Справочная энциклопедия дорожника (том V) Проектирование автомобильных дорог Под ред. Федотова Г.А., Поспелова П.И - файл n1.doc

приобрести
Справочная энциклопедия дорожника (том V) Проектирование автомобильных дорог Под ред. Федотова Г.А., Поспелова П.И
скачать (19573 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc19573kb.20.09.2012 10:11скачать
Победи орков

Доступно в Google Play

n1.doc

1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   ...   55
ГЛАВА 9. ПЛАН АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ. ПРИНЦИПЫ ЛАНДШАФТНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

9.1. Выбор направления трассы

Выбор направления трассы является комплексной задачей, при решении которой конкурирующие варианты автомобильной дороги в пределах полосы варьирования трассы детально оценивают по основным показателям (приведенным затратам, строительной стоимости, транспортно-эксплуатационным расходам, материалоемкости строительства, уровням удобства и безопасности движения, степени загрязнения окружающей среды и т.д.).

Общее направление трассы и ширину полосы варьирования конкурирующих вариантов устанавливают на основе аналитических расчетов по результатам экономических изысканий и разрабатываемых на их основе обоснований инвестиций (ОИ) или технико-экономических частей проектов (ТЭЧ), выполняемых в соответствии со схемами развития и размещения сети автомобильных дорог, развития и размещения производительных сил данного региона, схемами районной планировки и благоустройства.

Выбор общего направления автомобильной дороги выполняют в соответствии с основными законодательными актами Российской Федерации по землепользованию, основами водного и лесного законодательства, а также с основными актами по охране недр и окружающей среды.

При нанесении вариантов трассы автомобильной дороги в пределах полосы варьирования принимают во внимание следующие условия:

возможность проектирования автомобильной дороги с соблюдением требований действующих нормативных документов;

трассирование по возможности по кратчайшему направлению между заданными пунктами;

природные условия района трассирования: климатические, топографические, инженерно-геологические, гидрогеологические, инженерно-гидрологические и метеорологические;

ситуационные особенности района проектирования;

варианты пересечения крупных водотоков;

требования трассирования в районах промежуточных пунктов для наилучшего обслуживания местных сетей и транзитного движения;

требования по обеспечению удобства и безопасности движения;

требования ландшафтного проектирования автомобильных дорог.

Уже на стадии трассирования варианты автомобильной дороги оценивают по степени удовлетворения ими требований удобства и безопасности движения. Всестороннюю оценку каждого варианта по этим критериям удается сделать при системном, автоматизированном проектировании (см. главу 23). Для того чтобы дорога наилучшим образом удовлетворяла требованиям удобства и безопасности движения размеры ее элементов должны обеспечивать возможность движения одиночных автомобилей с расчетными скоростями и транспортных потоков со средними расчетными скоростями, нормируемыми в зависимости от категории дороги, а сочетания элементов плана и продольного профиля должны правильно ориентировать водителей в части дальнейшего направления трассы за пределами фактической видимости.

При проектировании безопасной для автомобильного транспорта трассы автомобильной дороги следует избегать:

кривых малого радиуса в конце затяжных спусков;

резких поворотов дороги за переломами продольного профиля;

пересечений дорог в одном уровне, особенно в условиях необеспеченной видимости;

участков переплетений и слияний транспортных потоков местного и транзитного движения с резко различными скоростями;

длинных прямых, сопрягаемых в конце с кривыми в плане малого радиуса.

Одним из радикальных средств обеспечения удобства и безопасности движения является ландшафтное проектирование (см. разд. 9.4), принципы которого получили развитие в работах проф. В.Ф. Бабкова, доц. Н.П. Орнатского и др. и нашли свое отражение в действующих нормативных документах.

9.2. Элементы клотоидной трассы

Решение плана трассы автомобильных дорог является одним из наиболее ответственных этапов проектирования, поскольку во многом определяет приведенные затраты, строительную стоимость, транспортно-эксплуатационные расходы, уровни удобства и безопасность движения, а также степень вредного воздействия дороги на окружающую среду.

Одним из наиболее эффективных средств получения при трассировании наилучших инженерных решений является обеспечение зрительной плавности и ясности верхней части полотна автомобильной дороги. Решить эту задачу традиционными методами трассирования обычно не представляется возможным в связи с тем, что план трассы при традиционном проектировании представляется сочетанием жестких элементов - прямых и круговых кривых. Последние при радиусах R Ј 2000 сопрягаются с прямыми участками трассы посредством относительно коротких переходных кривых, нормируемых действующими нормативными документами из условия допустимого значения нарастания центробежного ускорения, принимаемого J Ј 0,5 м/с3.

При проектировании автомобильных дорог нашли широкое применение как в Российской Федерации, так и за рубежом переходные кривые типа клотоиды (см разд. 8.8), характеризуемые линейным законом изменения кривизны по длине переходной кривой и наилучшим образом отвечающие условиям движения по ним автомобилей с постоянными расчетными скоростями (рис. 9.1).



Рис. 9.1. Изменение кривизны по длине переходной кривой:
а - клотоида; б - диаграмма кривизны

При этом кривую на участке от ее начала (с R = Ґ) до любой точки с радиусом R = Rк принято называть клотоидой. Кривую же от любой точки с радиусом R = Rк1 до произвольной точки с радиусом R = Rк2 называют отрезком клотоиды.

Если при традиционном проектировании плана трассы автомобильных дорог переходные кривые являются вспомогательными элементами, обеспечивающими приведение в соответствие плана трассы траектории автомобиля на переходных участках закруглений (вход с прямой на круговую кривую и обратно), то при клотоидном трассировании переходные кривые, имеющие существенно большие длины, уже выступают как самостоятельные элементы наравне с прямыми и круговыми кривыми, при этом длины клотоид и их параметры принимают существенно большими, чем минимально нормируемые действующими нормативными документами.

По сравнению с традиционной трассой для клотоидной трассы характерно наличие существенно большего числа типов закруглений, которые к тому же являются предельно гибкими и которые поэтому легко приспосабливать к конкретным особенностям рельефа и ситуации местности:

биклотоида симметричная при А1 = А2; несимметричная А1А1 (рис. 9.2, а);

биклотоида с круговой вставкой, симметричная при А1 = А2; несимметричная при А1А1 (рис. 9.2, б);

коробовая (составная) клотоида (рис. 9.2, в);

комбинированное закругление (рис. 9.2, г).



Рис. 9.2. Типы закруглений клотоидной трассы

Гибкость клотоидной трассы при одних и тех же углах поворота и радиусах сопряжений достигается изменением соотношений параметров соседних клотоид.

Клотоидную трассу проектируют по крупномасштабным топографическим планам обычно масштаба 1:2000 и 1:5000, аэрофотоснимкам, а на ранних стадиях проектирования по крупномасштабным картам масштаба 1:10000. Рассмотренные выше типы закруглений определяют положение магистрального хода, который представляют в общей системе координат, выносят в натуру и закрепляют на местности стандартными знаками.

Каждое закругление определяет один угол поворота магистрального хода, от которого осуществляют детальную разбивку трассы для строительства.

При больших длинах кривых нередко вынос трассы в натуру производят от магистрального хода (рис. 9.3), представленного касательными к главным точкам трассы (точкам сопряжения элементов).



