1299

221

Рис. 12.4. Изменения нервно-психической напряженности водителя при проезде по участку дороги с меняющимися параметрами элементов плана и профиля:

J — изменение кожно-гальванической реакции (КГР); 2 — изменение коэффициента безопасно­ сти: 3 — неровное покрытие; ограничение видимости

является график коэффициентов безопасности Кш, которые пред­ ставляют собой отношение удобной и безопасной скорости uaon про­ езда по какому-либо участку дороги (кривая в плане, мост) к мак­

симально возможной скорости въезда на него с предшествующего участка vm (рис. 12.5);

Дорога может считаться удачно запроектированной, если зна­ чения К б е з > 0 ,8 . Участки с /С б е э< 0 ,4 очень опасны для движения, при /С б е з= 0 ,6 ч -0 ,8 — относительно опасны. Проезд участков дорог с малыми значениями коэффициентов безопасности всегда сопровож­ дается повышением нервно-эмоциональной напряженности води­ теля, что хорошо видно из рис. 12.4. Поэтому график коэффи-

Рис. 12.5. Схема к определению ко­ эффициента безопасности:

1 — график изменения скорости; 2 — кривая малого радиуса

:222

циентов безопасности, построенных по эпюре скоростей, которая определена расчетом или путем наблюдений за транспортными потоками на существующей дороге, может рассматриваться как ха­ рактеристика удачности проложения трассы.

12.2. Требования охраны окружающей среды при выборе направления трассы

и других проектных решениях

При выборе направления трассы необходимо учитывать требо­ вания защиты окружающей среды. Постройка дороги вносит боль­ шие изменения в экологическое равновесие природы и хозяйствен­ ную жизнь района ее проложения.

Изъятие земель под постройку дороги и нарушение границ уго­ дий может нарушить рациональную систему севооборотов и прине­ сти большой экономический ущерб сельскому хозяйству. Иногда при постройке автомобильных магистралей с интенсивным движе­ нием приходится делать перепланировку земельных угодий хо­ зяйств, расположенных с разных сторон дороги, чтобы устранить необходимость переезда сельскохозяйственных машин через доро­ гу. Проложение дороги по ценным плодородным землям опасно тем, что сметаемая ветром пыль с дорог низших категорий снижает уро­ жайность на прилегающих полях. При сгорании антидетонационных добавок к бензину выделяются опасные для здоровья соедине­ ния свинца, которые оседают на придорожной полосе и, накапливаясь в почве, могут попадать в пищу с сельскохозяйствен­ ными продуктами.

Смываемые дождями с проезжей части масла и продукты изно­ са шин и особенно применяемые для борьбы с гололедом гигроско­ пические соли угнетают растительность придорожной полосы и, попадая, в конце концов, в водотоки, вызывают их загрязнение. Это необходимо учитывать при проложении дорог вблизи водоемов и в пределах водоохранных зон, где в замкнутой системе дорожно­ го водоотвода предусматривают водоочистительные отстойники.

Прорезая большие лесные массивы просеками, дороги меняют условия жизни населяющих их животных. Неожиданно выбежав- •шее на дорогу животное часто становится причиной тяжелого дорожно-транспортного происшествия. В ряде случаев дорогу в лесных массивах приходится ограждать высокими изгородями, а для животных устраивать под насыпями специальные проходы.

Следует обходить трассой заповедники и заказники, зоны, от­ несенные к памятникам природы и культуры. По возможности же­ лательно вдоль рек, озер и других водоемов прокладывать дороги за пределами водоохранных зон.

Непродуманно проводимые при постройке дороги земляные работы могут нарушить красоту природных ландшафтов располо-

223

Рис. 12.6. Различные приемы маскировки больших обнаженных откосов и выра­ ботанных карьеров посадками растительности

женными в неудачных местах грунтовыми карьерами и резервами, обнажением склонов при устройстве земляного полотна в полуна- сыпях-полувыемках при прокладке трассы по косогору (рис. 12.6, а). При невозможности избежать этих работ следует прибегать к маскировке неудачных обезображенных строительством мест по­ садками растительности (рис. 12.6, б).

Подрезка склонов и перегрузка их насыпями может вызвать активизацию оползневых процессов. При прокладке дорог вдоль косогора дорожные канавь;, перехватывая стекающую поверхност­ ную воду, вызывают засыхание деревьев с низовой стороны склона.

На пересечениях болот насыпи, уплотняя торф, прерывают про­ сачивание грунтовой воды, вызывают развитие заболачивания.

Дорога привлекает к себе большое количество людей. Поэтому при ее проектировании следует предусмотреть возможности обоз­ рения открывающихся природных ландшафтов и достопримеча­ тельных мест. В то же время сосредоточение в отдельных местах дороги, например на стоянках и площадках отдыха, многочислен­ ных посетителей, если не обеспечить в этих местах создания необ­ ходимых удобств и удовлетворения санитарно-гигиенических требо­ ваний, неизбежно приведет к порче и загрязнению придорожной полосы.

