7,5 5 70; 60; 50; 3,00 0,75 S 6,5 0,00 0,00 60; 50;,75 0,50 pojem návrhová rychlost je vysvětlen v kapitole 4 návrhové prvky šířka jízdního pruhu je uváděna v základní hodnotě bez rozšíření v oblouku 3 zde uváděná šířka nezpevněné krajnice se započítává do volné i kategorijní šířky silniční komunikace, další část šířky nezpevněné krajnice např. 0,5 m v případě použití směrového sloupku nebo,00 m v případě použití svodidel, viz obr., zde není započítána, i když do celkové šířky nezpevněné krajnice patří 4 při navržení této kategorie (rychlostní směrově nerozdělená komunikace) musí být z důvodu bezpečnosti projektovou dokumentací navržena nejvyšší dovolená rychlost max. 00 km/h. 5 kategorie S 7,5 se při intenzitě silničního provozu od 300 do 500 vozidel za 4 hodin provádí v tomto uspořádání 9

Tabulka 4 - Kategorie směrově rozdělených silnic Kategorie Šířka v metrech b [m] v n a v v c d e 3 b, b vnější vnitřní zpev. střední nezpev. dílčí kategorijní návrhová jízdní voudicí vodicí část dělicí část volné šířka rychlost pruh proužek proužek krajnice pás krajnice šířky S 00; 80;70; 0,5 písemný znak,5 3,50,50 R 0; 00; 80; 3,00 S 00; 80; 0,50,5 4,5 3,75 0,5,00 0,50 R 0; 00; 80; D a R 6,5 3,75,50 4,00,75 D a R 7,5 4 0; 00; 80; 3,75 5 0,75 3,00 3,50,50 b b 3.3 Pojmy uspořádání silnic Obr. 3 Čtyřpruhová směrově rozdělená silniční komunikace V tabulkách 3 a 4 a v návaznosti na ně i v obr. a 3 jsou uvedeny pojmy, které je třeba blíže vysvětlit: Pojem koruna silniční komunikace hrana koruny volná šířka kategorijní šířka dopravní pruh Význam povrchová část silniční komunikace složená z dopravních pruhů nebo pásů, chodníků, dělicích pásů, vodicích proužků, odrazných proužků a krajnic, popř. i sjízdných rigolů na obr. a 3 je šířka koruny silniční komunikace rovna (0,5 + b +,00) m průsečnice násypového svahu nebo svahu otevřeného odvodňovacího zařízení (příkop nebo rigol) s přilehlou plochou koruny silniční komunikace nejmenší vzdálenost, měřená kolmo k ose silniční komunikace, mezi vnitřními líci stálých bočních překážek o výšce přes 0 cm na obr. označena jako b; neexistují-li je, volná šířka totožná s celkovou šířkou koruny silniční komunikace; u silničních komunikací se stálými překážkami v dělicích pásech se volná šířka rozpadá na dílčí volné šířky na obr. 3 jsou označeny b, b volná šířka stanovená pro určitou normalizovanou kategorii silniční komunikace při základním příčném uspořádání na obr. a 3 označena b zpevněná část koruny silniční komunikace určená pro jeden dopravní proud silničních vozidel nebo chodců, podle účelu, pro který je určen se dělí na: jízdní pruh přídatný pruh pruh pro pomalá vozidla řadicí pruh odbočovací pruh připojovací pruh přidružený pruh pruh pro městskou hromadnou dopravu cyklistický pruh pruh pro pěší zastavovací pruh při intenzitě silničního provozu do 300 vozidel za 4 hodin se může použít kategorie S 6,5, přičemž pro ni platí ostatní ustanovení shodně jako pro kategorii S 7,5 šířka jízdního pruhu je uváděna v základní hodnotě bez rozšíření v oblouku 3 viz poznámka k tabulce 3 4 kategorie D 7,5 a R 7,5 se zpravidla navrhuje v případě, že očekávaná denní intenzita dopravy dosáhne do 0 let od předpokládaného data uvedení do provozu hodnot větších než 9 tisíc vozidel za den 5 jestliže je třeba z kapacitních důvodů navrhnout šesti či vícepruhovou silniční komunikaci kategorie D nebo R, navrhuje se třetí, příp. další pruh (u středního dělicího pásu) v šířce 3,50 m 0