Рис. 9.3. Представление магистрального хода по касательным к главным точкам закругления трассы

В существующих системах САПР-АД предусмотрен также случай выноса в натуру трассы от произвольного магистрального хода. Аналитический автоматизированный расчет трассы при этом является обязательным.

Таким образом, клотоидная трасса в общем случае представляется сочетанием сопряженных между собой, соизмеримых по длине элементов: клотоид, отрезков клотоид, круговых кривых и прямых. Представление о клотоидной трассе как состоящей только из одних клотоид является неправильным.

9.3. Принципы трассирования

Традиционный принцип трассирования автомобильных дорог, который можно назвать принципом «тангенциального трассирования», состоит в том, что на план либо карту наносят с помощью линейки ломаный (тангенциальный) ход, в изломы которого вписывают круговые кривые либо круговые кривые со вспомогательными переходными. Минимальные радиусы закруглений принимают не менее значений, определяемых действующими нормативами для автомобильных дорог соответствующих категорий.

Основной недостаток принципа «тангенциального трассирования» состоит в том, что магистральный ход, укладываемый сообразно рельефу и ситуации, во многом определяет положение самой трассы автомобильной дороги в плане (рис. 9.4, а).



Рис. 9.4. Трасса автомобильной дороги, запроектированная методами:
а - «тангенциального трассирования»; б - «гибкой линейки»

Это обстоятельство почти всегда приводит к получению негибкой пространственной линии автомобильной дороги с невыдержанными принципами обеспечения зрительной ясности и плавности трассы, которая, в частности, нередко характеризуется наличием длинных прямых и коротких круговых кривых минимальных радиусов, наличием закруглений за переломами продольного профиля, повышенными объемами земляных работ, повышенной аварийностью и т.д. Принцип «тангенциального трассирования» применим лишь на некоторых участках трассы в случаях, когда направления трассы, определяющие углы поворота, жестко фиксированы ситуационными условиями (например, в населенных пунктах или в некоторых случаях при реконструкции). В остальных случаях свободного трассирования принцип «тангенциального трассирования» использовать не следует ни при ручном, ни тем более при автоматизированном проектировании.

Принцип «гибкой линейки» существенно отличен от идеи «тангенциального трассирования» и является основой автоматизированного проектирования плана автомобильных дорог. Суть принципа «гибкой линейки» состоит в том, что на крупномасштабном плане либо карте, сообразуясь с рельефом и ситуацией, вписывают плавную линию от руки или с помощью специальной гибкой линейки - сплайна (рис. 9.4, б). При этом положение магистрального хода - углы поворота, положение их вершин, а также параметры закруглений определяются трассой автомобильной дороги, уложенной в рельеф и ситуацию, а не наоборот, как это принято при тангенциальном трассировании.

Принцип «гибкой линейки» с успехом используют и при неавтоматизированном проектировании, когда закругления трассы представлены лишь в виде обычных круговых кривых либо круговых кривых со вспомогательными переходными. Для этого по плавной эскизной линии трассы автомобильной дороги устанавливают положение магистрального хода, измеряют углы поворота q и по масштабу значения биссектрис Б на закруглениях. По известным значениям q и Б определяют радиусы закруглений с последующим их округлением до кратных значений (9.1):

(9.1)

Принцип «гибкой линейки» является фундаментальной основой определения положения клотоидных трасс автомобильных дорог, обеспечивающих их наибольшую зрительную плавность и ясность, уровни удобства и безопасность движения и т.д. Укладку и расчет клотоидной трассы осуществляют по крупномасштабным планам как вручную с использованием прозрачных шаблонов клотоид и круговых кривых, так и автоматизированно на компьютерах.

Получившие распространение методы автоматизированного проектирования плана автомобильных дорог, базирующиеся на принципе «гибкой линейки» (например, «однозначно определенной оси» или «сглаживания эскизной линии») различаются, главным образом, способами аппроксимации эскизной трассы, однако в результате автоматизированной увязки план дороги в конечном итоге представляется сочетанием обычных элементов клотоидной трассы: клотоидами, отрезками клотоид, круговыми кривыми и прямыми.

9.4. Цели и задачи ландшафтного проектирования*

Ландшафтным проектированием называют трассирование дорог на местности, обеспечивающее плавность сопряжения между собой элементов автомобильных дорог и гармоничное сопряжение самой дороги с окружающим ландшафтом. При этом к элементам дорожного ландшафта относят формы рельефа местности, растительный покров, водные и заболоченные поверхности, а также возникшие в результате деятельности человека сельскохозяйственные угодья, лесные разработки и горные выработки, населенные пункты и промышленные предприятия. Цель ландшафтного проектирования - создание трассы, которая обеспечивает высокие транспортно-эксплуатационные качества дороги, удобство и безопасность движения, не утомительна для водителей и пассажиров, способствует сохранению цельного и живописного ландшафта.

* (Разд. 9.4 - 9.7 подготовлены с использованием материалов проф. В.Ф. Бабкова.

Современная автомобильная дорога является местом работы и отдыха многих тысяч людей и должна удовлетворять не только техническим, но и эстетическим требованиям. Установлено, что дорога с пространственно плавной трассой, хорошо сочетающаяся с ландшафтом, менее утомительна для водителей, обеспечивает меньший риск дорожных происшествий и обеспечивает экономичность перевозок.

Ландшафтное проектирование автомобильных дорог в наибольшей степени обеспечивает возможность выполнения требований, вытекающих из принятых в Российской Федерации законов об охране природы и землепользовании. Оно дает возможность строить дороги, не только не нарушая сложившихся природных ландшафтов, но и способствовать их украшению и повышению плодородности. Ландшафтное проектирование дорог, как правило, обеспечивает снижение строительной стоимости и приведенных затрат за счет уменьшения объемов строительных работ и снижения транспортно-эксплуатационных расходов. Для автомагистралей и автомобильных дорог I категорий это достигается, в частности, ступенчатым расположением земляного полотна на косогорных участках, для дорог более низких категорий - снижением рабочих отметок в результате плавного вписывания трассы дороги в конкретные формы рельефа.

Удовлетворение эстетическим критериям при ландшафтном проектировании не является самоцелью, оно способствует, прежде всего, наилучшему удовлетворению функциональных требований к дороге.

Не следует считать, что обязательность соблюдения принципов ландшафтного проектирования относится только к проектам новых дорог высших категорий. При интенсивной автомобилизации страны и быстром росте грузо- и пассажиропотоков на дорогах необходимо уже при строительстве новой дороги предвидеть пути ее последующей реконструкции. Опыт показывает, что полоса местности, прилегающая к дороге, быстро застраивается, засаживается ценными культурами, и даже минимальные последующие исправления трассы оказываются затруднительными или невозможными. Поэтому для дорог любых категорий следует исходить из рекомендуемых нормативными документами значений параметров плана и продольного профиля и соблюдать требования ландшафтного проектирования.

