Czynniki decydujące o obciążeniu drogi

Kategoria ruchu czyli obciążenie ruchem drogowym, jest jedną z podstawowych wartości mających wpływ na projektowaną konstrukcję drogi. Kluczowym czynnikiem obciążającym drogi jest natężenie ruchu samochodów ciężarowych i autobusów. W praktyce 90 proc. pojazdów tzn. samochody osobowe i motocykle - w minimalnym stopniu oddziałują na projektowaną drogę.

Planowane obciążenie drogi, w praktyce, projektowane jest dla 10 proc. pojazdów poruszających się po drogach publicznych: autobusów, samochodów ciężarowych, TIR-ów, itd. Podstawowym czynnikiem decydującym o obciążeniu drogi, jest natężenie ruchu wielotonowych samochodów ciężarowych. Ich masa, w systemie przepisów prawnych, jest wyrażona przez dopuszczalną masę całkowitą lub nacisk na osie pojazdu.

Masa lub DMC

Dopuszczalne wartości nacisku osi oraz dopuszczalną masę całkowitą (DMC) pojazdu ciężarowego w zaIeżności od konfiguracji osi (pojazdy pojedyncze, zespoły pojazdów - samochód ciężarowy z przyczepą, oraz pojazdy członowe - ciągnik siodłowy z naczepą) określa rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 31 grudnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych pojazdów oraz zakresu ich niezbędnego wyposażenia. W przepisach tych określono, że dla typowych tirów pięcio- lub sześcioosiowych DMC wynosi 40 ton, dla tira sześcioosiowego prze-wożącego 12-metrowy kontener ISO w transporcie kombinowanym - 44 tony. Czynnikiem decydującym 0 DMC jest odległość między osiami w pojeździe. Jednak takie wielotonowe pojazdy powinny poruszać się głównie na przewidzianych dla nich drogach dopuszczających takie obciążenia. W mniejszym natomiast stopniu, ale również, mogą one korzystać z dróg o niższej nośności. Towary muszą być dowiezione przecież nie tylko do największych miast leżących na szlakach dróg krajowych lub wojewódzkich, ale też do mniejszych miejscowości, do których prowadzą drogi powiatowe i gminne. Dlatego projektanci przygotowując projekty takich dróg, również muszą uwzględniać spodziewane obciążenie ruchem ciężkim. W tym cel u ustal one zostały klas dróg.

Klasy dróg

Na podstawie zbioru wymagań i norm technicznych 1 użytkowych określane są klasy dróg. W rozporządzeniu Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z 2 marca 1999 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie (Dz.U. z 1999 r. nr 43, poz. 430), drogi dziel i się na następujące klasy:

1. autostrady (oznaczane symbolem A),
2. drogi ekspresowe (S),
3. drogi główne ruchu przyspieszonego (GP),
4. drogi główne (G),
5. drogi zbiorcze (Z),
6. drogi lokalne (L),
7. drogi dojazdowe (D).

Podział dróg publicznych na kategorie wynika z funkcji, jaką pełni droga w sieci drogowej Polski. Ustawa z 21 marca 1985 r. o drogach publicznych wprowadza podział dróg na następujące kategorie:

drogi krajowe - należą do klasy A, S, GP, wyjątkowo G,
drogi wojewódzkie - należą do klasy G, Z, wyjątkowo GP
drogi powiatowe - należą do klasy G, Z, wyjątkowo L,
drogi gminne - na jeżą do klasy L, D, wyjątkowo Z.

Dopuszczalne naciski pojedynczej osi pojazdu na nawierzchnię jezdni określonej klasy i nawierzchnię przeznaczoną do postoju pojazdów określa tabela 1.

Kategoria nie upoważnia do nieogranicznego ruchu

Każda kategoria dróg publicznych ma określone wartości graniczne parametrów technicznych. W przypadku, gdy analizowane jest obciążenie nawierzchni dróg, jest to nacisk na oś pojazdu. Dla przykładu: drogi klasy G, Z, L, D, czyli drogi powiatowe i gminne są zaprojektowane na przyjęcie pojazdów o maksymalnych obciążeniach na oś do 10 t. Nie oznacza to jednak, że na drodze o dopuszczalnym nacisku na oś np. 8 ton, można dopuścić niczym nieograniczony ruch samochodów ciężarowych o nacisku na oś do 8 ton, ponieważ obciążenie drogi zależy również od natężenia ruchu. Przygotowując projekt konkretnej drogi należy określić dodatkowy parametr, jakim jest średni dobowy ruch w roku na tej drodze (SDR) - jest to kategoria ruchu (KR).

Wyznaczając SDR bierze się pod uwagę samochody ciężarowe z przyczepami, ciągniki siodłowe z naczepami oraz autobusy. Im wyższe jest obciążenie ruchem, tym bardziej wytrzymała musi być projektowana nawierzchnia i tym samym będą wyższe koszt y budowy drogi.

Kategorie ruchu (KR) - są to obciążenia drogi ruchem samochodowym, wyrażone w osiach obliczeniowych (100 kN) na obliczeniowy pas ruchu na dobę - przedstawione w tabeli 2.

Przykład

Wyznaczenie kategorii ruchu na drodze wojewódzkiej nr 671 na lata 2010-2030

1) Na podstawie "Prognozy wskaźnika wzrostu PKB na okres 2007-2037" określono; SDR w roku 2020 (połowa okresu eksploatacji 2010-2030) na odcinku Janów-Korycin:

SDR w roku 2005 - 801 pojazdów, w tym:

motocykle - 14 poj.
osobowe - 552 poj.
dostawcze - 87 poj.
ciężarowe bez przyczep - 25 poj.
ciężarowe z przyczepami - 28 poj.
autobusy - 54 poj.
ciągniki - 41 poj.

Na podstawie "Zasad prognozowania wskaźników wzrostu ruchu wewnętrznego na okres 2007-2037 na sieci drogowej do cel ów planistyczno projektowych" oraz "Prognozy wskaźnika wzrostu PKB średniego na okres 2007-2037" obliczono skumulowane wskaźniki wzrostu ruchu dla okresu 2005-2020 w następujących kategoriach pojazdów:

Samochody ciężarowe bez przyczep - We=0,35 (wskaźnik elastyczności)
Samochody ciężarowe z przyczepami - We=1,07 (wskaźnik elastyczności)

Po uwzględnieniu skumulowanych wskaźników wzrostu, ruch w roku 2020 będzie przedstawiał się następująco:

Samochody ciężarowe bez przyczep - 25 * 1,293 = 33 poj.
Samochody ciężarowe z przyczepami - 28 * 2,132 = 60 poj.
Autobusy - 54 * 1,15 = 62 poj.

2) Na podstawie Załącznika nr 5 "Projektowanie konstrukcji nawierzchni dróg" - Dz.U. nr 43 poz. 430, obliczono liczbę osi obliczeniowych na dobę na obliczeniowy pas ruchu (do wyliczeń przyjęto różnicę liczby pojazdów):

L = (N1n1+N2n2 + N3n3W N1=33 poj. r1 = 0,109 N2 = 60 poj. r2 = 1,950

N3=62 poj. r3 = 0,594

na podstawie Tabeli b w/w załącznika przy udziaIe poj. onacisku osi na jezdnię 115 kN od 8% do 20% f=0,5 na postawie Tabeli a w/w załącznika L=(33x0,109 + 60x1,950 + 62 x 0,594) x 0,5 = 78,712

3) Na podstawie Tablicy 1 "Katalogu typowych konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych" i wyliczonej liczby osi obliczeniowych wyznaczono kategorię ruchu - KR 3.