dopravní pás jízdní pás krajnice vodicí proužek zastávkový pruh parkovací pruh souvisle zpevněná část koruny silniční komunikace složená z více dopravních pruhů dopravní pás určený pro hlavní silniční dopravu šířkový prvek koruny silniční komunikace mezi dopravním pásem a hranou koruny; skládá se zpravidla ze zpevněné části na obr. a 3 označené c a nezpevněné části na obr. a 3 má nezpevněná část šířku (0,5 + e) m, resp. (e +,00) m; do šířky zpevněné části krajnice se funkčně (nikoliv stavebně) započítává i šířka přilehlého vodicího proužku šířkový prvek koruny silniční komunikace, který opticky ohraničuje jízdní pás Na obr. 4 jsou názvoslovné pojmy silničních komunikací zobrazeny graficky. A Dvoupruhová, směrově nerozdělená silniční komunikace B Směrově rozdělená silniční komunikace Obr. 4 Názvosloví silničních komunikací sled všech vozidel a chodců pohybujících se stejným směrem (i ve více pruzích)

4 Návrhové prvky Návrhové prvky silničních komunikací jsou geometrické a konstrukční prvky pro projektování nebo charakteristiku silničních komunikací, závislé zpravidla na návrhové rychlosti. Jsou dány již zmíněnou ČSN 73 60 (dále bude označována jen jako norma) a dalšími, dále zmíněnými normami a předpisy, na které se tato norma odkazuje. Návrhovými prvky jsou: návrhová rychlost délka rozhledu osa silniční komunikace, přímý úsek, směrové oblouky, kružnicový oblouk, přechodnice příčný, dostředný a výsledný sklon klopení, vzestupnice (sestupnice) podélný sklon, poloha nivelety, lomy podélného sklonu,velikost a délka stoupání rozhled ve směrovém oblouku prostorové řešení trasy 4. Návrhová rychlost Návrhová rychlost je rychlost, která určuje stanovení limitních hodnot návrhových prvků. Tím se stává jedním z nejdůležitějších návrhových prvků, neboť se od její hodnoty odvíjí většina ostatních návrhových prvků. Návrhová rychlost se u mezinárodních silničních komunikací volí podle dohody AGR v rozsahu těchto hodnot: a) na dálnicích 40 km/h až 80 km/h, b) na silnicích 0 km/h až 60 km/h. Uvedené rozsahy platí na základě rozboru konkrétních podmínek členitosti terénu, klimatických, geologických a hydrogeologických podmínek, hodnoty zemědělské půdy, hustoty a specifických znaků dislokace sídelních útvarů a průmyslových celků, hustoty již existující sítě pozemních komunikací atd. Na ucelených tazích dálnic a rychlostních silnic má být zajištěna jednotná hodnota návrhové rychlosti. Pro hodnocení územních podmínek (členitosti území) ke stanovení návrhové rychlosti se území člení do tří skupin: a) území rovinaté, popřípadě mírně zvlněné; přirozené sklony terénu nepřevyšují zpravidla: - v území rovinatém až na nepatrné výjimky hodnotu 3 %, - v území mírně zvlněném hodnotu 5 %, b) území pahorkovité sklony nepřevyšují hodnotu 5 %, c) území horské se hřbety, hřebeny, soutěskami a srázy, svahy mají sklony strmější než 5 %. Norma pak stanoví návrhové rychlosti v n podle druhu území a největší dovolené podélné sklony s návrhových kategorií silničních komunikací, viz tabulka 5. Tabulka 5 Návrhové rychlosti a maximální dovolené podélné sklony v závislosti na druhu území Území rovinaté nebo Území pahorkovité Území horské Kategorijní typ silniční mírně zvlněné komunikace Návrhová rychlost v n [km/h] / maximální dovolený podélný sklon s [%] D 6,5 a D 7,5 R 6,5 a R 7,5 0/3,0 0/4,0 00/4,5 80/4,5 R 6,5; R 4,5; R,5 0/3,5 00/4,5 80/4,5 R,5 00/3,5 80/4,5 70/4,5 S 4,5 00/3,5 80/4,5 (6 3 ) 80/6,0 S,5 00/4,0 80/4,5 (6,0 3 ) 70/6,0 S,5; S 0,5; S 9,5; 80/4,5 70/6,0 60/7,5 S 7,5; S 6,5 70/4,5 60/7,0 50/9,0 použití kategorií R 6,5 a R 7,5 je vyhrazeno pouze pro možné pozdější přeřazení rychlostní silnice do dálniční sítě překročení hodnoty je třeba doložit rozborem zvýšení spotřeby pohonných hmot a je vázáno na souhlas příslušného orgánu státní správy 3 vyšších hodnot lze použít v případech, kdy by objemy zemních prací neúměrně zvýšily ekonomickou náročnost nebo by byla trvale odňata kvalitní nebo chráněná zemědělská půda, přičemž platí i předchozí poznámka

