1. Razdoblja u povijesnom razvitku cesta i karakteristike svakog od njih.-od ljudi i životinja utrte staze.-Pojavom kola javila se i potreba da se osigura čvrsta podloga za promet, a razvitkom sela, gradova, država razvijala i gradnja cesta.-Do većeg razvitka građenja cesta došlo je u vrijeme Rimskog Carstva, te zato Stare Rimljane možemo i smatrati osnivačima organizirane gradnje cesta. Rimljani su imali vrlo razgranatu prometnu mrežu. Prometnice su na pojedinim dijelovima imale sa obje strane i trakove za pješake širine 2-3 metra. Širina kolnika se kretala od 5 do 7 metara. Slojevi: Summa crusta – sloj od sitnog tucanika i pijeska ili tarac kamenih ploča. Summa crusta – sloj od sitnog tucanika i pijeska ili tarac kamenih ploča.Nucleus – sloj od krupnijih frakcija kamene sitneži ili opeke.Ruderatio – sloj od kamena veličine šake.Statumen – najdonji sloj od lomljenog kamena.- Padom Rimskog Carstva (5. Stoljeće) postepeno je propala i mreža rimskih cesta-Tek u 15. i 16. stoljeću se počelo sa učvršćivanjem gradskih ulica tučencem, šljunkom i taracom.- Početkom 19. stoljeća utemeljena je moderna tehnologija građenja: Tresaquet posebnu pažnju posvečuje na odvodnju oborinskih voda sa kolnika i održavanju kolnika. Telford koji ističe značenje dobre podloge kolničke konstrukcije. Mac Adam uveo građenje cesta učvršćenih tučencem u nekoliko slojeva različite veličine zrna- Bitan pomak u građenju cesta predstavlja pojava mehanizacije u građevinarstvu, a u prvom redu parne drobilice i parnog valjka.Stalnim razvitkom vozila razvija se i tehnologija gradjenja cesta, jer se mijenjanjem vozila,mjenja njihova dimenzija i težina,mijenjaju i zahtjevi za ceste.

2. Elementi cesta.- OS CESTE – tlocrtni položaj definiran je oblikovanjem osi ceste, koja se geometrijski sastoji od pravaca, prijelaznih krivina (oblika klotoide) i kružnih lukova. Os ceste prolazi sredinom kolnika, izuzev u krivinama kod kojih je primjenjeno proširenje. Minimalni geometrijski elementi osi ceste određeni su propisima, a pretežno zavise o voznodinamičkim zahtjevima. -NIVELETA (KOTA NIVELETE) – presječnicu vertikalne plohe koja prolazi kroz os ceste sa gornjom površinom kolnika nazvamo niveletom. Rješavanjem položaja nivelete ceste određuju se visinski elementi trase. Geometrijski se niveleta sastoji od pravaca, kojima su sjecišta zaobljena kružnim lukovima. Položaj pravca je određen nagibom u % i jednom ili više određenih ili odabranih visinskih točaka. Tlocrtno se niveleta poklapa sa osi ceste, osim u iznimnim slučajevima (autoceste, priključci na čvorištima-STACIONAŽA – odaljenost bilo koje točke na trasi od početka trase mjereno po osi ceste nazivamo stacionažom. Početak trase, tj. stacionaža 0±000,00 je unaprijed određena ili odabrana točka. Svi prilozi projekta, svi opisi, lokacije pojedinih radova i vođenje tehničke dokumentacije radova međusobno su povezani i imenovani stacionažama. KOLNIK - je dio cestovne površine namijenjen u prvom redu za promet vozila, s jednom prometnom trakom ili više prometnih traka. Sastoji se od prometnog traka, rubnok traka, cestovnog traka, za sporu voznju i preticajni trakUREĐAJI ZA OBORINSKU ODVODNJU- rigoli, jarci, propusti, drenažeSIGURNOSNI ELEMENTI- odbojnici, ograde, rubnjaci- ELEMENTI SIGNALIZACIJE- znakovi .....3. Promet (opterećenje, propusna moć, razina uslužnosti).Za potrebe planiranja cestovne mreže, a nastavno na to i za razne stupnjeve projektiranja neophodno je utvrditi niz promentih pokazatelja, a ti pokazatelji su:A)PROMETNO OPTEREĆENJE (količina prometa) -Prometno opterećenje je broj vozila koji prolazi određenim presjekom ceste ili prometnog voznog traka u određenom vremenskom razdoblju. -Podaci o postojećem prometnom opterećenju dobivaju se brojenjem vozila, -Prometno opterećenje pokazuje znatne oscilacije tokom godine, mjeseca, tjedna ili dana, - jedinica vremena 1 sata a) Prosječni godišnji dnevni promet (PGDP) – koji

predstavlja ukupnu godišnju količinu prometa podijeljenu sa brojem dana u godini:

PGDP= vozila godišnje365

[vozila /dan ]

b) Prosječni dnevni promet (PDP) – je ukupna količina prometa u vremenskom razdoblju koji je veći od jednog dana, a manji od godine, podijeljen sa brojem tih dana:

PDP=brojvozilabrojdana

[vozila /dan ]c) Promet vršnog sata – je najveći broj vozila za koji se

ustanovi da prolazi prosjekom prometnog traka ili cesta 60 uzastopnih minuta.