Ландшафтное проектирование автомобильных дорог включает в себя ряд совместно решаемых задач:

соблюдение требований к плавному сочетанию между собой элементов трассы в целях обеспечения высоких уровней удобства и безопасности движения автомобилей с высокими скоростями;

обеспечение «зрительного ориентирования» водителя - ясности в направлении дороги на достаточно больших расстояниях и даже за пределами фактической видимости, чтобы при движении водитель не мог встретиться с неожиданным для себя изменением дорожных условий, требующим резкого изменения режима движения. Видимые участки дороги и придорожной полосы должны заблаговременно подсказывать водителю изменения направления движения за пределами фактической видимости;

проложение трассы дороги и назначение ее элементов таким образом, чтобы не возникали зрительные искажения вида отдельных участков в перспективе и у водителя не создавалось бы впечатления, что впереди имеются необоснованно крутые изломы дороги;

обеспечение плавного вписывания дороги в ландшафт местности для повышения удобства движения, лучшего раскрытия перед участниками движения красоты природы, устранения нарушений дорогой закономерностей сложившегося придорожного ландшафта, соблюдение требований охраны окружающей среды;

сохранение исторических и культурных памятников, ценных сельскохозяйственных угодий, сведение к минимуму вредного воздействия дороги на окружающую среду;

дополнение и улучшение природного ландшафта посадками деревьев и кустарников на придорожной полосе, планировочными и осушительными работами, созданием водоемов, раскрытием или маскировкой вида с дороги отдельных участков ландшафта. Для этой цели на дорогах высоких категорий, как правило, с большой долей легкового движения, производят разреживание леса или срезку откосов выемок, закрывающих красивые виды (рис. 9.5), а также маскировку растительными посадками некрасивых выработок или больших обнаженных откосов (рис. 9.6 и 9.7).



Рис. 9.5. Расчистка леса для раскрытия вида на памятник архитектуры



Рис. 9.6. Маскировка грунтового карьера посадкой деревьев:
а - придорожная полоса после строительства дороги; б - после декоративных посадок



Рис. 9.7. Способы маскировки высоких обнаженных откосов насыпей и выемок растительными посадками:
а - некрасивый обнаженный откос выемки; б - посадка на откосе деревьев и кустарников; в - посадка вдоль дороги высокорослых деревьев; г - уменьшение видимой высоты откоса устройством бермы и засаживанием части откоса, расположенного выше бермы деревьями и кустарниками; д - то же, с устройством на откосе нескольких берм

Первые три пункта направлены на обеспечение плавности и психологической ясности дороги для водителей («внутренняя гармоничность трассы»).

Два последующих преследуют цель согласования дороги с придорожной полосой («внешняя гармоничность трассы»).

При решении всех этих задач должны соблюдаться требования действующих нормативных документов.

Ведущим в процессе ландшафтного проектирования является инженер-дорожник - автор проекта. При сравнении возможных вариантов дороги и уточнении проектных решений отдельных ее участков желательно также участие архитектора, оценивающего их с точки зрения удовлетворения эстетическим критериям и дающего советы в отношении осуществления лучшей увязки дороги с ландшафтом и архитектурной композицией придорожной полосы. При этом дорога со всеми ее элементами (трасса, искусственные сооружения, придорожные постройки, обстановка пути, снегозащитные и декоративные посадки) должна рассматриваться как единый архитектурный ансамбль, который должен обладать определенным единством.

Попытки улучшения неудачно запроектированной дороги средствами ландшафтной архитектуры, в первую очередь маскирующими декоративными посадками, как правило, обречены на неудачу и сводятся к украшательству.

9.5. Согласование элементов трассы с ландшафтом

Согласование дороги с ландшафтом основывается на закономерностях сочетания элементов ландшафта. Трасса дороги должна соответствовать изменению общего ритма взаимного расположения элементов рельефа, сглаживания их в соответствии с требованиями пространственной плавности и ясности трассы. Трасса в пространстве должна представлять плавную линию с отсутствием резких изгибов и переломов, нарушающих ее общий ритм. Она может состоять из сочетающихся прямых, круговых и переходных кривых с закономерно изменяющейся кривизной или быть кривой непрерывно изменяющейся кривизны, участки которой описываются двух или трехмерными сплайнами.

При следовании вдоль водотоков или по берегам больших водоемов трассу удаляют примерно на одинаковое расстояние от водного зеркала, пересекая узкие заливы мостами или насыпью. В некоторых случаях осью ландшафта, в непосредственной близости к которой трассируется автомобильная дорога, могут быть и существующие другие инженерные сооружения: мелиоративные, ирригационные и судоходные каналы, железные дороги, линии электропередачи и т.д.

Идея согласования дороги с ландшафтом отнюдь не означает полного ее подчинения формам рельефа или элементам ситуации. В каждом ландшафте есть основные, характеризующие его элементы, на которые и следует ориентироваться при трассировании дороги. Автомобильная дорога должна следовать крупным формам рельефа, не считаясь с множеством малых и мельчайших складок местности или извилин границ леса. Степень согласования дороги и ландшафта во многом определяется значением дороги.

Чем выше категория дороги, тем более строгие требования к согласованию должны предъявляться. В отдельных случаях, например, в курортных районах и в заповедниках, трассирование дороги может быть полностью подчинено задаче внезапного раскрытия перед участниками движения красивых видов и при этом могут даже предусматриваться специально размещаемые с этой целью смотровые площадки.

В число многочисленных задач дорожного озеленения входит и использование древесных и кустарниковых посадок как средства согласования дороги с ландшафтом, его украшения и дополнения. Тщательно подобранные совместно со специалистом-озеленителем древесно-кустарниковые посадки позволяют:

закрывать вид с дороги на некрасивые или неудачные места придорожного ландшафта или сооружения самой дороги: выработанные придорожные карьеры, обнаженные откосы выемок на покрытых растительностью склонах холмов, насыпи подходов к пересекающих дорогу путепроводам, складские территории вблизи границ полосы отвода и т.д.;

устранять монотонные и однообразные виды длинных прямых участков в лесных районах путем посадки декоративных групп деревьев и расчистки границ просек;

создавать в однообразной степной местности на придорожной полосе отдельные декоративные группы, привлекающие и активизирующие внимание водителей;

на подъездах к городам и курортным поселкам подчеркивать приближение к цели путешествия, а в некоторых случаях и создавать настроение торжественности, используя для этих целей посадки аллей из высоких деревьев на прямых участках автомобильных дорог;

создавать зрительные ориентиры в виде «барьерных» посадок, показывающих водителям предстоящие изменения направления трассы и крутизну поворота за пределами фактической видимости, «обозначающих» посадок, указывающих в степных районах места пересечений и примыканий второстепенных дорог в одном уровне и т.д.

9.6. Особенности трассирования автомобильных дорог в характерных ландшафтах

Из всего многообразия факторов (как природных, так и возникших в результате деятельности человека), которые определяют современные географические ландшафты, необходимо выделить, прежде всего, высотные и плановые препятствия, между которыми должна быть уложена трасса автомобильной дороги. Выделяемые далее типичные ландшафты могут встречаться в различных географических зонах, что придает общность описываемым приемам трассирования.

Выделяют следующие основные типы характерных ландшафтов, идентичные по принципам трассирования автомобильных дорог: равнинные (степной, низменный заболоченный, лесисто-болотистый); холмистые (пересеченная лесостепь, сильно холмистый, моренный ландшафт, ландшафт речных долин); горные (предгорья, морские побережья, долины горных рек, высокогорные перевальные участки).

В степных районах рельеф и ситуация местности не вносят существенных ограничений при трассировании автомобильных дорог как в плане, так и в продольном профиле. В этих районах, как правило, отсутствуют какие-либо препятствия при трассировании дорог длинными прямыми протяжением иногда до нескольких десятков километров. Однако движение по длинным прямым в открытой однообразной равнинной местности для водителей грузовых автомобилей сопряжено с повышенной утомляемостью, снижением внимательности, а в отдельных случаях даже с впадением в дремотное состояние. Водители легковых автомобилей нередко теряют контроль над скоростью. В ночное время на длинных прямых участках повышается опасность ослепления водителей светом фар встречных автомобилей. Все это приводит к увеличению числа дорожно-транспортных происшествий на длинных прямых участках автомобильных дорог.