4. Délka rozhledu V zásadě lze rozlišit dva druhy délek rozhledu: a) délka rozhledu pro zastavení - vzdálenost mezi vozidlem a překážkou na jízdním pásu nutná pro včasné zastavení vozidla při jízdě návrhovou nebo předepsanou rychlostí, b) délka rozhledu na předjíždění - vzdálenost mezi dvěma protijedoucími vozidly na obousměrné komunikaci nutná pro bezpečné předjetí pomalejšího vozidla. Platí, že na všech silničních komunikacích musí být v celé jejich délce zajištěna potřebná délka rozhledu pro zastavení vozidla před nízkou překážkou na jízdním pásu. Délka rozhledu na protijedoucí vozidlo při předjíždění se zajišťuje pouze na dvoupruhových obousměrně pojížděných silnicích. Na dvou a vícepruhových směrově rozdělených silnicích se zajišťuje výhradně délka rozhledu pro zastavení. Z povahy věci je zřejmé, že potřebná délka rozhledu na zastavení je při stejné návrhové rychlosti nižší než délka rozhledu pro předjíždění a to přibližně tří až šestinásobně v závislosti na návrhové rychlosti. Délka rozhledu pro zastavení Délka rozhledu pro zastavení se s přihlédnutím k obr. 5 skládá: a) z dráhy l projeté vozidlem za dobu postřehu a reakce řidiče (uvažuje se,5 s); tato dráha se někdy označuje jako psychologická, b) z dráhy l potřebné k úplnému zastavení brzděného vozidla na mokré vozovce za předpokladu jízdy návrhovou rychlostí v n při nejmenší dovolené hloubce dezénu pneumatiky v hodnotě,6 mm; tato dráha se nazývá brzdná. l l bv Obr. 5 Délka rozhledu pro zastavení Psychologická dráha l [m] při času t =,5 s a návrhové rychlosti v n [km/h] je rovna: v n,5 l = 3,6 Brzdná dráha l se vypočte: kde v n je l = g n v n 3,6 ( f v ± 0,0s) návrhová rychlost podle tabulky 6 [km/h], g n normální tíhové zrychlení; uvažuje se v hodnotě 9,8 m/s, f v výpočtový součinitel brzdného tření na mokré vozovce při nejmenší dovolené hloubce dezénu pneumatiky v hodnotě,6 mm podle tabulky 6, s podélný sklon jízdního pásu [%]. Poznámka: Součinitel 3,6 je převodním součinitelem mezi km/h a m/s u rychlosti a je ve vzorci zaveden proto, aby bylo možno zadávat rychlost v obvyklé jednotce, tedy v km/h. Součinitel 0,0 je před skonem s uveden proto, aby sklon mohl být zadáván v procentech a nikoli v poměrném čísle. Těmito úpravami, jsou jinak poměrně elegantní fyzikální vzorce upravovány pro použití techniků, čímž vznikají vzorce často složité a nepřehledné, u nichž na první pohled není zřejmé, jak vznikly. () () 3

Po dosazení konstanty g n do rovnice () a následným sečtením rovnic () a () dostaneme základní délku rozhledu D z:, 0,393v (3) n Dz = l + l = 0,47vn + 00( fv ± 0,0s) Základní délka rozhledu se v plné hodnotě zjišťuje pouze tehdy, lze-li předpokládat, že je postřehnutelná závada nebo nízká překážka na konci dohledu. V ostatních případech je délka rozhledu, kterou je nezbytné zjistit, závislá na viditelnosti překážky určité výšky na danou vzdálenost. Tato délka rozhledu se vypočítá vynásobením základní délky rozhledu D z z