Оценка плавности дороги
Требования к придорожной полосе
По соображениям безопасности движения автомобильная дорога должна быть отделена от окружающей местности достаточно широкой открытой полосой. При этом соблюдают условия боковой видимости. Если этого обеспечить нельзя, необходимо ограждать Дорогу от проникания на нее людей и животных хотя бы путем посадки колючих кустарников в снегозащитных насаждениях.
Ширину обеспеченной боковой видимости целесообразно увязать и с возможностью неожиданного появления на дороге людей, увеличивая ее вблизи населенных пунктов и перекрестков или расчищая придорожную местность.
Для постройки дороги выделяется ограниченная по ширине полоса местности. Между тем дороги сосредоточивают много людей. Места, привлекавшие ранее только немногочисленных жителей прилегающих населенных пунктов, становятся доступными миллионам людей (при интенсивности движения всего 1500 авт/сут и одном пассажире, кроме водителя, в автомобиле по дороге проезжает за год миллион человек). В этих условиях каждый красивый ландшафт становится эстетической ценностью общенационального значения. Поставленная тов. Л. И. Брежневым задача «…сохранить и украсить нашу землю для нынешних и будущих поколений советских людей» требует распространения права общества на все видимое с дороги, вплоть до необходимого архитектурного вмешательства.
Конструкции придорожных сооружений
Как установил канд. техн. наук П. Я. Дзенис, безусловно зрительно плавными являются все пространственные кривые, которые проектируются на плоскость, перпендикулярную линии взгляда, в прямую линию или кривую малой кривизны. В связи с этим им предложен метод исправления зрительно, неясных участков по фронтальным проекциям.
Особенностью вида в перспективе сочетаний кривых в плане и в продольном профиле для наблюдателя, стоящего на краю проезжей части, является наличие точек перелома или изгиба на другом крае проезжей части. Для прямого участка дороги, имеющего перелом продольного профиля без вписанной вертикальной кривой. При совпадении перелома профиля с кривой в плане одна из точек перегиба как бы выправляется горизонтальной кривой, а влияние другой проявляется еще заметнее, создавая у водителей впечатление местной просадки дороги. Оно особенно сильно, если по краям проезжей части имеются направляющие краевые полосы из белого бетона или белые краевые линии разметки. Точки перегиба как бы перемещаются по мере движения зрителя по дороге. Это создает впечатление движущейся по дороге волны впереди автомобиля.
Теоретический анализ показал, что точки перегиба не образуются, если продольный профиль описан по дуге синусоиды. Однако, практические случаи реализации этого предложения неизвестны.
Сочетание элементов дороги
Их окружают более низкими деревьями или высоким кустарником, которые подчеркивают основную группу и способствуют ускорению ее роста.
Группу окаймляют кустарниками, притеняющими почву. Включаемая в группу посадки растительность должна цвести, обладать красивой листвой или контрастной формой и расцветкой кроны и ствола. Особенно большое значение имеют цветовые контрасты. Стену хвойного леса хорошо оживляют лиственные деревья, например группы берез. Рациональный подбор пород позволяет сохранять разницу в цвете весь теплый период года, весной за счет цветения, осенью благодаря ярким плодам или листьям.
Нецелесообразно на большом протяжении дороги создавать декоративное озеленение одного типа. Нужно менять типы посадок в соответствии с изменением ландшафта. Чередование и периодическое появление новых типов насаждений способствует более четкому и рельефному восприятию окружающего пространства в движении. Протяжение отдельных посадок целесообразно назначать из расчета их смены через 2 — 5 мин. При средней скорости движения потока автомобилей 60 — 70 км/ч это соответствует 2,5 — 3,5 км. Поэтому правила озеленения предусматривают, что характер озеленения нужно менять не чаще, чем через 2 — 3 км, и не реже чем через 10 км.
В проектах комбинированных посадок необходимо учитывать их восприятие из автомобиля, движущегося с высокой скоростью.
Требования к элементам плана дороги
Мероприятия по обеспечению пространственной плавности трассы
Представляет интерес проведенное в США исследование о том, как пользующиеся дорогами оценивают мероприятия по обеспечению пространственной плавности трассы. Группе Испытуемых, состоящей из 109 студентов и служащих инженерных организаций, предъявлялись заимствованные из книги Тецнарда и Пушкарева попарные изображения участков дорог. Один из них был типичен для старого метода проектирования, по которому стремятся свести к минимуму земляные работы и создать прямолинейную дорогу, на другом предусмотрено придание тому же участку пространственной плавности. В первой серии экспериментов предлагалось оценить, какой из участков привлекательнее, во второй — какой безопаснее. Характерно, что расхождение в оценках между двумя группами опрашиваемых оказалось ничтожным и при окончательной обработке данных опроса они были объединены.
Характерно, что мероприятия, придающие трассе пространственную плавность, больше опрашиваемых оценили как повышающие безопасность движения, чем признавших, что они повышают эстетические качества дороги. Однако и процент предъявляющих к дорогам эстетические требования был весьма высок, составляя в среднем 75% от всех опрошенных.
В дальнейшем необходимо организовать достаточно обширные психофизиологические и социологические исследования, которые позволят дать оценку разным мероприятиям по обеспечению пространственной плавности дорог и согласования их с ландшафтом, а также сопоставить между собой их относительную эффективность, чтобы обоснованно установить нормативные значения и отделить абсолютно необходимые на всех дорогах от желательных в отдельных случаях.
Обеспечение плавности дороги
В откорректированную трассу в плане вновь вписывают по шаблонам круговые и переходные кривые, причем пикетаж определяют точно, составляя ведомость прямых и кривых с использованием ЭВМ или вспомогательных таблиц.
После этого окончательно строят продольный профиль и наносят проектную линию.
Для участков со сложным сочетанием плана и профиля строят изображения дороги в перспективе с характерных видовых точек.
Плавность трассы необходимо обеспечивать при взглядах в оба направления движения.
Типичной ошибкой первых работ по ландшафтному проектированию была худшая плавность трассы в направлении, противоположном ходу изыскательской партии.
Рабочее проектирование трассы
На стадии рабочего проектирования также проектируют откосы земляного полотна сложных участков. Если в управлении строительства имеется архитектор, специалист по ландшафтному проектированию, эту работу можно выполнять и непосредственно в процессе производства земляных работ. При переменной крутизне откосов и нестандартном округлении бровок выемок разрабатывают промежуточные поперечные профили, используя метод, проектных горизонталей, широко применяемых при проектировании городских улиц. Могут встретиться три задачи: определение границ насыпей и выемок при разной крутизне откосов; построение планов местности в горизонталях с учетом расположения откосов построенной дороги; приспособление земляного полотна к прилегающим формам рельефа.
Круговые кривые
Смещения на половину длины уже воспринимаются как резкое искажение плавности трассы. Влияние смещения проявляется тем
Требования к придорожной полосе
Чередование освещенных и темных мест на проезжей части может вызвать неприятное мелькание в глазах у едущих в автомобиле. Аналогичное впечатление может возникать и при движении мимо побеленных в целях лучшей видимости ночью стволов деревьев, растущих у бровки дороги.
По исследованиям канд. техн. наук А. П. Усова такое неприятное впечатление создается при частоте мелькания 10 — 15 периодов в секунду, например, на скорости 80 — 100 км/ч и расстояний между деревьями 2 — 3 м.
Учитывая сказанное, можно считать, что аллейные насаждения целесообразны лишь в некоторых специфических случаях проложения трассы — на откосах высоких насыпей в долинах рек и на затапливаемых участках, в районах искусственного, орошения, мелиорации или развития полезащитных насаждений,: где существующий ландшафт уже включает в себя ряды насаждений или перечерчен четкими геометрически правильными линиями каналов. Аллейные насаждения также наиболее подходящие на пригородных участках, где по мере приближения к городу они могут переходить в бульвары, а также на подъездах к расположенным около дороги памятным местам. В последнем случае аллеи, отделяя дорогу от окружающей местности, сосредоточивают внимание на цели поездки, а при соответствующем сочетании высокорослых деревьев с темной листвой или хвоей создают настроение торжественности.
Площадки отдыха и стоянки
Фруктовые посадки бывают живописны лишь весной в период, цветения. Для этой цели в придорожные насаждения полезно включать вишню.
Разнообразие придорожной полосы
Для придания придорожной полосе, большого разнообразия ряды снегозащитных посадок, примыкающие к дороге, необходимо формировать из деревьев и кустарников разной высоты и конфигурации кроны, имеющих листья и цветы, отличающиеся по окраске. Для этой цели следует избирать местные породы, устойчивые против отработавших газов автомобилей, не подверженные ветролому и снеголому, не требовательные к почвенным условиям и влажности.
Прежде всего следует учитывать господствующее направление ветра, чтобы отступать от параллельного дороге расположения снегозащитных насаждений.
Примером такого подхода могут служить участки с интересными типами насаждений в виде 100 — 120-метровых отрезков, расположенных под углом 30° к оси дороги.
Членения однообразного зеленого фона леса, снегозащитных или рядовых насаждений можно достигнуть, включив в их крайний ряд, обращенный к дороге, отдельные деревья, кустарники или их группы, а также создав между снегозащитными насаждениями и дорогой декоративные группы.
Групповые посадки в зависимости от составляющих их пород могут быть древесные, древесно-кустарниковые и кустарниковые.
Основная центральная группа деревьев высотой, силуэтом кроны и окраской листвы создает общий силуэт группы.
Оценка дороги по моделям
Чтобы при крутых изгибах радиусы кривых не получались менее рекомендуемых или минимально допустимых, в местах поворотов можно укладывать огибаемые лентой цилиндрические грузы, описанные этими радиусами в масштабе плана местности.
Радиусы круговых кривых подбирают таким образом, чтобы кривые, удовлетворяя требованиям продольного уклона, удачно сопрягались с рельефом местности, как бы опоясывая возвышающиеся элементы рельефа или огибая его понижения. Радиусы смежных кривых должны удовлетворять приведенным выше в § 4.4 соотношениям. После этого снимают координаты точек, определяющих положение трассы, для точного подбора параметров ее элементов на ЭВМ. При использовании программ, дающих непрерывную плавную криволинейную трассу, задают координаты жестко фиксированных точек и границ, в пределах которых возможны смещения трассы.
При ручном проектировании между вписанными круговыми кривыми располагают переходные кривые, используя вырезанные из прозрачного материала шаблоны клотоид. Для этого необходим набор шаблонов с параметрами от А = 150 м до А = 1000 м с интервалом в 50 м. Шаблоны обычно готовят в масштабе 1 : 10 000. Их можно использовать и при любом другом масштабе карт, умножая или деля параметры и радиусы на отношение масштабов.
Вначале в углы поворотов трассы вписывают круговые кривые, затем, последовательно примеряя шаблоны клотоид разных пара метров, выбирают из них один, лучше всего вписывающийся в намеченную по гибкой линейке линию.
Сочетание элементов дороги
Первое предложение в этом направлении было сделано кандидатами техн. наук И. В. Бегмой и Е. С. Томаревской. Они предложили считать плавными такие кривые, у которых на перспективном изображении, сделанном в масштабе 1:100, биссектриса внутренней кромки покрытия превышает 10 мм для кривых в плане и 4 мм для вогнутых вертикальных кривых.
Позднее к анализу перспективных проекций начали прилагать методы пространственного геометрического анализа. Общим для них является то, что для оценки степени искажения вида дороги принимают величины, характеризующие изменение размеров того или иного элемента дороги в его перспективном отображении по сравнению с его истинной величиной. Так, например, В. Порейль предложил величины углов, стягивающих дуги равной длины на изображении трассы в перспективе, сопоставлять с фактической величиной этих углов на плане трассы. Канд. техн. наук А. А. Кузиков использовал отношение радиусов кривизны трассы в одной и той же точке на проекции и в натуре. Канд. техн. наук П. Я. Дзенис рекомендует оценивать плавность трассы по абсолютной величине кривизны изображения в перспективе. За дополнительный критерий плавности трассы принята скорость изменения кривизны по длине перспективного изображения.
Использование ЭВМ для оценки плавности дороги
Для оценки плавности нет необходимости строить перспективности изображения каждого участка.