Предельную длину прямых в плане рекомендуется ограничивать согласно таблице 9.1. Рекомендуется также ограничивать суммарную длину прямых, сопрягаемых короткими кривыми в плане. Если длина кривой в плане менее 300 м, суммарная длина двух сопрягаемых ею прямых также не должна превышать величин указанных в таблице 9.1. более чем на 20 %.

Таблица 9.1.

Предельные длины прямых в плане

Категория дороги

Предельная длина прямой в плане на местности, м

Равнинной

Пересеченной

Автомобильные дороги I категории

3500-5000

2000-3000

Автомобильные дороги II и III категорий

2000-3500

1500-2000

Примечание. Большие длины прямых применяют при наличии в транспортном потоке грузового движения менее 30 %, меньшие - более 30 %.

Установлено, что длина прямых не должна превышать расстояний, проходимых автомобилями с расчетной скоростью за 3-4 минуты и составлять не более длин, рекомендуемых табл. 9.1.

Выполнение этих требований, как правило, не требует искусственного искривления трассы, так как при детальном изучении микрорельефа равнинной местности обычно всегда обнаруживается достаточно много причин, делающих обоснованным искривление трассы (участки поверхностного заболачивания и пятен избыточного засоления, места с необеспеченным стоком поверхностных вод, лесные массивы и рощи в степных районах, мелкие элементы рельефа, не находящие отражения на топографических картах, но влияющие на условия поверхностного водоотвода, ценные сельскохозяйственные угодья, населенные пункты, понижения местности, над которыми в безветренные летние ночи образуются туманы, ограничивающие видимость и т.д.).

Допустимая длина прямых участков трассы связана также с окружающей местностью. Всякие выделяющиеся элементы местности привлекают к себе внимание водителей и способствуют повышению их сосредоточенности. В связи с этим, всегда оправдывает себя направление дороги на хорошо заметные из далека ориентиры - «доминанты», выделяющиеся на общем фоне местности - горы, высокие здания и заводские сооружения, шахтные терриконы, соборы и церкви (рис. 9.8).



Рис. 9.8. Трассирование автомобильной дороги на «доминанту». Издалека видно дальнее сооружение, расположенное на горе; вблизи доминирующее влияние оказывает нижнее, свидетельствующее о повороте дороги

При отсутствии на местности естественных ориентиров их создают искусственно в виде декоративных групп деревьев на придорожной полосе (рис. 9.9) или в виде памятников и обелисков, указывающих на расположенные в стороне от дороги достопримечательности местности.



Рис. 9.9. Примеры групповых декоративных придорожных насаждений:
а - из двух деревьев и высокого кустарника; б - из двух деревьев и низкого кустарника; в - из одного дерева; г -из деревьев без посадки кустарника

Радиусы смежных кривых в плане должны различаться не более чем в 1,3 раза. Параметры смежных переходных кривых при сопряжении кривых в плане разных знаков рекомендуется назначать одинаковыми.

При малых углах поворота (менее 7°) радиусы кривых в плане рекомендуется назначать в зависимости от величины угла поворота по таблице 9.2.

Таблица 9.2.

Наименьшие радиусы кривых в плане при малых углах поворота трассы

Угол поворота, град

1

2

3

4

5

6

7

Наименьший радиус круговой кривой, м

30 000

20 000

10 000

6000

5000

3000

2500

Рекомендуется избегать коротких прямых вставок между кривыми в плане одного знака. При длине прямой менее 100 м рекомендуется заменять смежные кривые одной кривой большего радиуса, при длине прямой вставки от 100 до 300 м последнюю целесообразно заменять переходными кривыми соответствующей суммарной длины.

Глубокие долины малых рек и широкие балки нецелесообразно пересекать длинными прямыми, так как затяжные спуски, в которых глубокие выемки переходят в нижней части спуска в высокие насыпи, характеризуются повышенной аварийностью.

Опасными являются участки перехода из выемок в насыпи и на съездах с мостов со сплошными перильными ограждениями, на которых автомобили могут подвергнуться внезапному приложению боковой ветровой нагрузки.

Желательность искривления плана дороги на крутых подъемах после пересечения долин связана также с возникновением в этом случае зрительным обманом. Взгляд водителя направлен при движении в направлении спуска в долину параллельно проезжей части, поэтому последующий подъем представляется ему значительно более крутым, чем есть на самом деле. У водителей создается иллюзия, что он движется по горизонтальному участку, а впереди ожидается подъем с крутизной, равной сумме фактических уклонов подъема и спуска (рис. 9.10).



Рис. 9.10. Кажущееся увеличение продольного уклона при спуске по прямым участкам дороги разной крутизны

В ряде случаев это приводит к тому, что в нижней части склонов водители развивают опасно высокие скорости с намерением форсировать кажущиеся крутые подъемы с помощью инерции.

Местные дороги пересекают магистрали по путепроводам с высокими насыпями на подходах. Желательно в таких случаях маскировать эти насыпи декоративными посадками, расположенными у подошвы насыпи (рис. 9.11).



Рис. 9.11. Маскировка высокой насыпи в равнинной местности на подходах к пересечению в разных уровнях:
а - деревья, посаженные на насыпи, зрительно увеличивают ее высоту и делают еще более бросающейся в глаза и некрасивой; б - высокие деревья, посаженные у подошвы насыпи, маскируют ее

Ландшафты осваиваемых заболоченных низменностей и орошаемых районов характеризует ярко выраженная созидательная деятельность человека, превращающего системой ирригационных и мелиоративных каналов ранее заболоченные или пустынные территории в плодородные сельскохозяйственные угодья.

Соображения экономии производства строительных работ и обеспечения лучшей организации сельскохозяйственного производства в большинстве случаев предопределяют трассирование дорог, по возможности, в непосредственной близости и параллельно направлению каналов, хотя это заметно ухудшает водно-тепловой режим земляного полотна автомобильных дорог. На вновь осваиваемых территориях это требует совместного решения дорожных и ирригационно-мелиоративных проблем. Дороги высших категорий трассируют в соответствии с требованиями экономичности перевозок, пересекая каналы.

Трассы местных дорог подчиняют ирригационно-мелиоративной сети. Они состоят из прямых участков, обычно окаймленных рядами деревьев и сопряженных кривыми минимальных радиусов. Плоский характер местности и неблагоприятные гидрогеологические условия в связи с высокими уровнями грунтовых вод обусловливают расположение дорог в невысоких насыпях.

В лесисто-болотистых и лесных районах в равнинной и слабо холмистой местности автомобильные дороги трассируют по длинным однообразным лесным просекам. Обязательными мерами устранения однообразности и монотонности вида дороги являются посадки по краям просек декоративных растительных групп, отличающихся цветом листвы от основного фона леса. Впечатление прямолинейности коридора может быть исключено посредством посадки выступающих групп деревьев или вырубкой, по договоренности с органами управления лесным хозяйством, в основном лесном массиве углублений - «бухт» (рис. 9.12).



