31.13. Последовательность проектирования транспортных развязок

Отдельно проект транспортной развязки обычно не делают. Он входит в состав технического проекта дороги. Если дорогу проектируют в две стадии, то и проектную документацию по транспортной развязке выполняют в две стадии. Однако при реконструкции существующего пересечения дорог в одном уровне может возникнуть необходимость в специальном проектировании только транспортной развязки. В этом случае на строительство транспортной развязки составляют технорабочий проект. В особо сложных условиях проектирования и строительства и сложной схеме самой транспортной развязки проект ее можно выполнять в две стадии.

Независимо от сложности транспортной развязки, размеров движения и категорий пересекающихся дорог последовательность их проектирования не изменяется.

Перед началом проектирования производят подготовительные работы:

• по топографической карте масштаба 1:10000 изучают местность предполагаемого объекта строительства транспортной развязки. При этом обращают внимание на места, которые могут повлиять на выбор типа транспортной развязки;

• определяют точку примыкания или пересечения автомобильных дорог, измеряют угол, под которым пересекаются дороги;

• составляют эпюру грузопотоков по всем направлениям;

• исходя из наличия свободной территории рельефа, состава и интенсивности левоповоротного движения составляют схемы предполагаемых типов транспортных развязок;

• в соответствии со СНиП 2.05.02-85 назначают расчетные скорости, геометрические элементы и ориентировочно определяют площадь земельного участка, необходимую для транспортной развязки. Определяют площадь, которая подлежит тахеометрической съемке.

Топографический план местности, выполненный в масштабе 1:1000 (1:2000) и с сечением рельефа горизонталями через 1,0 (2,0) м, является основным документом, по которому составляют проект. Проектировать транспортные развязки должны после проведенных технических изысканий.

Вариантное проектирование развязки производят в следующей последовательности:

• составляют схему перспективной интенсивности движения на пересечении;

• намечают варианты транспортных развязок с учетом распределения потоков, создавая лучшие условия для движения на тех съездах, где больше интенсивность движения;

• производят тщательное обоснование размеров всех геометрических элементов транспортных развязок;

• производят анализ пропускной способности и оценивают удобство и безопасность движения всех конкурентно способных вариантов развязок;

• проектируют продольные и поперечные профили по съездам для всех вариантов и составляют таблицу объемов работ по каждому варианту;

• производят технико-экономическое сравнение вариантов по строительной стоимости, эксплуатационным расходам и приведенным затратам, после чего решают вопрос о выборе наиболее экономичного варианта пересечения или примыкания автомобильных дорог, при этом принимают во внимание компактность, простоту и архитектурно-эстетические качества транспортных развязок.

Выбранный вариант транспортной развязки проектируют в следующей последовательности:

• уточняют и детализируют расчет элементов транспортной развязки с учетом наличия переходных кривых, переходно-скоростных полос и разделительных полос;

• составляют план транспортной развязки в осях с указанием всех размеров;

• на этом плане производят графическую разбивку пикетажа на съездах и основных дорогах, а пикетаж съездов увязывают с пикетажом основных дорог в конце и в начале каждого съезда. Правильность графической разбивки пикетажа на съездах контролируют аналитическим подсчетом пикетажа в соответствии с расчетной длиной каждого съезда;

• проектируют продольные профили съездов и основных пересекающихся дорог, причем отметки поверхности земли для продольных профилей съездов определяют по плану в горизонталях, а основных дорог – по данным геометрического нивелирования (в начале и в конце каждого съезда проектные отметки и продольные уклоны съездов и основных дорог на участке совмещенного движения должны совпадать);

• проектируют поперечные профили съездов и основных дорог с вычерчиванием их для всех характерных мест транспортной развязки;

• оформляют генеральный план транспортной развязки, на котором отражается: ширина земляного полотна, проезжей части и разделительных полос, величина насыпей и выемок, наличие переходно-скоростных полос, путепроводов, водопропускных сооружений, площадок для остановки автобусов и т. д.;

• составляют проекты путепроводов, электрического освещения планового и высотного обоснования для разбивки элементов развязки и контроля в процессе строительства;

• намечают схему оборудования транспортной развязки дорожными знаками и ограждениями;

• составляют сводную ведомость объемов работ и определяют сметную стоимость развязки;

• разрабатывают проект организации работ по сооружению транспортной развязки;

• проектируют рабочие чертежи;

• составляют пояснительную записку.

