ELEMENTI NIVELACIONOG PLANA Podužni nagibi Vertikalne krivine Poprečni nagibi Vitoperenje kolovoza

V Predavanje ELEMENTI NIVELACIONOG PLANA Podužni nagibi Vertikalne krivine Poprečni nagibi Vitoperenje kolovoza mrkatarina Mirković 1

Nivelacioni plan jedne saobraćajnice pretstavlja sintezni prikaz odnosa linijskih projekcija koje prikazuju tok nivelete i visinske promjene ivičnih linija kolovoza. Da bi se formirao nivelacioni plan potrebno je integralno sagledati sledeće geometrijske elemente: Podužne nagibe saobraćajnica, Vertikalne krivine, Poprečne nagibe i Rampe vitoperenja mr Katarina Mirković 2

Podužni nagibi Nagib nivelete zavisi od funkcionalnog ranga saobraćajnice kao i konkretnih uslova lokacije. Podužni nagibi i N koji se primjenjuju u izgradnji saobraćajnica nalaze se u intervalu: mini N i N maxi N mr Katarina Mirković 3

Minimalni podužni nagib min i N se određuje iz uslova odvodnjavanja. Na potezima gradske putne mreže, prikupljanje atmosferskih voda, obično se vrši uz kolovozni ivičnjak, pa se stoga zahtijeva da se uz ivicu kolovoza obezbijedi podužno nagib neophodan za efikasno oticanje vode, tj. min i N = min i hidr. Za standardne uslove koji podrazumijevaju normalno hrpav kolovoz (±1 :400) minimalna vrijednost podužnog nagiba iznosi min i N = 0,5% Ukoliko nije ispoštovan ovaj zahtjev, dolazi do pogoršanjja uslova odvodnje, što zahtijeva detaljnu provjeru uslova odvodnje, kao i specijalnu raspodjelu slivnika duž dionice ili primjenu posebnih konstruktivnih rješrnja. mr Katarina Mirković 4

Maximalni podužni nagib max i N ima veliki uticaj na eksploatacione efekte svih vidova javnog gradskog prevoza, te se gornja granična vrijednost vezuje za funkcionalni rang saobraćajnice i opšte programske i projektne uslove (uslovi vođenja linija JGP, osnovna i računska brzina, saobraćajno opterećenje, mjerodavni nivo usluge i sl.) Navedene granične vrijednosti dolaze u obzir za primjenu samo u zoni površinskih raskrsnica, dok se na dionicama između njih, preporučuje određeno ublažavanje podužnog nagiba. mr Katarina Mirković 5

Biciklističke trake, kao sastavni dio kolovoza, imaju iste podužne nagibe kao i saobraćajnica. Biciklističke staze, kao samostalne površine, imaju nešto drugačije max dozvoljene podužne nagibe: Samostalne pješačke staze uglavnom imaju max i N kao i biciklističke staze, s tim da na samostalnim pješačkim dionicama, zbog prisustva slabopokretljivih i hendikepiranih osoba u kolicima, treba težiti primjeni podužnih nagiba do 6%. mr Katarina Mirković 6

Vertikalne krivine Zaobljenje vertikalnih preloma nivelete izvodi se kružnim lukim Rv. Oblik funkcije zaobljenja je kvadratna parabola kao aproksimacija kružnog luka: y = x 2 / (2 x R v ) Minimalni radijus konkavnog preloma nivelte min R vk0nk određuje se na osnovu vozno-dinamičkog kriterijuma: centrifugalno ubrzanje u vertikalnoj krivini ne smije preći normiranu vrijednost u R = 0,5 [m/s 2 ], odakle slijedi minr vk0nk = V r2 / 6,5 [m] V r [km/h] 40 50 60 70 80 90 100 110 120 min R v konk [m] 250 400 600 800 1000 1300 1600 1900 2300 mr Katarina Mirković 7

Minimalni radijus konveksnog preloma nivelte min R vk0nv određuje se iz uslova preglednosti. Zahtijeva se da vertikalna krivina omogući preglednost na dužini zaustavnog puta pri forsiranom kočenju. Uvrštavajući podatke: visina oka vozača h1 = 1,2 m i visina prepreke h2 = 0,1 m dolazi se do obrasca min R vk0nv = 0,25 Pz 2 P Z = LZF + L tr Vr Vr gdje je Pz vizura zaustavne preglednosti LZF = + 3.6 254 ( f t + ω ± i +υ ) k N V [m] [m] V r [km/h] 40 50 60 70 80 90 100 110 120 min R v konv [m] 250 450 700 1300 2100 3500 5500 8000 12500 mr Katarina Mirković 8

Primjena najmanjih radijusa dolazi u obzir samo u izuzetno složenim okolnostima i u području površinskih raskrsnica. U svim drugim okolnostima, prelom nivelete treba posmatrati kao likovni problem sa početnim stanovištem: Rv min Rv U sledećoj tabeli su prikazane preporučene vrijednosti za R vk0nv i R vk0nk V r [km/h] 40 50 60 70 80 90 100 110 120 R v konk [m] 250 1000 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 R v konv [m] 500 1800 3000 5000 7000 10000 12000 15000 20000 mrkatarina Mirković 9

