1.Оцінка зорової плавності заокруглення дороги в плані. Умова плавності. Відстань до екстремальної точки.

При оцінці зорової плавності заокруглення в плані використовують критерій плавності дороги, який визначають як співвідношення кривизни ведучої лінії перспективи і видимої ширини проїзної частини в екстремальній точці (рис.1).

Умова плавності :

(1)

Рис. 1. Кількісні характеристики зорової плавності дороги:

а – формування зображення в картинній площині; б – видиме зображення дороги.

Зорову плавність дороги потрібно оцінювати розрахунками, використовуючи спеціальні програми. При їх відсутності такі розрахунки можуть бути виконані і вручну. Для цього послідовно визначають відстань до екстремальної точки на кривій, висоту очей водія над поверхнею кривої, видимий радіус кривизни ведучої лінії R_α , видиму ширину проїзної частини B_α .

Відстань від спостерігача до екстремальної точки залежить від радіуса кривої в плані (чи параметрів перехідної кривої) і положення спостерігача на проїзній частині і не залежить від поздовжнього профілю. Цю відстань можна розрахувати за формулами 2 і 3.

Для заокруглень без перехідних кривих:

S_є=√¯S_o²+2CR_пл. . (2)

Для заокруглень з перехідними кривими і для клотоїдної траси:

S_є=0.12A+75 при C=1.5;

S_є=0.19A+90 при C=5.0-0.6 (3)

де S_o – відстань від спостерігача до початку заокруглення, м (для оцінки кривої в плані приймають рівною 50 м);

R_пл – радіус кривої в плані, м ;

С – відстань від спостерігача до ведучої лінії. Для двосмугових доріг і повороту направо С=1,5 м, для повороту наліво С=5,0 м (при ширині проїзної частини 7,5м С рівне відповідно 1,5 і 6 м) ;

А – параметри клотоїди, м.

2. Вибір напрямку траси.

Вибір напрямку траси є комплексним завданням, при вирішенні якого конкуруючі варіанти автомобільної дороги в межах смуги варіювання траси детально оцінюють за основними показниками (наведеними витратами, будівельній вартості, транспортно-експлуатаційними витратами, матеріаломісткості будівництва, рівнем зручності та безпеки руху, ступенем забруднення навколишнього середовища та т.д.).

Загальний напрямок траси і ширину смуги варіювання конкуруючих варіантів встановлюють на основі аналітичних розрахунків за результатами економічних вишукувань і розроблюваних на їх основі обгрунтувань інвестицій або техніко-економічних частин проектів, виконуваних у відповідності зі схемами розвитку і розміщення мережі автомобільних доріг, розвитку та розміщення продуктивних сил даного регіону, схемами районного планування та благоустрою.

Вибір загального напрямку автомобільної дороги виконують згідно з основними законодавчими актами України із землекористування, основами водного та лісового законодавства, а також з основними актами з охорони надр і навколишнього середовища.

При нанесенні варіантів траси автомобільної дороги в межах смуги варіювання беруть до уваги такі умови:

можливість проектування автомобільної дороги з дотриманням вимог діючих нормативних документів;

трасування по можливості по найкоротшому напрямку між заданими пунктами;

природні умови району трасування: кліматичні, топографічні, інженерно-геологічні, гідрогеологічні, інженерно-гідрологічні та метеорологічні

ситуаційні особливості району проектування;

варіанти перетину великих водотоків;

вимоги трасування в районах проміжних пунктів для найкращого обслуговування місцевих мереж і транзитного руху;

вимоги щодо забезпечення зручності та безпеки руху;

вимоги ландшафтного проектування автомобільних доріг.

Вже на стадії трасування варіанти автомобільної дороги оцінюють за ступенем відповідності вимогам зручності та безпеки руху. Всебічну оцінку кожного варіанту за цими критеріями вдається зробити при системному, автоматизованому проектуванні. Для того щоб дорога найкращим чином задовольняла вимогам зручності та безпеки руху розміри її елементів повинні забезпечувати можливість руху одиночних автомобілів з розрахунковими швидкостями та транспортних потоків з середніми розрахунковими швидкостями, нормованими залежно від категорії дороги, а поєднання елементів плану та поздовжнього профілю повинні правильно орієнтувати водіїв в частині подальшого напрямку траси за межами фактичної видимості.

Одним з радикальних засобів забезпечення зручності та безпеки руху є ландшафтне проектування, принципи якого отримали розвиток в роботах проф. В.Ф. Бабкова, доц. Н.П. Орнатський та ін і знайшли своє відображення у чинних нормативних документах.