rovnice (3) redukčním součinitelem, který vyjadřuje relativní poměr výšky oka řidiče a nejmenší viditelné překážky. Obecně se potom výsledná délka rozhledu pro zastavení D z [m] zahrnující i bezpečnostní odstup zastaveného vozidla od překážky zjistí ze vzorce (4): kde h h v 0,393 n D z = 0,47 vn + + b h 00( fv ± 0,0s) h je průměrná výška oka řidiče; uvažuje se v hodnotě, m v h průměrná výška nejmenší viditelné překážky [m]; uvažuje se v hodnotách dle tabulky 6 b v bezpečnostní odstup vozidla od překážky [m]; uvažuje se součinem 0,v n, přičemž se výsledek zaokrouhluje při v n 80 km/h zaokrouhluje na desítky metrů nahoru a při v n < 80 km/h na nejbližších vyšších 5 metrů. Tabulka 6 Výpočtové prvky rozhledu pro zastavení v n [km/h] 0 00 80 70 60 50 40 f v 0,34 0,38 0,43 0,46 0,5 0,56 0,6 h [m] 0,0 0,00 Hodnoty f v pro návrhovou rychlost v n < 40 km/h lze se extrapolovat. V normě jsou tabelárně uvedeny zaokrouhlené hodnoty délek rozhledu pro zastavení D z, které byly spočteny ze vztahu (4). (4) Délka rozhledu pro předjíždění Délka rozhledu pro předjíždění je obecně závislá na tom, jaký režim dopravy se na silnici vyskytuje. Teoretický výpočet délky rozhledu pro předjíždění lze provést za různých předpokladů dopravní situace. Pro bezpečnější přístup k výpočtu uvažujeme následující situaci: Rychlejší vozidlo nemá volnou dráhu v protisměrném jízdním pruhu, a proto musí nejdříve zpomalit na rychlost vozidla jedoucího před ním, pak uvolní-li se protisměrný jízdní pruh zrychluje na rychlost o 5 až 0 km/h vyšší, něž je rychlost pomalejšího před ním jedoucího vozidla, a touto rychlostí jej předjíždí až do zařazení zpět do správného jízdního pruhu. Délka rozhledu pro předjíždění D p se tedy s přihlédnutím k obrázku 6 skládá: a) z rozhodovací dráhy l b) z dráhy vlastního předjetí l p c) z dráhy současně projeté vozidlem, které se vyskytne v opačném směru a je spatřeno na vzdálenost délky rozhledu pro předjíždění l 3 d) z bezpečnostního odstupu, který předpokládáme mezi předjíždějícím a protijedoucím vozidlem v okamžiku dokončení předjíždění l 0. l lp l3 Obr. 6 Délka rozhledu na předjíždění 4

Celková délka rozhledu pro předjíždění tady je: D p = l + l p + l 0 + l 3 (5a) V tabulce 7 jsou uvedeny délky rozhledu dané normou pro předjíždění v závislosti na návrhové rychlosti. Tabulka 7 Délky rozhledu pro předjíždění Návrhová rychlost v n [km/h] 00 80 70 60 50 40 Délka rozhledu pro předjíždění D p [m] 590 440 370 300 40 80 V revizi ČSN 73 60 bude zřejmě uvažována délka rozhledu pro předjíždění podle vztahu (5b): kde v n je v D p,v n + 3v (5b) n = v návrhová rychlost [km/h], rozdíl rychlostí předjíždějícího a předjížděného vozidla [km/h]; do revize normy je navrhován v hodnotě 5 až 4 km/h. Délka rozhledu pro předjíždění má být zajištěna na co možná největší délce silnice. Pro případ, že nelze dostatečnou délku pro předjíždění zajistit, předepisuje norma několik variantních řešení spočívajících ve zvětšení objemu zemních, demoličních a podobných prací, zvětšení počtu jízdních pruhů a až na poslední místo klade možnost zákazu předjíždění či snížení rychlosti místní úpravou dopravními značkami. 