Рис. 9.12. Устранение прямолинейных краев просек и исправление прямолинейных границ вырубок:
а - устройством местных уширений и посадкой деревьев; б - улучшением придорожных полян приданием их контурам неправильной формы, а также посадкой деревьев и кустарников

Ландшафт лесостепи характеризуется наличием развитых малых форм рельефа и частых долин постоянных и временных водотоков: рек, заросших балок и действующих оврагов. Леса в этой зоне расположены своеобразными островами, представляющими в связи с их относительно малыми площадями значительную ценность. Поскольку элементы рельефа не создают существенных препятствий для трассирования, за редким исключением дороги трассируют с соблюдением допустимых продольных уклонов, не затрагивая лесных массивов.

Наиболее целесообразным является трассирование дорог вдоль опушек лесных массивов, что не мешает сельскому хозяйству, так как не вызывает необходимости перепланирования полей и не отрезает от них узких полос, дальнейшее использование которых в сельскохозяйственном обороте становится затруднительным в связи с невозможностью их механизированной обработки.

В южных районах целесообразно обходить даже небольшие рощи. При необходимости их пересечения нельзя делить лес прямой сквозной просекой на зрительно изолированные друг от друга части. Дорога должна входить в лес на закруглении (рис. 9.13).



Рис. 9.13. Особенности проектирования автомобильных дорог на участках входа в лес:
а - прямолинейное пересечение леса; б - вход в лес на кривой; в - посадка деревьев и кустарников на входных участках

При неизбежности прохода дороги через небольшие рощи прямыми участками некрасиво выглядят как пересечение их точно посередине, так и резко ассиметричные, при которых отрезаются узкие полоски леса.

Чтобы предотвратить заносы дорог снегом, переносимом вдоль опушек леса, отклоняющих общее направление ветрового потока, на участках автомобильных дорог, которые прилегают к лесу, располагают групповые посадки деревьев и кустарников. По мере приближения к лесу эти посадки должны становиться все более густыми и увеличивающимися по высоте. Их назначение состоит в смягчении перехода от открытого пространства к узкой лесной просеке и плавном изменении боковой ветровой нагрузки на автомобиль.

В южной части лесостепной и степной зон большое значение приобретает сохранение не только существующих лесов, но даже отдельных групп деревьев. В большинстве случаев бывает достаточно незначительного смещения трассы в сторону для сохранения красивой группы деревьев. При реконструкции дорог необходимо стремиться к использованию существующих придорожных насаждений.

Холмистый ландшафт складывается из более развитых элементов рельефа. Для сокращения объемов земляных работ рекомендуется осуществлять трассирование в виде кривых преимущественно больших радиусов с вписыванием их в элементы ситуации и рельефа с обязательным прохождением между крупными элементами ландшафта.

Основная трудность трассирования дорог в холмистой местности заключается в выявлении основных форм рельефа, с которыми должна быть увязана трасса без подчинения мелким второстепенным элементам. Чем выше категория дороги и шире земляное полотно, тем с более крупными элементами рельефа должна увязываться трасса. Это обусловлено тем, что для обеспечения плавности широкого земляного полотна требуется вводить кривые больших радиусов, чем при узком земляном полотне. Влияние пересекаемых дорогой небольших впадин и отрогов холмов обычно уничтожается планировочными работами и плавным сопряжением земляного полотна с прилегающей местностью.

Дорога в холмистой местности в результате сочетания подъемов и спусков с кривыми в плане обычно открыта для обзора на значительном протяжении, особенно на спусках с водоразделов. Непродуманное сочетание элементов плана и продольного профиля с элементами ландшафта в этом случае особенно резко бросается в глаза.

В условиях холмистого ландшафта наиболее целесообразным является проектирование трассы в плане сопрягающимися кривыми с введением переходных кривых большой длины и с большими параметрами, типа клотоид и сплайнов.

При сильно извилистых трассах на местности с пересеченным рельефом иногда бывает трудно обеспечить видимость дороги на большом расстоянии. В таких случаях целесообразно предусматривать обгонные участки с увеличенными расстояниями видимости, располагаемые на прямых или кривых в плане больших радиусов. Длины этих участков в зависимости от категории дороги должны быть не менее Утроенного расстояния видимости встречного автомобиля.

К прямым участкам следует относить в данном случае и так называемые «квазипрямые» - конечные участки переходных кривых, в пределах которых ось дороги отклоняется от действительно прямого направления не более чем на 1 м.

В горной местности высотные элементы ландшафта преобладают настолько, что любое неподчинение им дороги сопряжено с резким увеличением сметной стоимости строительства. Согласование с ландшафтом для горных дорог сводится к огибанию элементов горного рельефа с отклонением от них на минимальные расстояния, необходимые для соблюдения требований к элементам плана и продольного профиля в трудных условиях рельефа.

При обеспечении достаточно высоких технических нормативов для автомагистралей геометрическая правильность их очертания приобретает решающую роль в формировании нового ландшафта горной местности. Дорога становится господствующим и организующим элементом крутых склонов горного ландшафта, не затронутого деятельностью людей. Монументальные инженерные сооружения - серпантины, подпорные стенки, мосты, балконы, тоннели, противолавинные и противоселевые галереи, выделяясь на однообразной поверхности горных склонов, сосредоточивают внимание и определяют характер ландшафта. В данном случае гармоничное сочетание дороги с ландшафтом достигается контрастностью между геометрически правильными элементами дороги и хаотичностью горного ландшафта.

В согласовании дорог с ландшафтом в горной и сильно пересеченной местности существенное значение приобретает оформление откосов и обнажений склонов получившихся при устройстве земляного полотна на полках косогоров. Средством маскировки обнажений могут быть посадки кустарника и ползучих растений в грунт, которыми заполняют выдолбленные в откосе карманы.

9.7. Согласование земляного полотна с ландшафтом

Одним из главных принципов увязки дороги с ландшафтом является условие, чтобы дорога не выделялась резко на общем фоне местности. Поэтому целесообразен поперечный профиль земляного полотна с округленными очертаниями пологих поперечных откосов, плавно переходящих в поверхность прилегающих элементов рельефа (рис. 9.14).



Рис 9.14. Обтекаемые поперечные профили земляного полотна, принятые в России:
а - невысокая насыпь с лотком вместо боковой канавы; б - невысокая насыпь с пологими откосами; в - насыпь высотой до 2 м; г - высокая насыпь с откосами переменной крутизны: д - выемка с лотками и округленными кромками откосов

Пологие обтекаемые откосы имеют следующие преимущества по сравнению с обычно применяемыми откосами постоянной крутизны: обеспечивают безопасность движения, поскольку при отсутствии боковых канав автомобиль, потерявший управление, имеет возможность съехать по пологому откосу с насыпи на прилегающую полосу отвода; возрастает уверенность водителя в управлении автомобилем, так как он видит весь откос, а не только бровку земляного полотна, закрывающую от него вид на откос насыпи; обеспечивается лучшее обтекание земляного полотна снеговетровым потоком и снег переносится через дорогу, не откладываясь на проезжей части.

При индивидуальном проектировании земляного полотна, например, в парковых зонах, мелкие выемки и невысокие насыпи обязательно устраивают с пологими откосами. Коэффициент заложения откосов принимают тем большим, чем ниже насыпь. У мелких насыпей откосам придают заложение 1:4 - 1:6. Высокие насыпи устраивают или с постоянным по высоте заложением откосов, или даже делают откосы ломаными с крутизной уменьшающейся по мере приближения к подошве. Откосы выемок чаще всего устраивают с откосами постоянной крутизны.

