Na początek zajmę się geometrią dróg w polsce aby pokazać błędy z jakimi przyjdzie się wam zmierzyć w waszej pracy oraz troszkę historii. Im lepiej zrozumiecie problem przed jakim stoicie już na początku tym lepiej zaplanujecie jego rozwiązanie.

GEOMETRIA DRÓG W POLSCE

Obecny przebieg polskich dróg ma swój początek pewnie w XVIII wieku lub jeszcze wcześniej gdzie jedynym środkiem lokomocji była furmanka obecny samochód osobowy lub koń obecny motocykl. Dawne pojazdy nie potrafiły rozwijać tak dużych prędkości jak obecne dlatego też przebieg dawnych dróg (krętość, parametry łuków pionowych i poziomych, widoczności na zatrzymanie, wyprzedzanie, szerokość drogi) był bezpieczny dla ich użytkowników. Ale patrząc na przebieg dróg w Polsce można zauważyć, że drogi wybudowane w czasie II wojny światowej przez Niemców mimo, że 60 lat temu zostały zaplanowane na wiele dziesiątek lat w przód. Spróbujcie spojrzeć na mapę w dużej skali (1:10 000 i więcej) na przebieg drogi nr 18 i dalej 4, A4 z Olszyny chyba do Katowic i porównać do przebiegu na przykład drogi nr 1,2,3 itd. Dla mniej spostrzegawczych podpowiem, że drogi wybudowane za Hitlera a więc przed 60 laty w porównaniu z drogami obecnie przebudowywanymi różnią się tym, że wystarczy dobudować do nich drugą jezdnię i mamy autostradę. Czyż to nie dziwne że ludzie 60 lat temu wytyczyli geometrię poziomą dróg z tak dużymi promieniami łuków (popularne zakręty), że można po nich swobodnie poruszać się z prędkościami powyżej 120km/h. Oczywiście to nie przypadek ale wiedza, planowanie na wiele w zasadzie bardzo wiele lat do przodu i chęć ułatwiania sobie życia. Poniżej zamieszczony plan pokazuje jakie parametry łuków poziomych zostały zaprojektowane 60 lat temu przez Niemców na drodze nr 18 na odcinku od Olszyny w województwie lubuskim.

Jak widać na powyższym rysunku wszystkie promienie łuków pionowych przekraczają wartość 1800m i nie ma pomiędzy nimi dużych różnic. To spójrzcie teraz do rozporządzenia w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie (Dz.U. Nr 43 z 1999r, poz. 430). Zastosowana geometria a więc promienie łuków klasyfikują tą drogę do poruszania się z prędkościami 130km/h przy przechyłce na łukach 4% bez względu na klasę drogi. To jest niesamowite, że inżynierowie z przed 60 laty zaplanowali i wybudowali drogę o takich parametrach. Dla porównania sprawdźmy naszych inżynierów dawnych i obecnych. Tu do porównania wziąłem drogę krajową nr 2 pomiędzy miejscowościami Koryta i Bucze, województwo lubuskie, która prawie na całej swojej długości posiada nawierzchnię wzmocnioną a więc przebudowaną po 1989 roku.

Na rysunku drogi zaprojektowanej przez Niemców 60 lat temu parametry łuków poziomych są sobie równe lub mogą się różnić nieznacznie (50,100m) na rysunku drogi krajowej nr 2 parametry łuków różnią się między sobą o ponad 100%. Tak zaprojektowane łuki powodują zmiany prędkości miarodajnej pomiędzy poszczególnymi odcinkami co doprowadza do wielu ciężkich wypadków. Takie sytuacje są na 99% polskich dróg, krzyże i obite drzewa przy drogach są tego dowodem a mimo to nawierzchnie dróg poszerza się oraz zwiększa ich równość co w konsekwencji zwiększa prędkość pojazdów bez zmiany parametrów geometrycznych. Widać doskonale, że projektowaniem polskich dróg zajmowali się ludzie (pewnie obecnie właściciele biur projektowych i posiadacza licznych uprawnień) którzy nie mieli pojęcia i pewnie dalej nie mają o wpływie parametrów geometrycznych na prędkość pojazdu i bezpieczeństwo użytkowników.