Broj vozila često se izražava u „putničkim auto-jedinicama“Ekvivalent u putničkim auto-jedinicama (paj) – je broj putničkih automobila u prometnom toku koji u odnosu na račun prometnog kapaciteta ceste računski nadomještava kamione i autobuse

B) PROPUSNA MOĆ CESTE - propusna moć ceste je maksimalni broj vozila koji može u određenom vremenskom

periodu proći određenim presjekom ceste.

Cmax, i=c j×( vc )i

[vozila /h ]Cmax,i – maksimalna propusna moć za određenu razinu uslužnosti

„i“ (A-F)Cj – max kapacitet dionice ceste pri idealnim uvjeima ovisno o projektnoj brzini (v/c)i – max odnos promentog opterećenja i kapaciteta ovisno o razini uslužnosti --Računanje propusne moći na ovaj način ne obuhvaća niz čimbenika koji utječu na prometne tokove i stvarnu propusnu moć ceste. Radi dopune teoretskih razmatranja u nekim zemljama obavljena su velika eksperimentalna istraživanja,

najpoznatije je HCM -----

C i=¿Cmax,i×N× f s×f sv× f v [vozila /h] ¿Ci-propusna moć za razinu uslužnosti „i“ -----N-broj prometnih trakova u jednom smjeru -----fs-faktor koji opisuje utjecaje suženja prometnog traka i utjecaj boćnih smetnji ------fsv-faktor utjecaja strukture vozila ------fv-faktor utjecaja vozačaC) RAZINA USLUŽNOSTI - Razina uslužnosti je niz karakteristika koje opisuju uvjete vožnje koji se pojavljuju na određenom potezu ceste (brzina, vrijeme puotvanja, prekidi, sigurnost, udobnost vožnje i sl.)Propusna moć ceste presdtavlja najveći broj vozila koji može proći određenom dionicom ceste bez obzira na udobnost prometa, brzinu (trajanje putovanja), stanje prometnog toka i sl. -----6 stupnjeva razine uslužnosti:::A– predstavlja uvjete slobodnog prometnog toka s velikim brzinama i punom slobodom manevriranja (pretjecanje),te osiguranom visokom razinom udobnosti vožnje.--B– predstavlja uvjete slobodnog toka s brzinama koje su djelomično ograničene, mogućnosti manevriranja su neznatno ograničene, ali i dalje uz visoku razinu udobnosti vožnje.--C– predstavlja stanje stabilnog toka s ograničenim brzinama i manevriranjem.--D– približava se nestabilnom toku velike gustoće s bitno ograničenim brzinama i malim mogućnostima manevriranja što znatno smanjuje udobnost vožnje.--E– predstavlja uvjete nestabilnog toka s vožnjom u koloni i povremenim zastojima, ova razina uslužnosti približno odgovara propusnoj moći Cmax,i.--F– predstavlja prisilni tok s velikim smetnjama i zastojima, pri tome je odnos prometnog opterećenja prema kapacitetu (v/c) veći od 1,0.--Prema AASHO kriterijima za autoceste i ceste 1. Razreda ne bi trebalo pretpostavljati veće prometno opterećenje od 1500-1700 vozila/h /prometni trak (v/c≈0,6), a za ostale kategorije cesta od 1000-1200 vozila/h/prometni trak (v/c≈0,8).--Zahtjevana razina uslužnosti na kraju planskog razdoblja je za autoceste i ceste 1. Razreda „D“, a za ostale razrede cesta „E“.