4.3 Osa silniční komunikace K vysvětlení pojmu osa silniční komunikace je dobré nejdříve zavést pojem trasa silniční komunikace. Trasou označujeme prostorovou čáru určující směrový a výškový průběh silniční komunikace. Osa silniční komunikace je pak její směrová složka nebo-li půdorysný průmět trasy silniční komunikace. Osa silniční komunikace je polohově umístěna: - na dvoupruhových silnicích uprostřed jejich průběžného (nerozšířeného) jízdního pásu, - na směrově rozdělených silničních komunikacích uprostřed středního dělicího pásu; je-li každý z obou dopravních směrů veden v samostatné trase, umístí se osa každého z obou směrových pásů do os jejich průběžných (nerozšířených) jízdních pásů. Osa silniční komunikace může být vedena v přímém úseku nebo ve směrových obloucích. Obrázek 7 zobrazuje trasu dvoupruhové silniční komunikace, její osu a niveletu. Trasa silnice Směrový tečný polygon Terén Situace Osa silnice Terén Niveleta Podélný profil Výškový tečný polygon Obr. 7 Trasa dvoupruhové silniční komunikace, osa a niveleta výšková složka trasy silniční komunikace, určující její výškový průběh, viz podkapitola 4.5 5

4.4 Směrové oblouky Základní směrové vedení trasy silniční komunikace je definováno směrovým polygonem trasy, který je tvořen lomenou čárou určující základní směrové změny trasy silniční komunikace. U směrového polygonu trasy rozlišujeme strany směrového polygonu, které se střetávají ve vrcholech směrového polygonu. Směrovým obloukem se rozumí půdorysná křivka, kterou se dosahuje plynulé změny směru trasy silniční komunikace. Tečnami směrového obloku jsou vždy příslušné strany směrového polygonu. U silničních komunikací se používají tyto úpravy směrových oblouků: a) kružnicový s přechodnicemi b) prostý kružnicový c) složený d) přechodnicový Kružnicový oblouk s přechodnicemi, viz podkapitola 4.7, obsahuje kružnicovou část, na kterou navazují z obou stran klotoidní přechodnice. Tomuto řešení by měla ve většině případů být dávána přednost před ostatními dále uvedenými, neboť je nejvýhodnější pro optimální jízdu ve směrovém oblouku. Na obr. 8 je zobrazena obecná podoba kružnicového směrového oblouku s přechodnicemi s objasněním pojmů, které se používají v souvislosti se směrovými oblouky. Obr. 8 Obecná podoba směrového kružnicového oblouku s přechodnicemi Prostý kružnicový oblouk, viz podkapitola 4.8, smí být použit pouze v při splnění určitých podmínek, které jsou vyloženy v následujících podkapitolách. v běžné mluvě se místo pojmu směrový oblouk požívá pojem zatáčka; tento běžný pojem však nemá oporu v odborné terminologii, a proto by neměl být při odborném vyjadřování používán pojem přechodnice je vysvětlen v podkapitole 4.6, zde si jen uveďme zjednodušenou definici, že přechodnice je křivka, která má proměnlivou křivost a tím umožňuje plynulý přechod mezi částmi trasy s různou křivostí např. mezi přímým úsekem a kružnicovou částí směrového oblouku 6

α Složený oblouk, viz podkapitola 4.9, lze navrhnout tam, kde jsou předchozí dvě popsaná uspořádání méně vhodná. Složený oblouk může být sestaven takt o: a) nejvhodněji ze vzájemně vystřídaných kružnicových a krajních a mezilehlých přechodnicových úseků, b) výjimečně z kružnicových částí o různém poloměru, obvykle s krajními přechodnicemi. Přechodnicový oblouk, viz podkapitola 4.0, (směrový oblouk je tvořen jen dvěma přechodnicemi) se připouští tam, kde z trasovacích důvodů je vhodnější kružnicovou část mezi přechodnicemi vypustit. Norma předepisuje pro použití jednotlivých druhů směrových oblouků další omezující podmínky. Tyto podmínky jsou uvedeny v následujících podkapitolách, které se zabývají podrobnějším popisem jednotlivých druhů směrových oblouků. 