При проходе дороги вблизи от населенных пунктов и особенно при использовании улиц автомобильное движение является источ­ ником загрязнения воздуха отработавшими газами двигателей, шума и вибрации, которые распространяются до прилегающих к дорогам строений, отражаются на здоровье и работоспособности населения. Колебания зданий при проезде автомобилей делают невозможным размещение около дороги некоторых видов произ­ водств и лабораторий, требующих повышенной точности.

Санитарные нормы допустимого шума и Строительные нормы и правила П-12-77 «Защита от шума» ограничивают уровни шума на территории старых жилых кварталов 50—60 дБА, курортов — 40— 50 дБА.

524

Интенсивность транспортного шума зависит от многих обстоя­ тельств — интенсивности, состава и скорости движения, типов шин, ровности дорожных покрытий и др. В среднем у бровки земляного полотна в 7,5 м от оси ближайшей полосы движения уровень шу­ ма (в дБА)

£ = 50 + 8 ,8 1 g N ,

где N — интенсивность движения, авт/ч.

Методы расчета снижения уровней шума от движения автомо­ билем на разных расстояниях от его источников исходят из пред­ посылки, что затухание энергии происходит в соответствии с фор­ мулой

13,9 Ig-^K

*<1

где L n — уровень шума на расстоянии R n от источника звука; Ц — уровень шума на расстоянии Ri.

Наиболее рациональный способ предотвращения влияния транс­ портного шума — проложение дороги на таком расстоянии от заст­ ройки, при котором он не превышает допустимых норм. При невоз­ можности этого автомобильные магистрали с интенсивным движе­ нием располагают в выемках и тоннелях, устанавливают вдоль дороги звукопоглощающие ограждения из пористых материалов, отсыпают ограждающие земляные валы (рис. 12.7). Идея всех за­ щитных мероприятий — создание за ними звуковой тени или погло­ щение звука. Для надлежащего экранирования высота барьера должна быть не менее 4—4,5 м. Придорожные насаждения относи­ тельно малоэффективны и снижают шум в среднем на 0,15 дБА на 1 м ширины полосы.

Учет требований охраны природы при проектировании дорог не должен ограничиваться только мерами по ее защите. Продуманная постройка дороги может существенно улучшить местность осуше­ нием болот, созданием водохранилищ, закреплением песков, повы­ шением устойчивости склонов, предохранением почв от эрозии и др. Использование для земляного полотна и дорожных одежд шла­ ков, зол ТЭЦ и других побочных продуктов промышленности дает возможность ликвидировать накопившиеся за много лет их отвалы.

Учет требований охраны окружающей среды неизбежно ослож­ няет и удорожает дорожное строительство. Однако забота и внима­ ние, уделяемые этому вопросу в СССР, делают эти дополнительные затраты вполне оправданными.

12.3. Обеспечение пространственной плавности трассы

Движение автомобилей с постоянной или практически не меня­ ющейся скоростью на всей протяженности дороги может быть обеспечено только при проложении трассы дороги как плавной

Рис. 12.8. Искажение вида дороги в перспективе:

а — кривая ыалого радиуса воспринимается как крутой излом; б — увеличение радиуса кри­ вой способствует зрительной плавности дороги; в —*влияние продольного. уклона (горизон­ тальный участок за длинным спуском кажется подъемом, а небольшой подъем — очень кру­ тым); / — фактическое соотношение уклонов; 2 — кажущееся соотношение

пространственной линци с учетом особенностей зрительного вос­ приятия дороги водителями.

Назначая элементы дороги, необходимо принимать во внимание то, что водители видят расположенные впереди участки дороги искаженными'в перспективе, под очень малым углом зрения. Кру­ говые кривые представляются им сплющенными, длина кривых уменьшенной, а крутизна поворота возросшей (рис. 12.8). Поворот дороги в плане на несколько градусов, искажаясь в перспективе, кажется круче на 15—20° и более.

Короткая кривая между длинными прямыми воспринимается как резкий изгиб трассы, а сравнительно пологие прямые участки дорог, расположенные за длинными спусками, — крутыми подъе­ мами.

Эти кажущиеся нарушения плавности дороги отражаются на избираемых водителями режимах движения и вызывают необосно­ ванное снижение скорости в местах, где параметры элементов пла­ на и профиля обеспечивают возможность проезда с более высокими скоростями. В таких случаях иногда говорят о возникновении до­ полнительного «психологического» или «зрительного» сопротивле­ ния движению.

Пространственная плавность трассы, устраняющая эти зритель­ ные обманы и внушающая водителям уверенность в управлении, обеспечивается прежде всего применением таких значений пара­ метров элементов плана и профиля, которые полностью исключают искажение вида дороги в перспективе, а также устранением несо­ ответствий в расположении элементов трассы в плане и профиле, вызывающих ее кажущиеся изломы и неспокойный, неплавный вид в пространстве.

На основании анализа зрительной плавности построенных дорог выработаны следующие рекомендации по сочетанию элементов трассы.