Большое внимание уделяют сопряжению земляного полотна с прилегающими формами рельефа, добиваясь их плавного слияния. Для этого верхнюю часть откосов выемок и подошву насыпей плавно сопрягают с прилегающей поверхностью грунта по круговым кривым малого радиуса, обычно принимаемого равным одной-двум величинам рабочих отметок.

При сильно пересеченном рельефе местности для лучшего вписывания дороги в ландшафт крутизну откосов выемок и насыпей следует изменять как по высоте, так и по протяжению дороги в зависимости от значения рабочих отметок. Для наилучшего сочетания форм земляного полотна с ландшафтом необходимо:

устраивать более пологие откосы, чем меньше рабочие отметки насыпей и выемок. Наиболее просто достигнуть этого можно, приняв постоянный размер подошвы откоса, соответствующий крутизне откоса 1:1,5 в месте наибольшей глубины выемки;

наряду с округлением кромок земляного полотна использовать плавные формы перехода элементов земляного полотна в окружающие элементы рельефа, например, заполняя пазухи с верховых сторон насыпей на косогорах или срезая бугры, образующиеся в выемках на косогорах у низовых сторон откосов;

на участках перехода из выемок в насыпи устраивать очень пологие откосы с заложением от 1:7 до 1:12, что способствует уменьшению заносимости дороги снегом;

в местах, где дорога пересекается путепроводами, прилегающим участкам земляного полотна придавать геометрически правильные очертания, плавно переходящие через 20-40 м в обтекаемые поперечные профили;

при длинных затяжных выемках примерно постоянной глубины, которые приходится устраивать с откосами постоянного заложения, для расчленения однообразного вида откосов использовать посадку декоративных групп деревьев и кустарников;

избыточный грунт, получаемый при разработке выемок, в первую очередь, использовать для засыпки пониженных мест рельефа с одновременной рекультивацией для передачи сельскому хозяйству, а при невозможности этого - отсыпать вблизи дороги отвалы, оформляемые на основе проектов, разработанных ландшафтным архитектором;

применять раздельное трассирование проезжих частей автомагистралей на косогорных участках, поскольку трассирование по склонам в сильно пересеченной местности автомагистралей с разделительной полосой требует выполнения значительных объемов земляных работ для размещения широкого земляного полотна на полке и в полувыемке-полунасыпи. При этом дорога начинает резко выделяться на местности, ухудшая вид ландшафта большими обнаженными поверхностями откосов. Особенно заметно это бывает на склонах, покрытых лесом. Более экономичное решение достигается при расположении проезжих частей уступами на разных уровнях, что эффективно уже при разностях высот проезжих частей более 0,1 м. Переход от общей трассы к участкам ступенчатого, раздельного трассирования допускается только на участках кривых в плане (рис. 9.15).



Рис. 9.15. Способы перехода от обычного расположения проезжих частей к ступенчатому на автомагистралях с разделительной полосой:
а, б, в - продольные профили и планы трассы; г - поперечный профиль

При этом не должна нарушаться плавность трассы обеих направлений, и каждая из проезжих частей должна удовлетворять нормативам плана и продольного профиля, принятым для автомагистрали в целом.

В сложных условиях рельефа также применяют самостоятельное трассирование обеих проезжих частей. В этом случае ведется трассирование как бы двух параллельных дорог, по каждой из которых происходит одностороннее движение в соответствующих направлениях. Сложным является в данном случае обеспечение впечатления единой дороги. Для этого проезжие части должны периодически сближаться.

9.8. Правила обеспечения зрительной плавности и ясности трассы

Основные требования, которым должна удовлетворять трасса дороги в пространстве сводятся к следующему:

Ритмичность изменения размеров элементов трассы («внутренняя гармония трассы») - закономерность чередования и изменения элементов трассы (длин, углов поворота, радиусов кривых);

согласованность с ландшафтом («внешняя гармония трассы») - соответствие элементов дороги элементам рельефа и ситуации;

зрительная плавность трассы - отсутствие искажений вида дороги в перспективе, создающих у водителей ошибочное впечатление о необходимости в дальнейшем резкого изменения режима движения;

психологическая ясность трассы - создание продолжением дороги, придорожной обстановкой и озеленением у водителей уверенности в дальнейшем направлении дороги за пределами фактической видимости, что позволяет прогнозировать режимы движения.

Для выполнения этих требований необходимо движение по дороге осуществлять практически с постоянной скоростью, исключив необходимость частых торможений и последующих разгонов. Водитель должен быть ориентирован в направлении дороги и в дорожной обстановке на расстоянии, существенно превышающем нормативное расстояние видимости, что обеспечивает возможность уверенного управления автомобилем.

При проектировании необходимо исключать зрительные искажения вида впереди лежащих участков дороги, связанные с тем, что водители воспринимают их в перспективе под малым углом зрения, причем оптическая ось глаза направлена не по горизонтали, как в обычных условиях, а параллельно уклону того участка дороги, на котором автомобиль в данный момент находится. В результате изменения вида дороги в перспективе круговые кривые представляются водителям деформированными, длина кривых уменьшенной, а крутизна поворота значительно возросшей. Угол поворота в несколько градусов, искажаясь в перспективе, кажется поворотом в 15-20° и более. Короткая кривая между длинными прямыми воспринимается как крутой изгиб дороги, а сравнительно пологие поднимающиеся участки за длинными спусками - как крутые подъемы. Эти особенности восприятия отражаются на избираемых водителями режимах движения, как правило, более напряженных, чем позволяют фактические дорожные условия (см. рис. 9.10).

По предложению проф. Е.М. Лобанова за критерий зрительной плавности принимают изменение кривизны линий, образующих изображение дороги на картинной плоскости, на которую как бы проецируется дорога при взгляде водителя. Из контурных линий, определяющих вид дороги, наиболее характерной является внутренняя кромка дороги - «ведущая линия» (рис. 9.16), математической характеристикой изображения которой является радиус в точке с наибольшей видимой кривизной (в «экстремальной точке»).



Рис. 9.16. Характеристики изображения в картинной плоскости, определяющие зрительную плавность дороги

где

R - радиус кривой в плане, м;

Н - высота глаза водителя над поверхностью проезжей части, м;

Sa - расстояние от водителя до экстремальной точки, м;

- коэффициент перехода к градусным единицам измерения.

Вид дороги считается зрительно плавным при соблюдении условия (9.2):

где (9.2)

- видимая ширина проезжей части, м.

По мере сокращения расстояния от автомобиля до критической точки зрительная плавность дороги возрастает. Желательно, чтобы она была обеспечена при взгляде с границ ландшафтного бассейна и, во всяком случае, на расстоянии не меньшем видимости из условия обгона.

Трассу автомобильной дороги следует рассматривать как плавную линию в пространстве. Недопустимо проектировать план, продольный профиль и поперечные профили земляного полотна независимо друг от друга, без учета их взаимного влияния, создаваемых условий движения и зрительного восприятия дороги. Рациональное сочетание элементов дорог в плане и продольном профиле всегда подразумевает вертикальные и горизонтальные проекции плавной пространственной линии. Плавность трассы должна быть обеспечена в пределах видимых водителем участков местности («ландшафтных бассейнов»), на которые ее расчленяют естественные препятствия - элементы рельефа и ситуации.