4.5 Kružnicová část oblouku Kružnicový prvek je součástí řešení každého směrového oblouku, a to i v případě, že se jedná o přechodnicový oblouk, kde je kružnicová část redukována na oskulační kružnici v koncovém bodě přechodnice, viz podkapitola 4.0. Norma předepisuje nejmenší dovolené poloměry směrových kružnicových oblouků vycházejíc přitom z účinků sil působících na vozidlo při jeho průjezdu směrovým obloukem při dané rychlosti a příčném slonu vozovky. K výkladu účinků sil působících na pohybující se vozidlo ve směrovém oblouku použijme obr. 9. V levé části obrázku je zobrazeno schématicky vozidlo ve směrovém oblouku, v pravé části obrázku je problém řešení převeden na standardní fyzikální řešení kuželového kyvadla, které je známo z výuky fyziky z prvního ročníku. Standardní řešení kuželového kyvadla je doplněno o třecí sílu, která působí opačně k síle radiální a tím její účinky ve vztahu kolo vozovka redukuje. Vozidlo je v pravé části obr. 9 znázorněno hmotným bodem, na který působí horizontálně orientovaná radiální síla F (vynáší vozidlo ven ze směrového oblouku), třecí síla T mezi pneumatikami a vozovkou (brání vynesení vozidla ze směrového oblouku) a vlastní tíha vozidla G. Pro uvedené síly platí skalárně vyjádřené vztahy (I). kde F = m a G = m g T = f G = f m g F je radiální síla [N], G T m tíha vozidla [N], třecí síla působící proti směru působení síly F [N], hmotnost vozidla [kg], a radiální zrychlení [m/s ], g tíhové zrychlení [m/s ], f součinitel bočního smykového tření [bezrozměrný]. (I) α α α Obr. 9 Síly působící na vozidlo, které projíždí směrovým obloukem Při detailnějším fyzikálním rozboru dané situace by bylo třeba zohlednit, že třecí síla leží ve styčné ploše vozovka pneumatika a tedy neleží na stejné vektorové přímce jako radiální síla. Tato radiální síla je někdy ne zcela správně v technické terminologii označována jako síla odstředivá. Odstředivá síla je však jednou ze setrvačných sil působících v neinerciální vztažné soustavě. 7

Z obr. 9 zřejmě platí, že vozidlo bude v rovnováze (z hlediska působení sil v příčném směru), pokud: F T m a f m g tgα = = = G m g a g f Z fyzikálního hlediska jde o pohyb po kružnici, a proto můžeme radiální zrychlení a vyjádřit jako funkci rychlosti v a poloměru směrového oblouku r: v a = r z obr. 9 přímo vyplývá, že lze zavést: P = tg α kde P je příčný skon vozovky [bezrozměrná veličina]. Pak rovnici (II) rovnici za použití rovnic (III) a (IV) lze upravit takto: v P = f r g po převedení (přičtení) součinitele smykového tření f dostaneme: v P + f = r g z rovnice (VI) lehce vyjádříme poloměr r: v r = g ( P + f ) Výsledný vztah (VII) upravíme formálně takto:. za součinitel smykového tření f, které je obtížně určitelné, zavedeme empiricky zjištěný,6 násobek hodnoty příčného sklonu, tedy f =,6 P,. za tíhové zrychlení g dosadíme hodnotu 9,8m/s, 3. do vzorce dosazujeme v technické praxi rychlost nikoli v hlavní jednotce SI, kterou je m/s, nýbrž v km/h zlomek je nutno podělit hodnotou 3,6. Protože se rychlost vyskytuje ve druhé mocnině, musí být i ve druhé mocnině i převodní koeficient, tedy 3,6, 4. příčný sklon nebudeme zadávat absolutně, nýbrž v procentech celý zlomek proto vynásobíme 00, 5. u změněných veličin, které již nejsou zadávány v hlavních jednotkách, provedeme drobné přeznačení, aby nešlo k záměně s původními veličinami. Pak dosazením do vztahu (VII) a jeho postupnými úpravami dostaneme výrazy (VIII): kde R 0 je v n 00 v v v v R n 00 n 00 n = n 0 = = = 9,8 3,6 ( p +,6 p) 9,8 3,6 p( +,6) 9,8 3,6,6 p 3,3 p nejmenší dovolený poloměr směrového