Přednáška č. 5 – SPODNÍ STAVBA POZEMNÍ KOMUNIKACE 1. Zemní těleso pozemních komunikací je tvořeno jako: - násyp - zářez - odřez - kombinace násypu a zářezu 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 menší nebo rovna 2,00 m nad 2,00 m až do 6,00 m včetně nad 6,00 m nebo nižší ale ve složitých podmínkách
sklon svahu jednotný max. 1 : 2 jednotný max. 1 : 1,75 výpočtem
1
Sklony svahů násypů výškové pásmo
celková výška násypu
do 3,00 m do 6,00 m nad 6,00 m
od 3,00 m do 6,00 m nad 6,00 m
sklon svahu 1 : 2,5 1 : 1,5 1 : 1,75 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 Q100 - nejnižší bod zemní pláně ležel 0,50 m nad hladinou Q100 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 Q100 (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 Edef ≥ 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
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)
2. Odvodnění pozemních komunikací ODVODNĚNÍ V PŘÍČNÉM SMĚRU je zajištěno: - příčným sklonem vozovky 2,0 - 2,5 % - příčným sklonem zemní pláně 3,0 % 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
Tvar
- v patě zářezu (podél okraje koruny pozemní komunikace) - nad temenem zářezu ohroženého stékající vodou (záchytný příkop) - u paty násypu (patní příkop)
- 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
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 m2. Další možnosti – žlab krytý mříží, štěrbinový žlab 4
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 . q15 . ϕ Q největší očekávané průtokové množství [l . s-1] P plocha povodí [ha] q15 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
3. Objekty v trase pozemní komunikace Objekty v trase komunikace jsou:
- 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 600 - 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
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
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 Podle místa
- ražené - hloubené
- 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
Šířkové uspořádání komunikace v tunelu
8
3.5 GALERIE Obdoba tunelu s jednou boční stěnou otevřenou, provádí se: při šikmém vyústění tunelu jako ochrana proti padajícím kamenům nebo lavinám
9
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
-
různé kombinace uvedených prvků
- souvislý pás vzrostlé zeleně - protihlukové stěny - protihlukové valy
10