Pytanie się nasuwa co dalej a odpowiedz jest prosta większość dróg krajowych i coraz większa część dróg wojewódzkich w Polsce ma nowe nawierzchnie, my jako użytkownicy mamy szybkie samochody (jak na nasze drogi za szybkie) ale nad naszym bezpieczeństwem czuwa geometria dróg z początku XIX wieku. Administracja drogowa jednak znalazła a może myślała że znalazła wyjście z tej sytuacji, postawić znaki. Efekt jest taki, że na polskich drogach zagęszczenie znaków jest tak duże że czasem nie jest się w stanie przeczytać ich wszystkich. Dla eksperymentu spróbujcie kiedyś jadąc przeczytać wszystkie znaki pionowe przed niebezpiecznym zakrętem – życzę powodzenia :).

Teraz troszkę informacji dla tych co ucierpieli w wypadkach na drogach w Polsce tak dla otwarcia oczu.

Każde miejsce na drodze gdzie jest ograniczenie prędkości lub znak ostrzegawczy ma złą geometrię a wypadki mówią same za siebie (nic nie dzieje się bez przyczyny). Pytanie dlaczego nikt takich miejsc nie naprawił? Otóż to dobre pytanie ale żeby na nie odpowiedzieć należy zajrzeć w przepisy dotyczące projektowania dróg. I co my tu mamy:

skoro rozporządzenia w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie (Dz.U. Nr 43 z 1999r, poz. 430) w §2 mówi, że przepisy te stosuje się przy projektowaniu, wykonywaniu dróg publicznych i związanych z nimi urządzeń budowlanych, a także ich odbudowie, rozbudowie, przebudowie oraz przy remontach objętych obowiązkiem uzyskania pozwolenia na budowę to jest to furtka do tego aby ich nie stosować jeżeli nie uzyskujemy pozwolenia na budowę. Taką właśnie drogę objęli administratorzy dróg i polskie prawo. Społeczeństwo chciał szybko efekty bo drogi się waliły, zabrakło odwagi a przede wszystkim wiedzy tym którzy decydowali o drogach, nie było czasu na wykupy gruntów i sensowne przygotowanie inwestycji pod względem bezpieczeństwa no to hop siup. W prawie budowlanym zmieniono zapis, że jak się nie wychodzi z robotami z pasa drogowego to pozwolenia na budowę nie trzeba a więc nie trzeba stosować przepisów powyższego rozporządzenia. W taki sposób zaczęto organizować przetargi na projekty przebudowy istniejących dróg “mamy pas drogowy i geometrię drogi z XVIII wieku kiedy furmanki jeździły z prędkością 2km/h chcemy zrobić w tym samym pasie drogowym i takiej samej geometrii drogę klasy G lub GP aby jeździć 90km/h a tak naprawdę to 120km/h ale ale o tym cicho sza”. Efekt jest taki, że ZGODNIE Z PRAWEM (chociaż można poszperać i po analizować przepisy bo pewnie ktoś się po drodze gdzieś pomylił :)) mamy drogi takie jakie mamy :) pozabijać się można hi hi hi. Ale zaznaczam my sami sobie takie drogi zrobiliśmy nie Niemcy, Rosjanie, ufoludki :) my sami bo Niemcy w spadku zostawili nam bardzo dobre geometrycznie drogi – widać są mądrzejsi niż my. To tyle dla otwarcia co niektórym oczu wnioski niech wyciągnie sobie każdy sam – powodzenia.

PROJEKTOWANIE GEOMETRYCZNE W POZIOMIE

Teraz kilka słów dla przyszłych inżynierów drogownictwa i pułapki jakie czekają na was podczas pracy w dziedzinie drogownictwa w Polsce chociaż ofiary wypadków i ich rodziny, adwokaci i redaktorzy też znajdą tutaj coś dla siebie i swojej branży :).

Pewnie każdy z was już na studiach poznał dawne wytyczne projektowania dróg (WPD) a obecnie rozporządzenia w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie (Dz.U. Nr 43 z 1999r, poz. 430). Skoro już zapoznaliście się z nimi to najważniejsze abyście przeczytali dokładnie pojęcia, §3 pkt. 5 i 6:

prędkość miarodajna – rozumie się przez to parametr odwzorowujący prędkość samochodów osobowych w ruchu swobodnym na drodze (i teraz najważniejsze) służący do ustalenia wartości elementów drogi, która ze względu na BEZPIECZEŃSTWO RUCHU powinna być dostosowana do tej prędkości. (kwantyl – mądre słowo, część 85% pojazdów z całego strumienia, które poruszają się z taką samą prędkością)

prędkość projektowa – rozumie się przez to parametr techniczno-ekonomiczny, któremu są przyporządkowane graniczne wartości elementów drogi, proporcje między nimi oraz zakres wyposażenia drogi (i teraz najważniejsze) prędkość projektowa nie jest związana z prędkością dopuszczalną, o której mowa w przepisach o ruchu drogowym.