oblouku [m] návrhová rychlost [km/h] p dostředný sklon vozovky ve směrovém oblouku [%] Provedeme-li drobnou úpravu výsledného tvaru (VIII), získáme tvar (6) uvedený v normě. vn (6) R0 = 0, 3 p Vztah (6) je názorným příkladem vztahů používaných v technické praxi, kdy na základě fyzikálního odvození, viz úpravy ve vztazích (I) až (VII), zohlednění empirické zkušenosti (vyjádření součinitele smykového tření f jako funkce příčného sklonu P) a zahrnutí převodních koeficientů mezi hlavními a obvykle používanými jednotkami, vznikne jednoduchý vztah, který je vhodný pro rutinní použití. Tyto technické vztahy (vzorce) však, jak je dokumentováno na příkladu vztahu (6), zcela nebo z části zatemňují svůj fyzikální základ. V tabulce 8 jsou uvedeny zaokrouhlené nejmenší dovolené poloměry směrových oblouků, jež byly vypočteny ze vzorce (6). (II) (III) (IV) (V) (VI) (VII) (VIII) 8

Tabulka 8 nejmenší dovolené poloměry směrových kružnicových oblouků ve vztahu k návrhové rychlosti a dostřednému sklonu Návrhová rychlost [km/h] Dostředný sklon [%],0,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 se zákl. sklonem,5 % (,0 %) Nejmenší dovolený poloměr kružnicového oblouku [m] 0 00 750 450 50 00 975 875 800 75 - - 3500 00 500 00 000 875 750 675 600 550 500 - - 3000 (500) 80 000 775 650 550 500 450 400 350 35 - - 800 (500) 70 750 600 500 45 375 330 300 70 50 - - 500 60 550 450 375 35 70 40 0 00 80 70-500 50 375 300 50 0 90 70 50 40 5 0 0 500 Hodnoty poloměrů v obsažené v tabulce 8 vpravo od čárkované čáry je třeba přezkoušet z hlediska rozhledu pro zastavení. Hodnoty poloměrů vpravo od silné čáry je třeba přezkoušet i z hlediska výsledného sklonu, viz podkapitola 4., vztah (7). 4.6 Přechodnice Při přechodu vozidla z přímého úseku do kružnicové části směrového oblouku musí řidič kola automobilu natočit volantem tak, aby se vozidlo pohybovalo po kružnicové dráze. Tento přechod nelze uskutečnit skokově, nýbrž je k němu potřeba nějaký čas. V tomto čase, jak řidič postupně otáčí volantem a jak vozidlo plynule přechází z přímé dráhy na kružnicovou, se vozidlo pohybuje po křivce, jejíž křivost se mění od nulové křivosti v přímém úseku do křivosti, která je dána poloměrem kružnicové části směrového oblouku. Této křivce říkáme obecně přechodnice. Přechodnice je směrový návrhový prvek proměnlivé křivosti určený k dosažení plynulé změny radiálního zrychlení při jízdě vozidla do směrového prvku jiné křivosti. Podle polohy ve vztahu ke směrovému oblouku rozeznáváme: - krajní přechodnici na jedné straně navazuje na přímý prvek a na druhé straně navazuje buď na kružnicovou část směrového oblouku nebo, v případě přechodnicového oblouku, navazuje na další krajní přechodnici, - mezilehlou přechodnici navazuje z obou stran na kružnicové části o různých poloměrech u složených směrových oblouků a tím umožňuje plynulou změnu křivosti danou poloměrem jedné kružnicové části na křivost určenou poloměrem druhé kružnicové části. Každý řidič při vjezdu do směrového oblouku si hledá optimální stopu, vlastní přechodnici, aby jízda jeho vozidla ve směrovém oblouku byla co nejpohodlnější. Ze zkušeností, které byly získány při studiu pohybu vozidel ve směrových obloucích, byla jako nejvhodnější matematicky definovaná křivka splňující výše popsaný účel vybrána klotoida. Klotoida je definována vztahem: kde A je R L A = R.L (7) parametr klotoidy, který určuje poměrnou velikost klotoidy; je-li např. A = 00, pak jsou pro tuto klotoidu všechny délkové