Следует избегать использования предельно допустимых норм на элементы плана и продольного профиля (минимальные радиусы кривых в плане и продольном профиле, максимальные продольные уклоны). Необходимо всегда стремиться применять максимально возможные по местным условиям и не вызывающие чрезмерного удорожания строительства радиусы кривых в плане и профиле, желательно не меньше указанных в СНиП 2.05.02-85. Наибольшая плавность в продольном профиле достигается при проектировании его из вогнутых и выпуклых кривых, непосредственно сопрягающихся друг с другом без промежуточных прямых вставок.

Чем меньше разность смежных уклонов, тем большими должны быть радиусы вертикальных кривых.

Обертывающая проектная линия, точно следующая очертанию форм поверхности земли, нерациональна, так как это часто приводит к получению участков с недостаточной видимостью или неприятной для взгляда волнистой поверхностью. В то же время длинные участки, запроектированные с постоянными продольными уклонами, нерациональны даже при слабо пересеченном рельефе, поскольку их устройство связано с необходимостью строительства высоких насыпей и глубоких выемок.

Наибольшая плавность трассы бывает обеспеченной при совпадении вертикальных и горизонтальных кривых. Желательно, чтобы длина горизонтальной кривой превышала длину выпуклой вертикальной кривой, а радиус выпуклой кривой превышал радиус кривой в плане не менее чем в 8 раз. Несовпадение вершин кривых допустимо не более чем на 1/4 длины наименьшей из них. Взаимное смешение вершин горизонтальных и вогнутых вертикальных кривых допустимо только в исключительных случаях, но при этом поворот влево следует разбивать перед вогнутостью продольного профиля, а поворот вправо - за ней (рис. 9.17).



Рис. 9.17. Сочетание кривых в плане с вогнутыми вертикальными кривыми:
1 - рекомендуемое; 2 - допустимое

Вогнутые кривые на прямых участках допустимы, если сумма продольных уклонов тангенсов вертикальных кривых не превышает максимального допустимого уклона. В противном случае вогнутую кривую целесообразно совмещать с кривой в плане большого радиуса. Наилучшая плавность достигается, если радиусы вертикальных вогнутых кривых не менее чем в 6 раз превышают соответствующие радиусы горизонтальных кривых.

Следует избегать сопряжений концов кривых в плане с началом выпуклых или вогнутых вертикальных кривых, расположенных на последующих прямых участках. В первом случае для водителей автомобилей, следующих в сторону вертикальной кривой, не ясно дальнейшее направление дороги. Во втором случае создаются участки с плохой видимостью ночью при свете фар.

Для обеспечения на дороге видимости на большом расстоянии следует избегать сочетания элементов трассы, в результате которых для водителей остается неопределенным дальнейшее направление дороги. К их числу относятся: короткие вогнутые участки в продольном профиле на прямых и кривых в плане большого радиуса, которые создают впечатление карманов или просадок; резкие снижения продольного уклона на подъемах, при которых нарушается видимость проезжей части на большом расстоянии; крутые выпуклые участки, как бы упирающиеся в небо, на вершинах выпуклых кривых малого радиуса или на путепроводах пересечений дорог в разных уровнях.

Количество переломов в плане и продольном профиле должно быть по возможности одинаковым. Нарушение этого принципа обычно приводит к неудачным решениям, в ряде случаев характеризующимися низкими уровнями удобства и безопасности движения.

Частые переломы продольного профиля на длинных прямых в плане создают при обертывающем проектировании проектной линии неспокойную волнистую поверхность проезжей части (рис. 9.18).



Рис. 9.18. Волнистый вид участка дороги в результате частых переломов продольного профиля на длинных прямых

Если при постоянном продольном уклоне точек перелома в плане больше чем в продольном профиле, получаются S-образные кривые или извилистые участки, вид которых представляется участникам движения логически неоправданным. При регулярном изменении направления трассы на пересечениях цепи холмов («биение трассы») дорога оказывается весьма неудобной и опасной для движения (рис. 9.19).



Рис. 9.19. «Биение трассы» при регулярном изменении направления дороги

Длины прямых и кривых участков дороги в плане должны соответствовать друг другу. Следует избегать:

сочетаний элементов дороги в плане и профиле, которые из-за искажения их вида в перспективе кажутся неплавными, имеющими крутые изломы;

коротких кривых в плане, располагаемых между длинными прямыми, которые водителям издалека кажутся резкими переломами дороги и вызывают необоснованное снижение скорости движения. Поэтому повороты дороги на малые углы должны смягчаться вписыванием кривых больших радиусов (рис. 9.20).



Рис. 9.20. Изменение вида дороги в зависимости от радиуса кривой в плане при малом угле поворота:
а - при малой длине круговой вставки, при радиусе 1000 м; б - то же при увеличении радиуса до 5000 м; 1 - обочина; 2 - краевая полоса; 3 - проезжая часть; 4 - ось дороги; 5 - продольный профиль; 6 - план трассы

В равнинной местности рекомендуются соотношения (табл. 9.3):

Таблица 9.3.

Рекомендуемые соотношения параметров кривых, расположенных на малых углах поворота трассы между длинными прямыми

Длина меньшей из двух прямых, м

Наименьшая длина кривой, м

Наименьший радиус кривой

і2000

500

2Rmin

1000

400

1,2Rmin

Ј500

350

Rmin

Примечание. Rmin - минимальный радиус для дороги соответствующей категории согласно «Методическим рекомендациям»

коротких прямых вставок между кривыми в плане одного знака. Зрительная плавность не нарушается лишь в том случае, если видимые угловые размеры вставки менее 0,1 Ra ближайшей к водителю кривой. Иначе они воспринимаются как неприятный для взгляда излом дороги (рис. 9.21). Особенно неблагоприятны такие сочетания при совпадении их с вогнутыми вертикальными кривыми. В этих случаях целесообразно заменять круговые кривые с короткой прямой вставкой между ними кривыми больших радиусов трехзвенными коробовыми кривыми;



Рис. 9.21. Вид участка дороги с короткой прямой вставкой между двумя кривыми, направленными в одну сторону:
а - продольный профиль и план трассы; б - вид дороги

коротких прямых вставок между смежными кривыми. Условия движения становятся более благоприятными, если увеличить радиусы направленных в одну сторону кривых таким образом, чтобы они непосредственно сопрягались друг с другом. Прямые вставки между обратными кривыми могут быть оставлены, если они воспринимаются как самостоятельный элемент трассы (700 м для дорог I категории с многополосной проезжей частью и 300 м для дорог II, III и IV категорий).

Недопустимы резкие переходы от кривых большого радиуса в плане к кривым малого радиуса. Желательно, чтобы радиусы сопрягаемых или расположенных поблизости друг от друга кривых различались не более чем в 1,3 раза. Это необходимо как для обеспечения зрительной плавности дороги, так и для плавного изменения скоростей движения на смежных участках дороги (не более чем на 10-15 %). Если в каком-либо месте извилистой дороги неизбежно значительное снижение скорости, радиусы предшествующих кривых должны постепенно уменьшаться, чтобы водитель, снижая скорость на каждой последующей кривой по отношению к предыдущей, подъехал к указанному участку с существенно уменьшенной скоростью.