При двухстадийном проектировании проект развязки должен содержать:

а) на стадии технического проекта: схему распределения транспортных потоков по основным дорогам и съездам с учетом перспективы на 20 лет; варианты транспортных развязок; продольные профили съездов по каждому варианту; ведомости объемов работ по каждому варианту; технико-экономическое сравнение вариантов; план принятого варианта развязки в масштабе 1:2000 (1:1000); поперечные профили съездов для всех характерных мест в масштабе 1:1000 (1:500);

б) на стадии рабочих чертежей: план развязки в масштабе 1:500; поперечные профили для характерных мест в масштабе 1:200; продольные профили съездов (обычно выполняются в масштабе плана); конструктивные чертежи ограждений; конструкции дорожных одежд; вертикальную планировку поверхности земли для обеспечения водоотвода с территории транспортной развязки; конструкции переходно-скоростных полос; конструкции укрепления обочин и откосов земляного полотна; вертикальную планировку земляного полотна съездов и основных дорог с отметками по оси и кромкам проезжей части и по бровкам земляного полотна; конструктивные чертежи водопропускных труб и лотков с привязкой в плане и профиле; конструкции дорожных знаков и схема их расстановки; разбивочные чертежи съездов в плане, привязанные к геодезической разбивочной сети в масштабе 1:1000 (1:500).

При одностадийном проектировании в состав технорабочего проекта транспортной развязки включают: план транспортной развязки; продольные и поперечные профили по съездам; конструкции дорожных одежд; ведомости объемов работ и разбивочные чертежи.

Разбивочные чертежи в любом случае составляют либо для каждого съезда отдельно, либо для ограниченного участка всей транспортной развязки. В последнем случае вся транспортная развязка условно делится на несколько частей, для каждой из которых составляют разбивочные чертежи. Например, Т-образное примыкание можно разбить на три части, для каждой из которых составляют отдельный разбивочный чертеж (рис. 31.89).

Рис. 31.89. Схема деления транспортной развязки для составления разбивочных чертежей

На разбивочных чертежах должны быть:

• указаны пикетаж основных дорог и каждого съезда;

• привязка осей полос движения основных дорог и съездов к опорной сети;

• подсчитаны и указаны численные значения разбивочных координат для каждого съезда и для каждой полосы основных дорог.

Для детальной разбивки покрытия в вертикальной плоскости составляют разбивочные чертежи либо для каждого съезда отдельно, либо для какой-то части транспортной развязки (рис. 31.90).

Рис. 31.90. Разбивка съезда полярным способом

В последнем случае транспортную развязку делят на несколько частей, причем на каждом разбивочном чертеже, выполненном в крупном масштабе, необходимо отдельно вычертить всю транспортную развязку в мелком масштабе, где выделить ту часть развязки, для которой представлен разбивочный чертеж. Это необходимо делать для взаимной увязки отдельных разбивочных чертежей. На этой же схеме показывают расположение государственных и рабочих реперов опорной сети.

На разбивочном чертеже показывают ширину проезжей части съездов и основных дорог, ширину разделительных и переходно-скоростных полос, обочин и т. д. Также через каждые 20-25 м выписывают проектные отметки всех элементов земляного полотна в поперечном профиле. На рис. 31.91 показан пример разбивки части транспортной развязки в вертикальной плоскости, при этом отметки рельефа местности во внимание приняты не были.

Рис. 31.91. Пример вертикальной планировки

Проектные отметки по бровке земляного полотна основных дорог и по оси съездов выписывают с соответствующих продольных профилей, все другие проектные отметки вычисляют в зависимости от величины поперечных уклонов и ширины элементов земляного полотна в поперечном профиле.

При разбивке развязок находят широкое применение способы полярных и прямоугольных координат, угловых и линейных засечек и др. Выбор того или иного способа зависит от многих факторов: рельефа местности, вида транспортной развязки и ее размеров, способа производства работ, стадии строительства и т. д. Выбранный способ разбивки должен быть экономичным и удобным для выполнения и должен обеспечить требуемую точность.

Исходными материалами для составления разбивочных работ служат:

• план транспортной развязки;

• проектные продольные и поперечные профили основных дорог и съездов;

• чертежи путепроводов, переходно-скоростных полос, автобусных остановок, автопавильонов.

Способ полярных координат оправдал себя при разбивке сооружений криволинейного очертания, например, при разбивке левоповоротных съездов на узлах, устраиваемых по типу клеверного листа.