hodnoty dvojnásobné, než u klotoidy s parametrem A = 00 (velmi nepřesně řečeno: klotoida s parametrem 00 je dvakrát větší než klotoida s parametrem 00), poloměr oskulační kružnice 3 v koncovém bodě přechodnice, délka přechodnice. Na obr. 0 je zobrazena klotoida, v celé délce. Je zřejmé, že v silničním stavitelství se používá jen část klotoidy, což ukazuje obrázek. křivost je veličina, která je číselně rovna převrácené hodnotě poloměru. Platí tedy, že křivost kružnice je R -. Křivost přímky je nulová, neboť si lze přímku představit jako kružnici o poloměru R = R - = 0. existuje samozřejmě mnoho jiných křivek s podobnými vlastnostmi (např. kubická parabola používaná u železničních staveb) lemniskáta aj., avšak v silničním stavitelství je v ČR a v řadě zemí používána právě klotoida 3 poloměr kružnice, která na klotoidu navazuje (nebo by mohla navazovat v případě přechodnicového směrového oblouku, kde kružnicová část není) 9

Obr. 0 - Klotoida Na obrázku je zobrazena klotoidická přechodnice i s vytyčovacími prvky. ττ R xs Obr. Vytyčovací prvky přechodnice Symboly použité na obr. : τ M x M s t středový úhel přechodnice, - průsečík (bod) hlavní tečny (strany tečného polygonu) s tečnou v koncovém bodě přechodnice, - vzdálenost bodu M od počátku přechodnice v bodě TP, - vzdálenost bodu M od konce přechodnice v bodě PK (u směrového oblouku kružnicového s přechodnicemi a u směrového oblouku složeného), resp. v bodě PP (u směrového oblouku přechodnicového), x, y - pravoúhlé souřadnice koncového bodu přechodnice, které odpovídají středovému úhlu τ, L R x S, y s R - délka přechodnice, měřená po křivce, - poloměr oskulační kružnice v koncovém bodě přechodnice, - souřadnice středu oskulační kružnice ve směru základní tečny, - odsun oskulační kružnice od základní tečny (tečného polygonu). 0

I když lze hlavní vytyčovací prvky nalézt v klotoidických tabulkách, není dnes v době masového nasazení výpočetní techniky nadbytečné uvést základní vzorce, pomocí kterých lze většinu prvků přechodnice spočítat. Vždy je nutno vycházet z některých, předem daných nebo zvolených hodnot: Výchozí hodnoty A, L A, R L, R τ, R τ, A Hodnoty, které je nutno vypočítat R, τ L, τ A, τ A, L L, R Závislosti mezi jednotlivými veličinami jsou uvedeny ve vztazích (8), význam symbolů je uveden v legendě obrázku. A= A L = R A R = L L R = = = R τr L τ τ = = = A L τ A τ τ L L A τ = = = R A R Pomocí poněkud složitějších vztahů (9) lze vypočítat pravoúhlé souřadnice koncového bodu přechodnice: x = L n= ( ) n+ n 4 6 τ τ τ τ = L + + L (4n 3)(n )! 0 6 9360 n 3 5 7 n+ τ τ τ τ τ y = L ( ) = L + + K (4n )(n )! = 3 4 30 75600 n Následně lze vypočítat další vytyčovací prvky: x s = x R sin τ R = y R ( cos τ) y s = R + R = y R cos τ x m = x y cotg τ s t = y / sin τ Odsunutí R lze vypočítat i bez znalosti hodnot x, y podle následujících vztahů: 4 L τ τ R = + L R0 4 67 3680 Pro obvyklý případ, kdy τ 30 lze použít přibližné vzorce: L R nebo 4R0 Lτ R (8) (9) (0) () () UPOZORNĚNÍ: VE VŠECH UVEDENÝCH ROVNICÍCH I VZORCÍCH JE NUTNO ÚHLY τ DOSAZOVAT VÝHRADNĚ V OBLOUKOVÉ MÍŘE, TEDY V R A D I Á N E C H! Další pravidla platná pro přechodnice. Délka přechodnice L se z estetických důvodů doporučuje navrhovat v závislosti na velikosti poloměru kružnicového oblouku v hodnotách podle tabulky 9. Tabulka 9 Doporučené délky přechodnice Poloměr kružnicového oblouku R [m] 00 00 300 500 000 500 000 3000 4000 5000 Doporučená délka přechodnice L [m] 60 80 00 0 60 0 90 430 500 550