4. Prometni i slobodni profil ceste-- Prometni profil osigurava nesmetano odvijanje prometa, a širina prometnog profila za vozila obuhvaća prometne trakove, rubne trakove te dodatne i zaustavne trakove. Visina prometnog profila za vozila je 4,20m, a u prometni profil ne smije zadirati nikakva zapreka.Slobodni profil sačinjava prometni profil s dodatkom zaštitnih širina i zaštitnih visina. U slobodni profil ne smiju zadirati objekti, stupovi, raslinje i sl. Slobodna visina od 4,50m mjeri se uvijek od najviše točke kolnika. Ako je predviđena zaštitna ograda visina slobodnog profila se u manjuje na rubovima za 0,5m. Min. udaljenost zaštitne ograde od prometnog profila iznosi 0,5m, a udaljenost prometnog znaka je:--Ako postoji zaštitna ograda i zaustavni trak rz=0.5m--Ako ne postoje zaštitna ograda ni zaustavni trak rz=0,75mMinimalna zaštitna širina zš kada nema zaštitne ograde ovisi o računskoj brzini i kreće se od 1,2m za Vr= 50km/h do 2,5 m za Vr= 120km/h.

5. Elementi osi ceste- U tlocrtu linija ceste se sastoji od pravaca, kružnih i prijelaznih lukova. Za brz je promet poželjna pružena linija ceste, tj dulji pravci, dulje prijelazne krivine i kružne krivine velikog promjera. PRAVAC-Primjena: -U ravnici i širokim dolinama--Kod prijelaza široke doline (sa konkavnim zaobljenjem nivelete)--Kod izlaznih odnosno ulaznih cesta u gradove --Te kod većih cestovnih čvorišta.Upotrebljava se ograničeno. zamara vozača, povećava opasnost od zaslijepljivanja svjetlima vozila suprotnog smjera i otežava ocjenjivanje udaljenosti. Preporuke ograničavaju duljinu pravca između dvije krivine 2Vr ≤ Lpr ≤ 20Vr [m]KRUŽNI LUK- Vožnja u krivinama je teža što je: vozilo dulje, brzina vožnje veća, uži kolnik, manja duljina slobodnog vidika,manji polumjer krivine.Projektirati sa što većim polumjerima, a polumjeri kod krivina koje slijede jedna drugu moraju biti u određenom odnosu. Neposredno nizanje krivina velikih i malih polumjera ne smije primjenjivati. Najmanji se polumjer krivine dobiva iz zahtjeva stabilnosti vozila u krivini i to za određenu računsku brzinu i najveći dozvoljeni poprečni nagib kolnika u krivini. Najmanja duljina kružnog luka uvjetovana je vremenom vožnje od jedne do dvije sekunde za odgovarajuću računsku brzinu.

Kružni luk je temeljni tlocrtni element ceste. Slobodan izbor promjera vrijednosti polumjera kružnog luka ograničen je

osnovnim uvjetom koji vrijedi na cijelom dijelu trase s istom

projektnom brzinom Vp:Rod≥ RminPRIJELAZNA KRIVINA-

sluzi za postupan prijelaz zakrivljenosti iz pravca u kružni luk, osiguranje dovoljne duljine vitoperenja kolnika iz pop. nagiba

pravca na pop. nagib kružnog luka, postupno proširenje kolnika.-U početku se radilo bez prijelaznice, kako se

povecavala brzina a s njome i centrifugalna sila pokazala se potreba za njom.prijelaz mora biti postupan, prijelaznica u svojoj

krajnjoj točki mora tangirati k.l. zakrivljenost od 0 do 1/R na kraju oblika klotoide. Jednađba klotoide:

A2=RxL

¿const . , odnosno A=√R×L=R√2×τ-Voznodinamički zahtjevi: postepenim se povećanjem poprečnog nagiba uzduž prijelazne krivine smanjuje djelovanje centrifugalne sile, sve dok na početku kružnog luka bočna sila ne postigne vrijednost

C´− q100

;(C ´= V 2

127×R)

-Konstruktivni zahtjevi: Na dužini prijelazne krivine obavlja se promijena poprečnog nagiba kolnika od nagiba u pravcu na nagib u krivini. Ovo vitoperenje kolničke plohe obavlja se oko osi kolnika ili oko unutarnjeg ruba. S obzirom da je ograničen nagib prijelazne rampe imax dužina prijelazne krivine može biti mjerodavna:

Zavitoperenje okorubakolnika Amin=√ Rminך×qmqximax

[m ]

Za vitoperenje okolosi kolnik

Amin=√ Rminך×qmqx2×imax

[m ]---š- širina kolnika --imax- najveći dozvoljeni nagib prijelazne rampe--Rmin- najmanji polumjer krivine---qmax- najveći poprečni nagib kolnika-Estetsko-vizualni zahtjevi- Prijelazna krivina mora ublažiti i

utisak oštrine krivine

položajaokavozača Amin=R3odnosno Lmin=

R9

8.Kriterij na temelju kojeg određujemo minimalni polumjer kružnog luka Rmin

Komponenti centrifugalne sile paralelnoj sa kolnikom (C cosα), koja nastoji vozilo izbaciti u stranu, suprostavljaju se sila trenja između kotača i kolnika fR (Gcosα + Csinα) i komponenta težine vozila paralelna sa kolnikom (Gsinα). Za održavanje ravnoteže mora sila trenja biti jednaka sili bočnog pritiska:

f R (Gcosα+Csinα )=Ccosα−GsinαKod smanjivanja polumjera krivine potrebno je poprečni nagib kolnika povećavati sve do najvećeg dozvoljenog poprečnog nagiba u krivini. U graničnom slučaju kada je primijenjen poprečni nagib qmax određena je vrijednost najmanjeg polumjera