1. Количество переломов в плане и профиле должно быть по возможности одинаковым.

Нарушение этого правила приводит к неудачным сочетаниям, в большинстве случаев характеризующимся повышенной опасно­ стью дорожно-транспортных происшествий. Типичным примером являются частые переломы продольного профиля на длинных пря­ мых в плане, обычно вызванные стремлением наносить обертываю­

1

ятные сочетания эле­ ментов трассы:

мерная извилистость про­ дольного профиля; в — устройство коротких пря­ мых вставок между го­ ризонтальными кривыми, направленными в одну сторону; г — устройство коротких прямых вста­ вок между обратными кривыми в плане; д — короткие вогнутые участ­ ки продольного профиля; / — продольный профиль; 2 — план трассы (пункти­ ром показано рекомен­ дуемое проложение трас­ сы дороги); 3 — перспек­ тивный вид дороги до улучшениия плавности трассы; 4 — перспектив­ ный вид дороги после улучшения плавности

трассы *

228

щую проектную линию в целях сокращения объема земляных ра­ бот, что создает волнистую поверхность дороги (рис. 12.9, а). Особо неудачен случай, когда повороты дороги в разные стороны распо­ ложены в вогнутых кривых.

Обеспечение видимости увеличением рабочих отметок насыпей (рис. 12.9, б) не всегда улучшает положение, так как извилистость дороги, ранее в какой-то мере оправдывавшаяся спуском дороги на дно долины по склонам, после подъема дороги на насыпь представ­ ляется едущим логически неоправданной рельефом и ситуацией местности.

2. Длины прямых и кривых участков дороги в плане должны соответствовать друг другу.

Следует избегать коротких кривых в плане, расположенных между длинными прямыми, которые кажутся издалека водителю резким переломом дороги и вызывают снижение скорости (см. рис. 12.8). Повороты дороги на малые углы смягчают вписыванием кри­ вых больших радиусов не менее указанных:

п.12.5).

4.Недопустимы короткие прямые вставки между направленны­ ми в одну сторону кривыми, которые также воспринимаются как неприятный для взгляда излом дороги. Такие вставки следует за­ менять кривыми больших радиусов, проектируя подобные участки как трехзвенные коробовые кривые (рис. 12.9, в). Для устранения коротких прямых вставок между обратными кривыми увеличивают

радиусы кривых так, чтобы они непосредственно сопрягались друг с другом (рис. 12.9, г). Радиусы смежных кривых должны разли­ чаться не более чем в 1,5 раза.

’ 5. Для достижения наилучшей плавности трассы следует по возможности совмещать вертикальные и горизонтальные кривые. Желательно, чтобы длина горизонтальной кривой несколько превы­ шала длину вертикальной кривой. Смещения вершин совпадающих вертикальных и горизонтальных кривых допустимы не более чем на у4 длины наименьшей из кривых. Радиус вогнутых вертикаль­ ных кривых должен не менее чем в 6 раз превышать радиус совпа­ дающих с ними кривых в плане.

Недопустимы сопряжения концов кривых в плане с началом выпуклых или вогнутых вертикальных кривых, расположенных на последующих прямых участках. В первом случае для автомобилей, едущих со стороны вертикальной кривой, неясно дальнейшее на­ правление дороги. Во втором случае создаются участки ограничен­ ной видимости ночью при свете фар.

6. Для обеспечения на дороге видимости на большом расстоя­ нии следует избегать сочетаний элементов трассы, образующих в

229

продольном профиле «провал», в результате которого для водите­ ля остается неопределенным дальнейшее направление дороги. К числу таких сочетаний относятся: короткие вогнутые участки про­ дольного профиля, расположенные в пределах длинных прямых или кривых в плане большого радиуса, воспринимаемые как кар­ маны или просадки (рис. 12.9, д) ; выпуклые вертикальные кривые мэлых радиусов на прямых участках, в частности на пересечениях дорог в разных уровнях; прямые участки, как бы упирающиеся в небосвод на вершине выпуклых кривых малого радиуса («дорога В никуда»).

Пространственную плавность трассы часто проверяют построе­ нием перспективных изображений, используя для этого методы начертательной геометрии (рис. 12.10). Затем вносят при необходи­ мости исправления в план и профиль для достижения их плавно­ сти. В настоящее время для этой цели используют электронные вычислительные машины, в которые вводят координаты плана, продольного и поперечного профилей трассы. Плавность трассы анализируют по изображению перспективы дороги на экране гра­ фического дисплея, производя необходимые исправления прямо на экране с помощью специального устройства — светового пера. Эта корректировка автоматически вводится в ЭВМ, которая пересчиты­ вает координаты трассы, а графопостроитель вычерчивает перспек­ тивное изображение. В зависимости от избранной точки стояния наблюдателя («точка зрения») перспективные изображения доро­ ги могут вычерчиваться при виде дороги с каждого пикета или с

6)

Рис. 12.10. Построение перспектнвного изображения участка дороги не-

У тодом прямоугольных координат:

230