Опытная разбивка полярным способом левоповоротного съезда транспортной развязки с измерением расстояний дальномером показала, что предельная ошибка положения оси съезда относительно центра не превысила ±5 см при R=75 м, это соответствует относительной ошибке 1/1500.

Полярный способ заключается в том, что от центра 14 (рис. 31.92) откладывают требуемое расстояние R до точки к’ под заданным к исходному направлению углом ₁. Точка 14 является опорной точкой, для которой расстояние от другой опорной точки 5 определяют точнее, чем расстояние до точки к’. Положение каждой точки получается независимо от другой, поэтому накопление ошибок измерения происходить не будет.

Рис. 31.92. Принципы разбивки съездов различными способами

Способ прямоугольных координат является самым распространенным. На местности разбивают и закрепляют в качестве опоры две взаимно перпендикулярные оси. Для разбивки точек по оси X откладывают абсциссы, а от концов последних под углом 90° откладывают ординаты. Этот способ является частным случаем полярного способа, когда угол =90°, и требует непосредственных измерений расстояний. При разбивке способом прямоугольных координат необходимо стремиться к тому, чтобы ординаты откладывали от тех осей, от которых длина ординат будет меньше (рис. 31.93 оси BN или B₁N₁).

Рис. 31.93. Разбивка съезда способом прямоугольных координат

Способ угловых засечек находит широкое применение при разбивке высоких насыпей, опор мостов, а также в тех случаях, когда разбиваемые точки расположены на значительном удалении от опорной сети, а непосредственное измерение произвести затруднительно из-за наличия местных препятствий. Способ угловых засечек состоит в том, что положение разбиваемой точки получают путем построения от линии, соединяющей две опорные точки 14 и 5 (см. рис. 31.92) вычисленных углов  и . На пересечении полученных двух направлений находят искомую точку n.

Положение разбиваемой точки n при использовании способа линейных засечек (см. рис. 31.92) определяют расстоянием а и l, одновременно откладываемых от опорных точек 14 и 5. Следовательно, каждое из откладываемых расстояний не может превышать длины мерного прибора. Отсюда следует, что широкое применение этого способа ограничено необходимостью иметь небольшие расстояния от опорной сети до разбиваемых точек, а также тем, что в условиях строительства не всегда имеется возможность точного измерения длин сторон для линейных засечек.

Разбивка левоповоротных съездов. Левоповоротный съезд узла, проектируемый по типу клеверного листа, состоит из двух переходных кривых (в начале и в конце съезда) и круговой вставки между ними, которая может состоять из круговой кривой одного радиуса или из нескольких круговых кривых разных радиусов (коробовая кривая). В силу изложенного разбивку данного съезда принято делить на две части: разбивку переходных кривых и разбивку круговой кривой.

Переходные кривые обычно разбивают способом прямоугольных координат в следующей последовательности:

• из точки пересечения крайних полос движения А (см. рис. 31.93) по направлению осей основных дорог откладывают расчетное значение AN=AN';

• откладывают расчетные значения координат конца переходной кривой Х_к и Y_к;

• через полученную точку к фиксируют направление B₁N₁, параллельное оси X.

При разбивке промежуточных точек переходной кривой откладывают текущие координаты от оси крайней полосы основной дороги АВ (ось X), либо от линии, параллельной этой оси (B₁N₁). Точность получения разбиваемых точек зависит от точности измерения расстояний по оси X, точности фиксации инструмента над точкой и точности отложения угла 90°. Для того чтобы избежать накопления ошибок, все абсциссы необходимо откладывать от начала N.

Разбивку круговых кривых можно производить двумя способами:

• разбивка из центра петли (полярный способ) (см. рис. 31.90);

• способ прямоугольных координат (см. рис. 31.93а).

В пояснительной записке к проекту транспортной развязки должны быть:

• приведены схемы вариантов транспортных развязок и сделано описание преимуществ и недостатков каждого варианта;

• произведен расчет всех элементов съездов, определены все размеры транспортной развязки;

• произведено технико-экономическое сравнение конкурирующих вариантов;

• определен срок окупаемости выбранного варианта.

Также в пояснительной записке освещаются вопросы проектирования выбранного варианта в плане и профиле, решаются вопросы вертикальной планировки, инженерного оборудования, гражданской обороны и охраны природы. Намечаются мероприятия по обеспечению безопасности движения. Пояснительная записка должна включать ведомости земляных и укрепительных работ, искусственных сооружений, снятия растительного слоя, рубки и корчевки леса, инженерного оборудования, виражей.