Rmin=V 2

127× ( f R+0 ,01×qmqx )=K p×

V 2

1,27×qmaxPri čemu je Kp koeficijent koji pokazuje koji se dio centrifugalne sile savladava poprečnim nagibom, dok se ostatak savladava otporom bočnom klizanju.

K p=0 ,01×qmax

f r+0 ,01×qmaxTrasu u horizontalnom smislu treba uskladiti tako da polumjeri susjednih krivina budu unutar područja prikazanih u grafikonu. Polumjeri susjednih krivina u iznimnim slučajevima mogu biti i izvan primijenjivog područja ako se time osjetno smanjuju troškovi građenja.

9. Elementi iskolčenja horizontalnog kružnog luka s prijelaznicom Postupak:-Određivanje središnjeg kuta α što ga čine tangente kod promjene smjera trase, -Računanje i iskolčenje elemenata horizontalne krivine (T,S,D) -Iskolčenje detaljnih točaka horizontalne krivine. -----Radi umetanja prijelazne krivine potrebno je kružni luk odmaknuti od tangente za pomak ΔR, te uslijed tog pomaka središte kružnog luka O` mijenja položaj u O pri čemu se i početak kružnog luka C`` premješta u položaj C`,a pomak početka kružnog luka u smjeru tangente je:

CC =∆ R×tg α /2(AB) 2̅ =d+(R+∆ R)×tgα /2…tangenta(BD) 2̅ =(R+∆R)×(sec α /2−1)+∆ R=S…bisektrisa(AE) 2̅ =d+R×sinα /2…apscisa tjemenog kru ž nog luka(ED ) 2̅ =R×(1−cos α /2)+∆ R…ordinatatjemenog kru ž nog lukaKod iskolčenja se najprije odredi početak prijelazne krivine tako da se od točke B (sjecišta tangenata) nanese duljina tangente AB. Točka PK (završetak prijelazne krivine – počerak kružnog luka) dobiva se tako da se od točke A po tangenti nanese duljina „l“ i odgovarajuća ordinata yl.

10. Karakteristike serpentine (zaokretnice). Savladavanje velikih visinskih razlika zahtijeva, radi ograničenog najvećeg uzdužnog nagiba, razvijanje trase po padini i primjenu zaokretnica – krivina malog polumjera i velikog kuta skretanja (oko 180°) na kojima ne vrijedi propisana računska brzina. ----Primjenjuju se u pravilu na cestama s manjim intezitetom prometa u teškim terenima. Na važnijim cestama i kod intenzivnijeg prometa zaokretnica se ne može primjeniti ako se me dokaže opravdanost njezine primjene. ---Zaokretnica je složena krivina koju čine glavna i priključne krivine. Primjena prijelaznih krivina je obvezna. Polumjer glavnog kružnog luka za ceste 1. i 2. razreda ne smije biti manji od 20m, a polumjeri priključnih kružnih lukova su u granicama 2R-4R, gdje je R polumjer glavnog kružnog luka.Uzdužni nagib glavne krivine ne smije biti veći od 3% na cestama 1. i 2. razreda, odnosno 5% na ostalim cestama. Na padini je smješta na mjestu gdje je razmak slojnica najveći, tj na mjestu na kojem padina ima najblaži nagib.

11. Odnos trase i prirodne sredine. Pod vođenjem linije podrazumijeva se određivanje trase u situaciji i određivanje visinskog položaja ceste. Situaciju i uzdužni presjek treba rješavati zajednički vodeći računa o međusobnom usklađivanju elemenata trase.--Najpovoljnija linija- najmanji troškovi građenja, održaanja i eksploatacije. Veće prilagođavanje trase konfiguraciji terena smanjuje traškove građenja. --U dolinama i na padinama trasu treba voditi po sunčanoj strani jer se onda kolnik brže suši, a led i snijeg brže topi.--Kod polaganja trase treba izbjegavati podvodan teren, teren sklon klizanju, područja osulina, teren slabe nosivosti i sl.--Trasu treba nastojati voditi terenom na kojem će se dobiti dobar materijal za građenje, te izbjegavati uništavanje šuma i obradivih zemljišta.