Практична частина

1. Визначаємо відстань від спостерігача до екстремальної точки на кривій

де S_o – відстань від спостерігача до початку заокруглення, м (для оцінки кривої в плані приймають рівною 50 м);

R_пл – радіус кривої в плані, м ;

С – відстань від спостерігача до ведучої лінії. Для двосмугових доріг і для повороту наліво С=5,0 м.

2. Визначаємо висоту очей спостерігача над поверхнею кривої:

3. Визначаємо видиму ширину проїзної частини

Вα – видима ширина проїзної частини, град;

В_п.ч. – ширина проїзної частини дороги в екстремальній точці, м (для четвертої категорії 6м);

S_e – відстань від спостерігача до екстремальної точки,м.

4. Визначаємо радіус кривизни ведучої лінії перспективи R_α для заокруглення тільки з кругової кривої без перехідних кривих

Н – висота очей спостерігача над поверхнею кривої в плані, м;

R_пл – радіус кривої в плані, м.

5. Перевіряємо умову плавності

Висновок: зорова плавність на ділянці не забезпечена. Слід збільшити радіуси кривих або збільшити відстань між ними.

Контрольна робота №4

1.Визначення висоти очей спостерігача над поверхнею вертикальної кривої (Н) при оцінці зорової плавності в плані при розташуванні екстремальної точки в межах ввігнутої вертикальної кривої. Схеми, формули.

Рис.1. Розрахункові схеми для визначення Н при розташуванні екстремальної точки в межах ввігнутої вертикальної кривої:

а – взаємне розташування кривої в плані і вертикальної кривої ;

б – розрахункова схема в поздовжньому профілі і розрахункова формула ;

h – розрахункова висота очей водія над проїзною частиною, м ;

S₃ – відстань від спостерігача до екстремальної точки,м ;

S_в – відстань від початку вертикальної кривої до екстремальної точки (для випадку,коли початок вертикальної кривої лежить між спостерігачем і екстремальною точкою) ;

R_віг. – радіус вертикальної увігнутої кривої, м.

На випуклому поздовжньому профілі висота очей над поверхнею заокруглення зменшується і за рахунок цього збільшується видима кривизна ведучої лінії, при увігнутому поздовжньому профілі висота очей над поверхнею заокруглення збільшується, а видимість кривизни ведучої лінії зменшується. Величину Н визначають за розрахунком. Розрахункову формулу обирають в відповідності з схемою співвідношення кривої в плані і кривої в поздовжньому профілі.

Величина Н не залежить від форми кривої в плані.

Якщо крива в плані розташована на прямій в поздовжньому профілі, незалежно від ухила цієї прямої H=h.

2. Основні прийоми гармонізації дорожнього середовища в природному ландшафті. Варіанти проходження доріг: А — дорога в нульових відмітках; АБ і БА — перехід від нульових відміток до насипу і зворотний перехід; АВ і ВА — перехід від нульових відміток до виїмки і зворотний перехід.

Основні прийоми гармонізації дорожнього середовища в природному ландшафті слід запозичувати із загальних прийомів ландшафтної архітектури. Для них характерне використання природних матеріалів — грунту, рослинності, води як основних джерел формоутворення.

Безумовно, неможливо вичерпати організацію природних форм якими-небудь жорсткими канонами. Мистецтво ландшафтної архітектури, подібно до музичної творчості, безмежно — конкретна неповторна ландшафтна ситуація народжує її неповторне аранжування.

А. При проходженні дороги в нульових відмітках насип практично не відчувається при русі з проїзної частини і трохи проглядає при погляді на дорогу з боку. Основні гармонізуючі прийоми організації дорожнього середовища полягають у використанні зелених насаджень — чагарникових і деревних порід. Тут багато що залежить від плану траси — пряма, плавна крива або переходи від прямої до кривої і назад. Найкраще підходить посадка відособлених, яскраво виражених груп дерев поблизу вершин кутів повороту. На прямих ділянках і на ділянках плавної кривизни доцільна посадка протяжних мас чагарникових порід неправильної форми з невеликими вкрапленнями дерев.

АБ і БА. Перехід від нульових відміток до насипу зазвичай створюється поступовим збільшенням висоти насипу. Практично початок насипу зорово не позначається (за винятком влаштування бар'єрних обгороджень). Додаткові заходи аналогічні варіанту А. Зворотній перехід також не вимагає додаткових заходів щодо ландшафтної організації.

АВ і ВА. Перехід від нульових відміток до виїмки створює «ефект в'їзду». З'являється відчуття деякої завуженності габаритів дороги. Засобами ландшафтної архітектури необхідно замаскувати початок виїмки. Це може бути досягнуто розкриттям початку виїмки (влаштуванням своєрідних «воріт»), плавним плануванням її укосів, посадкою чагарників і дерев в двох-, трьохрусній композиції в зоні початку виїмки. Зворотний перехід від виїмки до нульових відміток, навпаки, створює ефект виходу на вільний простір. Компенсаційні заходи аналогічні заходам варіанту АВ.

Практична частина

Контрольна робота №5.

1.Визначення висоти очей спостерігача над поверхнею вертикальної кривої (Н) при оцінці зорової плавності в плані при розташуванні екстремальної точки в межах опуклої вертикальної кривої. Схеми, формули.

Рис.6.Розрахункові схеми для визначення Н при розташуванні екстремальної точки в межах опуклої вертикальної кривої :

а – взаємне розташування кривої в плані і вертикальної кривої ;

б – розрахункова схема в поздовжньому профілі і розрахункова формула.

h – розрахункова висота очей водія над проїзною частиною, м ;

S₃ – відстань від спостерігача до екстремальної точки,м ;

S_в – відстань від початку вертикальної кривої до екстремальної точки (для випадку,коли початок вертикальної кривої лежить між спостерігачем і екстремальною точкою) ;

R_вип – радіус вертикальної опуклої кривої, м ;

На випуклому поздовжньому профілі висота очей над поверхнею заокруглення зменшується і за рахунок цього збільшується видима кривизна ведучої лінії, при увігнутому поздовжньому профілі висота очей над поверхнею заокруглення збільшується, а видимість кривизни ведучої лінії зменшується. Величину Н визначають за розрахунком. Розрахункову формулу обирають в відповідності з схемою співвідношення кривої в плані і кривої в поздовжньому профілі.

Величина Н не залежить від форми кривої в плані.

Якщо крива в плані розташована на прямій в поздовжньому профілі, незалежно від ухила цієї прямої H=h.

2. Основні прийоми гармонізації дорожнього середовища в природному ландшафті. Варіанти проходження доріг: Б — дорога в насипу; В — дорога у виїмці; БВ і ВБ — перехід від насипу до виїмки і зворотний перехід.

Основні прийоми гармонізації дорожнього середовища в природному ландшафті слід запозичувати із загальних прийомів ландшафтної архітектури. Для них характерне використання природних матеріалів — грунту, рослинності, води як основні джерела формоутворення.

Б. Дорога, яка проходить у високому насипі, є однією з найбільш небажаних ситуацій в ландшафті). При русі по верху насипу створюється певне відчуття небезпеки, яке деколи ще більш підсилюють бар'єри безпеки, що зорово звужують дорогу. При погляді на такий насип з боку створюється відчуття потужного земляного валу, що обмежує простір. Компенсаційні заходи тут можуть бути наступного характеру: влаштування максимально пологих укосів. Вже при закладанні 1:3, 1:4 створюється зорова їх плавність. Можливе також влаштування укосів ще пологіших, коли це не приводить до значних втрат коштовних площ; посадок груп дерев. Такі посадки доцільно здійснювати поблизу підніжжя насипу. Дерева підбираються з таким розрахунком, щоб крона, що сформувалася, зорово сприймалася при русі по дорозі і створювала відчуття просторового переходу до навколишнього ландшафту. При влаштуванні пологих укосів великого закладання (1:8, 1:10) рекомендуються зелені насадження чагарникових порід, які висаджуються безпосередньо на укосах з відступом від краю проїзної частини на відстань понад 8—10 м.

В. Дорога у виїмці створює просторове відчуття зорового коридору, яке посилюється при крутому закладанні укосів. Компенсаційні заходи мають планувальний і озеленювальний характер. Планувальні заходи можуть включати створення пологих укосів, укосів із змінним коефіцієнтом закладання, згладжування гребеня виїмки, створення терасс. Озеленення доцільно розташовувати приблизно посередині загальної висоти укосу. Садити слід чагарник крупними групами або дерева з низькою розпластаною кроною . Посадки на спеціально влаштованих терасах рекомендуються у вигляді квіткового і чагарникового декоративного озеленення. Такі тераси можуть мати підпірні стінки і доцільні для урбанізованих або частково урбанізованих дорожніх ландшафтів.

БВ і ВБ. Перехід від насипу до виїмки, так само як і зворотний перехід, є динамічною зміною композиційних співвідношень в ландшафті. Такі зміни вимагають активних ландшафтних засобів для пом'якшення «ефектів переходу». У зонах переходів можуть бути влаштовані ярусні ландшафтні композиції із землі і зелених насаджень. Рекомендуються посадки деревних порід з підкресленою вертикальністю крони (наприклад, сосна звичайна, ялина, модрина). Такі вертикальні зелені композиції, організовані на початку виїмок, створюватимуть нові просторові співвідношення, маскуючи перехід від однієї земляної форми до іншої.

Контрольна робота №6.