Недопустимы сочетания элементов дорог, при которых в каком-то месте требуется неожиданное Для водителя и не оправданное предыдущим положением дороги резкое снижение скорости, например, расположение кривых малого радиуса среди группы кривых, допускающих движение с высокими скоростями, или устройство кривой малого радиуса на затяжном спуске. Такие места всегда характеризуются повышенной аварийностью. Поэтому радиусы кривых, расположенные в конце спусков длиной более 500 м и с уклонами более 30 ‰, следует увеличивать не менее чем в 1,5 раза по сравнению с минимальными.

Необходимо избегать сочетаний элементов трассы, создающих у водителей ошибочное представление о дальнейшем направлении дороги за пределами фактической видимости (рис. 9.22).



Рис. 9.22. Примеры неудачных сочетаний элементов дорог, которые создают у водителей неправильное представление о дальнейшем направлении дороги:
а, б - незаметный издалека поворот основной дороги (водителю кажется, что она не меняет направления); в - спуск дороги по склонам оврага, когда начало спуска не видно водителю (линия связи, пересекающая овраг по прямому направлению, создает ошибочное представление, что и дорога продолжается прямо); г - примыкание второстепенной дороги на гребне водораздела (водителю кажется, что основная дорога круто поворачивает в сторону); д - скрытый поворот дороги за водоразделом (у водителя создается впечатление, что дорога идет прямо);
1 - основная дорога; 2 - примыкающая второстепенная дорога; 3 - кажущееся водителю направление дороги; 4 - горизонтали местности

При трассировании автомобильной дороги и последующем размещении озеленительных посадок и расстановке оборудования дороги следует соблюдать принцип «зрительного ориентирования» - создания комплекса опорных точек для взгляда водителя, подсказывающего ему последующее направление дороги. При продуманном размещении эти точки могут ориентировать водителей в направлении дороги на сравнительно большом расстоянии за пределами фактической видимости. Для этого края дороги обозначают при помощи видимых издалека предметов - направляющими столбиками, ограждениями бордюрного типа, растительными посадками и т.д.

Средствами зрительного ориентирования являются:

полотно дороги в целом. Например, в случае, когда начало кривой в плане, частично перекрывающееся вертикальной кривой, расположено за пределами продольного профиля, направление движения остается непонятным для водителей (рис. 9.23, а). Ясность в направлении дороги может быть достигнута увеличением радиуса кривой в плане или смещением ее вершины таким образом, чтобы начало кривой располагалось до перелома продольного профиля (рис. 9.23, б). При этом угол поворота видимого участка кривой должен быть не менее 3°;



Рис. 9.23. Обеспечение видимости кривой в плане, расположенной за выпуклым переломом продольного профиля путем выноса ее начала за вершину вертикальной кривой

сигнальные столбики, боковые ограждения барьерного типа. Установленные на обочинах, они, сливаясь в перспективе, создают цепь опорных точек, скользя по которым взглядом и мысленно экстраполируя их дальнейшее направление, водители получают представление о дальнейшем направлении дороги;

придорожная растительность, особенно высокие деревья. Изменения направления проезжей части иногда бывают плохо видны с большого расстояния, так как луч зрения водителя, направленный под очень острым углом к полотну дороги, может прерываться выпуклыми переломами продольного профиля или неровностями поверхностями земли на придорожной полосе. Возвышающиеся вершины деревьев хорошо видны издалека и, привлекая к себе внимание водителей, указывают дальнейшее направление дороги (рис. 9.24);



Рис. 9.24. Обозначение направления дороги вершинами деревьев:
а - поворот за переломом профиля, хорошо заметный по положению крон деревьев; б - Т-образный перекресток, обозначенный группой деревьев; в - участок дороги большой протяженности, обозначенный группами деревьев, расположенными с интервалами; г - вершина кривой малого радиуса, обозначенная группой деревьев

ориентирование дороги на отдельные возвышающиеся предметы, повышающие внимательность водителей. Появляющийся на горизонте силуэт ориентира, вначале трудноразличимый, заинтересовывает водителя и, сосредоточивая на себе внимание, способствует устранению усыпляющего влияния однообразной придорожной обстановки. Для этой цели около дорог в степной местности иногда устанавливают обелиски и скульптурные группы.

Наибольшая плавность трассы дороги обеспечивается введением длинных переходных кривых, описанных по клотоиде с уравнением в параметрическом виде А2 = RL. Значение параметра А переходных кривых должно находиться в пределах от 0,4R до 1,4R, причем параметры смежных кривых не должны различаться более чем в 1,5 раза.

Для зрительной плавности дороги угол поворота трассы при вписывании переходных кривых должен составлять не менее 3°. Длина каждой переходной кривой должна быть не менее 1/4 длины круговой кривой. При сопряжении переходными кривыми обратных S-образных кривых желательно, чтобы обе переходные кривые имели одинаковые значения параметров А. При этом радиусы сопрягаемых кривых должны находиться в соотношении R1 Ј 3R2.

При сопряжении переходными кривыми круговых кривых одного знака следует соблюдать соотношения

0,5 R1 < A < R2;

А1 Ј А2 Ј 1,2А.

При R1 Ј 2R2 круговые кривые можно сопрягать между собой непосредственно. Длина прямой вставки между обратными клотоидами с параметрами А1 и А2 не должна превышать

L = (А1 + А2)/2.

При этом параметры А1 и А2 не должны различаться более чем в два раза.

Расположение малых и средних мостов должно полностью подчиняться общему направлению трассы. Прямолинейные мосты небольшой длины, расположенные между кривыми в плане, или горизонтальные мосты в пределах вертикальной кривой резко нарушают зрительную плавность полотна дороги, а при резком несоответствии ухудшают условия и безопасность движения. Совершенно недопустимо устройство кривых малых радиусов перед въездами на мосты.

Малые и средние мосты следует располагать в соответствии с общим направлением дороги - на кривых в плане и профиле, на переходных кривых с устройством виражей. Неизбежное усложнение конструкции моста оправдывается в этом случае улучшением трассы дороги. Строительство мостов на кривых повышает безопасность движения и транспортно-эксплуатационные характеристики дороги и позволяет едущим в полной мере оценить красоту этих оригинальных инженерных сооружений.

Большие мосты через реки, особенно судоходные, являются весьма дорогими и уникальными сооружениями и их расположение обосновывают выбором наиболее рационального мостового перехода. Трасса дороги соответственно должна быть подчинена на достаточно большом расстоянии рациональному створу мостового перехода без резкого ее изменения вблизи моста.

В горных районах широкое применение должны находить высокие мосты и эстакады, пересекающие глубокие долины без изменения общего направления трассы. Они требуют меньшего отвода земли по сравнению с высокими насыпями, что очень важно, в частности, для курортных районов и при высокопродуктивных землях. При строительстве мостов не нарушаются условия устойчивости горных склонов, в то время как отсыпка высоких насыпей, перегружая склоны, иногда вызывает развитие оползневых явлений.

Пересечения автомобильных дорог в разных уровнях, расположенных на прямых участках, являются местами с необеспеченной видимостью, так как водители подъезжающих автомобилей видят дорогу только до верхней точки путепровода. Участок за путепроводом остается невидимым, что существенно снижает уровни удобства и безопасности движения. Поэтому целесообразно располагать путепроводы на кривых в плане с радиусами более 1000 м и углами поворота, близкими к 30°.

1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   ...   55


ГЛАВА 9. ПЛАН АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ. ПРИНЦИПЫ ЛАНДШАФТНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации