Обеспечение внутренней гармонии — пространственной плавности трассы

До последнего времени проектирование дороги в плане и продольном профиле осуществлялось без достаточной взаимной увязки.

По существу в процессе технических изысканий определялось положение трассы только в одной проекции — в плане, а затем в процессе камерального проектирования определялось положение проектной линии в продольном профиле. Отдельно элементы плана и профиля отвечали требованиям технических норм, но трасса дороги, представляющая собой пространственную линию, не обладала требуемой плавностью, имела провалы (невидимые участки), что приводило к непроизвольному снижению скорости водителями на относительно несложных участках.

Пространственную плавность трассы следует оценивать с точки зрения восприятия ее водителями, видящими дорогу в искаженной перспективе под малым углом зрения. Поэтому круговые кривые воспринимаются водителем сплющенными, длины кривых уменьшенными, а поворот дороги круче на 15—20° (рис. 7.1, а).

Короткая кривая между длинными прямыми воспринимается как крутой изгиб трассы, а сравнительно пологие или горизонтальные прямые участки в продольном профиле, расположенные за длинными спусками, крутыми подъемами (рис. 7.1, 6). Существует так называемый эффект «сложения уклонов»: подъем за спуском воспринимается как подъем не с фактическим уклоном, а с уклоном, равным сумме уклонов спуска и подъема (рис. 7.1, в).

rue. 7.1. Искажение вида дороги в перспективе:

а — восприятие кривой в плане малого радиуса как крутой излом;

б — восприятие пологого прямого участка после длинного спуска; в — эффект сложения уклонов при пилообразном продольном профиле дороги;

1 — фактическое соотношение продольных уклонов; 2 — кажущееся соотношение продольных уклонов В качестве примеров неудачного сочетания элементов плана и профиля, когда нарушается оптическая (кажущаяся) и фактическая плавность дороги, можно привести следующие случаи.

• 1. Большое количество выпуклых и вогнутых переломов продольного профиля на прямом участке в плане (при пересечении ряда холмов) создаст впечатление провалов. Для водителей остается неясным дальнейшее направление дороги, и возможны столкновения со встречными автомобилями (рис. 7.2, а).
• 2. Несогласованность размеров кривых в плане и вертикальных кривых. Смещение начал кривых (рис. 7.2, 6) в плане и профиле создает у водителей впечатление резкого излома дороги и оптический эффект просадки. Если кривая в плане значительно короче кривой в профиле, дорога в перспективе имеет неспокойный негармоничный вид.

Рис. 7.2. Неблагоприятные сочетания элементов трассы:

а — частые переломы продольного профиля в пределах прямых участков в плане; б — несогласованность элементов плана и продольного профиля; в — короткие вогнутые участки продольного профиля; 1 — продольный профиль; 2 — план трассы (пунктиром показано рекомендуемое положение трассы дороги); 3 — вид дороги до улучшения плавности трассы; 4 — вид дороги после улучшения плавности трассы.

• 3. Короткие вогнутые вертикальные кривые, расположенные в пределах длинной кривой в плане (рис. 7.2, в) или прямого участка, создают также впечатление изломов и провалов трассы.
• 4. Опасными с точки зрения водителей воспринимаются кривые в плане малого радиуса к, расположенные в конце затяжных спусков. Улучшить ситуацию можно за счет увеличения радиуса кривой в плане (рис. 7.3, б).

Рис. 73. Пример исправления резкого перелома трассы путем увеличения радиуса кривой в плане:

а — до исправления плана: б — после исправления Можно привести еще много других примеров неудачного сочетания элементов плана и профиля. Поэтому задачей комплексного пространственного трассирования автомобильных дорог является достижение пространственной и оптической плавности дороги.

Основные рекомендации по пространственному трассированию:

1. Количество переломов в плане и профиле должно быть по возможности одинаковым. Желательно, чтобы длина горизонтальной прямой была равна или больше длины вертикальной кривой.

Смещения вершин вертикальных и горизонтальных кривых допустимы не более чем на ¼ длины меньшей из них.

• 2. Паилучшей пространственной плавностью отличается трасса, запроектированная в плане в виде клотоид — сопрягающихся переходных кривых больших размеров.
• 3. Длины прямых и кривых необходимо назначать соизмеримыми. Недопустимы короткие кривые между длинными прямыми и наоборот. Не должно быть большого различия в величине радиусов близко расположенных кривых. Радиусы смежных кривых

Л

должны отличаться не более чем — < 1,5.

^2.

• 4. Изменение направления дороги в плане на малый угол (1—8°) должно смягчаться введением кривых очень больших радиусов (Я = 5000−10 000 м).
• 5. Недопустимы местные просадки (провалы) продольного профиля, в которых теряется видимость поверхности дороги, а также местные взбугривания профиля, закрывающие видимость следующих за ним участков. Необходимо также избегать легкой волнистости плана и профиля из-за следования очертанию второстепенных элементов рельефа.

В качестве критериев сравнения вариантов трассы принимают:

• • минимум суммарных приведенных затрат на строительство и эксплуатацию дороги;
• • среднюю скорость и время движения, но дороге в прямом и обратном направлениях.