Skoro najważniejsze pojęcia mamy za sobą to można iść dalej.

Podczas projektowania dróg można natrafić na trzy przypadki:

projekt przebudowy drogi istniejącej,
projekt budowy nowej drogi,
projekt budowy nowej drogi wstawionej w istniejącą (obwodnice).

W Polsce w większości przypadków mamy do czynienia z punktem 1 i 3 ale poniższy sposób należy również stosować do punktu 2. Jeżeli nie zastosujecie takiej analizy jaką opisuję poniżej gwarantuję wam, że na takiej drodze zginie lub odniesie rany wielu ludzi a przyczynicie się do tego tylko i wyłącznie wy i wasza “nieudolna” praca.

No to startujemy z wielkim i tajemniczym projektowaniem dróg:

Na początek wyjaśnienie i UWAGA NA PUŁAPKĘ, w rozporządzeniu w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie (Dz.U. Nr 43 z 1999r, poz. 430) zostały rozdzielone parametry geometryczne (łuki poziome) dla dróg klasy od G wzwyż a więc G,GP,S,A i poniżej G a więc Z,L,D co jest oszustwem i wierutną bzdurą, która doprowadza do tego, że drogi Z,L,D staną się drogami śmierci. Przecież prędkość na drodze nie zależy od nazwy drogi ale od jej geometrii i tego na ile pozwala rozwinąć prędkość pojazdom. Tak jak z jazdą na rowerze im mniejszy promień łuku na ulicy tym wolniej się jedzie a może od nazwy jak będzie im. Lenina to 1km/h a jak Piłsudskiego 2km/h :).

A oto przykłady:

droga wojewódzka klasy Z poza terenem zabudowanym w szczerym polu zgodnie z prawem o ruchu drogowym obowiązuje na niej dopuszczalna prędkość 90km/h jeżeli nie ma znaków ograniczających prędkość

droga powiatowa klasy Z,L poza terenem zabudowanym w szczerym polu zgodnie z prawem o ruchu drogowym obowiązuje na niej dopuszczalna prędkość 90km/h jeżeli nie ma znaków ograniczających prędkość

droga gminna klasy Z,L,D poza terenem zabudowanym w szczerym polu zgodnie z prawem o ruchu drogowym obowiązuje na niej dopuszczalna prędkość 90km/h jeżeli nie ma znaków ograniczających prędkość

A co mamy w rozporządzeniu:

w tabeli dla dróg od G wzwyż parametr prędkość miarodajna a dla Z,L,D parametr prędkość projektowa a przecież powiedzieliśmy sobie, że za BEZPIECZEŃSTWO na drodze odpowiada prędkość miarodajna a nie projektowa. Dla mniej spostrzegawczych dodam, że kontynuacją tabeli pkt.a) jest tabela pkt.c) w zakresie od 60km/h w dół. To świadczy, że albo ktoś nie przewidywał możliwości zaprojektowania drogi klasy Z,L,D o prędkości miarodajnej wyższej niż 60km/h i to byłoby najlepsze albo ktoś “popieprzył” pojęcia prędkości celowo w obu tabelach i myślał że nikt tego nie zauważy. Swoją drogą kiedyś też chciałem wiedzieć skąd takie cudeńka, ba wysłałem w 2004r mejla do autora rozporządzenia potwierdził, że istotnie problem jest i odpowie na niego i tak czekam na odpowiedź już drugi rok :). Pewnie trzęsie się ze strachu jak dotarło do niego co nawyrabiał. Ale nic to my inżynierowie drogownictwa możemy wszystko zmienić tylko musimy chcieć a ten profesorek niech się trzęsie o swój tytuł bo jak widać jest jego wart.

No to dalej ale tu znów UWAGA PUŁAPKA §13 ust.1 rozdziela badanie geometrii drogi (krętości) w zależności od jej klasy a powyżej pokazałem, że prędkość miarodajna a więc ta rzeczywista nie zależy do nazwy drogi jej klasy a od geometrii. Dlatego krętość to podstawa podczas projektowania każdej drogi, nawet tej najbardziej “zapyziałej” w Koziej Wólce.

Tyle pułapek na wstępie to teraz jedziemy z koksem:

Procedurę projektowania należy zacząć od analizy jaką prędkość miarodajną chcemy uzyskać na naszej drodze, jeżeli 90km/h to parametry geometryczne (łuki poziome) nie mogą być mniejsze niż wymagane dla danej prędkości i nie patrzymy czy droga nazywa się X,Y,Z. Jeżeli zrobicie dużą krętość trasy (tak jak drogi w górach, lub specjalnie kręte drogi nad Adriatykiem – Chorwacja) to automatycznie wasza droga wskoczy do odpowiednio niskiej klasy bo spadnie jej prędkość miarodajna i nie ma tu żadnych cudów, ale podstawa to badanie krętości. Krętość najlepiej zrobić tak jak podają stare WPD2 – bardzo fajnie i rzeczowo opisana procedura lub książka “Inżynieria Ruchu” Suchorzewski i reszta brygady.
W przypadku istniejącej drogi przeprowadzamy taką samą procedurę najpierw badanie krętości istniejącej drogi dla sprawdzenia ile jest ona warta i czy cokolwiek da się z niej uzyskać. Wiem że pewnie ktoś powie, że łuki mają nieodpowiednie promienie i trzeba je korygować, wykupywać grunty, wycinać lasy itd. ale na tym polega prawdziwe projektowanie. Można wówczas zwiększyć krętość drogi przez wprowadzenie łuków pewnie to wymusi wykupy gruntów i to spore ale chyba o to chodzi aby drogi były bezpieczne. Wówczas bez wprowadzania znaków ograniczających prędkość uzyska się prędkość w granicach 60-70km/h i kierowca nie będzie zaskakiwany przez różne parametry łuków poziomych i macie wtedy klasę Z poza terenem zabudowanym gdzie obowiązuje 90km/h ale geometria drogi nie pozwoli przekroczyć 70km/h. To co dziś oglądacie to jedna wielka ściema takie palenie głupa a nie projektowanie, budowa dróg śmierci za publiczne pieniądze. Jak zaczniecie badać krętość i dochodzić do prędkości miarodajnej to zobaczycie, że ok 90% istniejących dróg w Polsce nie mieści się w prędkości miarodajnej równej 90km/h i wtedy zarządca drogi powie wam, że macie udać głupa i zrobić tak jak wam każe czyli byle jak byle do przodu (może zasugeruje wam wprowadzenie ograniczenia prędkości chociaż wątpię w to – głupia sprawa “nowa droga” i ograniczenia których wcześniej nie było) a, że kiedyś sami zostawicie na takim łuku swoje bebechy to inna sprawa :).
To samo należy wykonać kiedy obwodnicę wstawiacie w istniejącą drogę wówczas należy zaprojektować odcinek przejściowy pomiędzy prędkością miarodajną na obwodnicy a prędkością miarodajną na odcinku ok 4-5km z obu stron włączenia obwodnicy do istniejącej drogi. Trzeba pamiętać o zbadaniu geometrii drogi istniejącej przed obwodnicą z obu jej stron inaczej “dupa blada” będą wypadki nie na obwodnicy ale na połączeniu obwodnicy z drogą istniejącą. Takie bezmyślne włączenie nowej obwodnicy do istniejącej drogi ma w lubuskim obwodnica Jasienia. Od strony Lubska włączenie obwodnicy do istniejącej drogi - stara betonowa bariera jest niesamowicie obita :).
Co do projektowania drogi nowej od podstaw to powiedziałem chyba wszystko wcześniej najpierw zakładamy prędkość miarodajną potem liczymy krętość jak w WPD2. WPD2 podają przyjmowanie najpierw prędkości projektowej na podstawie której ustala się ogólne parametry a więc nie wiadomo jakie, takie wydaj mi się masło maślane. Pojazd jeździ z określonymi prędkościami a nie z prędkościami projektowymi.

Na temat ogólnego projektowania geometrii w poziomie to chyba wszystko jak widać nic tajemniczego proste jak budowa cepa ale trzeba chcieć. Pewnie w swojej pracy zawodowej niejedno zobaczycie i wtedy będzie to sprawdzian ile jesteście warci jako inżynierowie. Ci co przymykają oczy i palą głupa kiedy wymaga od nich tego zarządca drogi są beznadziejnymi inżynierami.

PROJEKTOWANIE GEOMETRYCZNE W PIONIE

Teraz troszkę o geometrii pionowej równie ważnej szczególnie jeżeli chcemy sobie troszkę powyprzedzać lub się zatrzymać :).