Poprečni nagibi Drugi važan element u trasiranju saobraćajnica pgpm su poprečni nagibi kolovoza od kojih zavisi visinski položaj kolovoznih ivica i dispozicija kanalizacionih elemenata. Dva bitna tehnička pitanja: Granične vrijednosti poprečnog nagiba sa gledišta njegove funkcije Veličina i način promjene pp u zavisnosti od situacionog toka i konstruktivnih mogućnosti. mr Katarina Mirković 10

mr Katarina Mirković 11

Nivelacioni odnosi u poprečnom profilu saobraćajnice Poprečni nagib saobraćajnice se mora uklopiti i u ostale površine u profilu koje imaju sopstvene uslove za definisanje veličine i smjera pp (srednje i ivične razdjelne trake, pješačke i biciklističke trake itd.) mr Katarina Mirković 13

U pravcu i krivinama većeg radijusa, poprečni nagib kolovoza iznosi 2,5% i usmjeren je ka spoljašnjoj ivici (ivicama). Pop. nag. ostalih elemenata poprečnog profila (GM, GS) usmjereni su ka spoljašnjoj ivici kolovoza uz koji se prihvataju površinske Vode i znose za t R i t Ri = 4,0%, za pješake i bicikliste p i b = 2,0% mr Katarina Mirković 14

U oštrijim horizontalnim krivinama poprečni nagib, osim funkcije odvodnjavanja, savlađuje i jedan dio centrifugalne sile. Iz tog razloga smjer pop. nagiba se usmjerava ka centru krivine, a vrijednost uvećava obrnuto srazmjerno radijusu krivine. mr Katarina Mirković 16

Vođenje nivelete Tok nivelete u gradskim okolnostima je uslovljen zahtjvima za poštovanje urbanističkog naslijeđa i potrbama da se nivelacija prilagodi planiranim arhitektonskim sadržajima i/ili komunalnim instalacijama (uklapanje u zadata ograničenja). U zonama površinskih raskrsnica vođenje nivelete se podređuje i uslovima za bezbjedno odvijanje saobraćaja u konfliktnoj zoni raskrsnice. Potrebno je unaprijed obezbijediti prihvatljive uslove povezivanja glavnog pravca (GP) i sporednog pravca (SP), povezujući podužni pad jednog sa poprečnim padom drugog pravca. Isto važi i za površinske raskrsnice sa kružnim tokom saobraćaja. Glavni pravac je uvijek saobraćajnica većeg ranga, a razlika u rangovima dvije saobraćajnice koje se ukrštaju, po pravilu, je jedan stepen. mr Katarina Mirković 18

Najveći dozvoljeni nagib nivelete glavnog pravca u zoni raskrsnice je 2,5% (max i GP N =2,5%) Ukoliko je max i GP N >2,5% neophodno je izvršiti smanjenje podužnog nagiba GP, neposredno prije i neposredno poslije raskrsnice i svesti ga na dozvoljenih 2,5%. To se postiže vertikalnim zaobljenjima ispred i iza ukrštaja, uz pomoć vertikalnih krivina čiji su radijusi veći ili jednaki min vrijednostima (T. 4-06,4-07), a u uslovima ekstremnih prostornih ograničenja može se izuzetno primijeniti R viz = 500 m. Položaj preloma koji formiraju niveleta jednog pravca i poprečni nagib kolovoza drugog pravca, uslovljen je zahtjevom da se tangente vertikalnih krivina (Tg* i Tg**)završe na ivici ili izvan osnovnog kolovoza (B SP ). mr Katarina Mirković 19

Ublažavanje podužnog nagiba GP kod površinskih raskrsnica Vođenje nivelete GP u zoni površinske raskrsnice mr Katarina Mirković 20

Poprečni nagib kolovoza GP u zoni površinske raskrsnice treba da bude umanjen do i GP p = 1,00% (2,00%) Što znači da podužni nagib sporednog pravca u zoni raskrsnice treba svesti na i SP N = 1,00% (2,00%) = i GP p Uvažavajući predhodne principe formira se nivelaciona ravan raskrsnice utvrđije tok nivelete sporednog pravca. i GP N 2,5% i SP N = 1,00% (2,00%) i GP p = 1,00% (2,00%) i SP p 2,5% mr Katarina Mirković 21

Ublažavanje poprečnog nagiba GP kod površinskih raskrsnica Tok nivelete SP u zoni ukrštaja gdje važi i N SP = 1,00% (2,00%) = i p GP mr Katarina Mirković 22

Vitoperenje kolovoza Vitoperenje kolovoza predstavlja promjenu poprečnog nagiba kolovoza. Ono se ostvaruje tako što ivice kolovoza mijenjaju svoj visinski položaj u odnosu na odabranu fiksnu osovinu. Za fiksnu osovinu se može odabrati osovina kolovoza ili neka od spoljašnjih ivica kolovoza, što zavisi od ranga saobraćajnice. Kod dionica pgpm sa jedinstvenim kolovozom za oba smjera i sa više od dvije vozne trake, preporučuje se vitoperenje oko osovine kolovoza. Ako se radi o rezdvojenim kolovozima po smjerovima, kolovozne površine se vitopere oko ivica srednje razdjelne trake. Za uže kolovoze (B~9m) sa jednostranim nagibom, vitoperenje se vrši oko unutrašnje ivice mr Katarina Mirković 23

Vitoperenje se obavlja na prelaznoj krivini uz uslov da na početku kružnog luka bude ostvaren potreban poprečni nagib. Primjenljive vrijednosti nagiba rampe za vitperenje zavise od računske brzine: Vr > 80 km/h 50 Vr < 80 km/h Vr < 50 km/h max ir = 0,50 % max ir = 1,0 % max ir = 1,50 % Nagib rampe vitoperenja predstavlja brzinu promjene poprečnog nagiba; što je dužina na kojoj se vrši promjena pop nagiba veća to je nagib rampe vitoperenja manji i obrnuto. mr Katarina Mirković 26