Patrząc na warunki techniczne czyli nasze rozporządzenie wszystko jest niby proste. Jak takie proste to czemu nasze drogi są takie beznadziejne :), pewnie bo to takie proste. Do rzeczy mamy §24 ust.7 rozporządzenia w sprawie warunków technicznych dróg i mamy naszą słynną prędkość projektową, która za przeproszeniem “gówno znaczy” ale jednak jest. Po narysowaniu przekroju podłużnego mamy profil naszej trasy i wydawałoby się że jest ok. a to nic mylnego. Teraz trzeba sprawdzić widoczność na zatrzymanie i ustalić odcinki widoczności na wyprzedzanie (słynna organizacja ruchu) na podstawie §168 rozporządzenia. I tu dopiero zaczynają wychodzić jaja, okazuje się, że na zaprojektowanej drodze nie można wyprzedzać to znaczy brak jest widoczności. Miałem taki przypadek w projektowaniu, że na 3km trasy wprowadziłem linię podwójną ciągłą. I tu kolejna PUŁAPKA jest takie rozporządzenie w sprawie szczegółowych warunków technicznych dla znaków i sygnałów drogowych oraz urządzeń bezpieczeństwa ruchu drogowego i warunków ich umieszczania na drogach (Dz.U.Nr 220 z 2003r, poz. 2181) w którym w rozdziale 7.3.1.o znakach poziomych jakaś mądra głowa zmniejszyła wymagane nic innego jak odległości widoczności na wyprzedzanie o połowę. Można by się zapytać dlaczego to zrobiono a odpowiedź jest prosta, jeżeli polskie drogi z uwagi na parametry łuków poziomych nie mieszczą się w prędkości miarodajnej równej 90km/h chociaż taka prędkość poza terenem zabudowanym obowiązuje to zmajstrowano też łuki pionowe. Przy zastosowaniu mniejszych o 50% odległości widoczności na drodze, linia podwójna ciągła nie będzie przez 10km ale przez 3km, czy wówczas będzie bezpieczniej? nie ale będzie dobrze wyglądać :). Taka polska rzeczywistość jak coś zmajstrowaliśmy źle to szybko pod dywan żeby nikt nie widział :). Teraz widać jak ważna jest nierozerwalność projektowania w poziomie i pionie i jak ważne dla pionu jest to co zmajstrujemy przy poziomie. Jak zaprojektujecie krętą drogę z niską prędkością miarodajną (nawet przebudowując istniejący przebieg) krótkimi odcinkami prostymi, to wówczas ta sama prędkość zapewni wam krótką widoczność na wyprzedzanie, droga będzie miała linię podwójną ciągłą (jak w górach) i będzie bez krzyżyków przydrożnych. Jak na istniejącej drodze zrobicie jej poszerzenie i wymienicie nawierzchnię pozostawiając łuki poziome o małych promieniach (dla 60km/h prędkości projektowej) i długie odcinki proste między nimi to wówczas prędkość miarodajna będzie duża, pomiędzy łukami pozwolicie na nadmierne przyśpieszanie pojazdów, parametry łuków poziomych będą dla znacznie niższej prędkości miarodajnej do tego jeszcze zmniejszycie widoczność na wyprzedzanie o 50% (w projekcie organizacji ruchu znaki poziome) i macie drogę śmierci na życzenie zarządcy drogi, tylko zostawić bebechy na łuku :).

To chyba na tyle podstaw w projektowaniu geometrycznym jak coś wpadnie mi do głowy wartego opublikowania na pewno o tym napiszę po więcej w tym także przykłady zapraszam do Galerii fotograficznej jak nie należy budować i projektować elementów dróg mam nadzieję, że konkretne przykłady jeszcze bardzie rozjaśnią wam w głowach a projektanci którzy rozpoznają swoje dzieła niech się trzęsą ze strachu :) bo to niezły obciach. Tak na marginesie to co opisałem powyżej można spróbować wykorzystać w walce o odszkodowania dla ofiar wypadków. Kiedyś zastanawiałem się że fajnie byłoby analizować każde miejsce na którym zginęli ludzie bo każdy wypadek ma swoją przyczynę która w 90% leży po stronie drogi i uderzać do zarządcy drogi o odszkodowanie (niezła kasa). Pewnie nieźle oberwałoby się niejednemu projektantowi, inspektorowi nadzoru i kierownikowi budowy :) ale to przyszłość i pewnie o tym jeszcze pomyślę.

Ostatnia zmiana: 02/05/2007