НОВОСТИ    КНИГИ    КАРТА САЙТОВ    ССЫЛКИ    О САЙТЕ   






предыдущая главасодержаниеследующая глава

6. Окружающая местность

За пределами придорожной полосы в обе стороны расстилается нетронутый строителями дорог ландшафт - окружающая местность.

Граница между придорожной полосой и нетронутым ландшафтом должна быть расплывчатой. Таково основное требование вписывания дороги в окружающую местность - постепенность перехода.

Ландшафт - понятие сложное и многообразное. Его нельзя рассматривать в отрыве от целевого назначения, Например, сельскохозяйственный ландшафт по своим контурам не совпадает с ландшафтом транспортным. Представление о транспортном ландшафте знакомо человечеству с тех пор, как появилась потребность общения родов и племен, обмена товарами. Караваны вьючных животных, а позже колесницы и телеги, кибитки и двуколки двигались по террасам рек, пересекали горные хребты по перевалам; на широких равнинах люди шли и ехали по оставленным высохшими реками полосам песков и гравия.

Изыскания дорог в сущности сводятся к поиску в любом ландшафте наиболее устойчивых и пригодных для езды линий. По ним удается проложить дорогу с наименьшими объемами работ, и это ведет не только к экономии строительных затрат.

Чем меньше нарушаем мы существующий ландшафт врезками и пригрузками, чем лучше изучаем естественную направленность развития ландшафта, чем гармоничнее вписываем в него дорогу, тем она будет устойчивее и живописнее.

Еще в 30-х годах, выходя в полевой маршрут, изыскатели с аэроснимками в руках придирчиво изучали каждый сложный пункт намечаемой трассы, обследовали и фотографировали его, как в виде примера показано на рис. 42. На фотографиях в общих чертах намечали контуры инженерных мероприятий. Работая с зеркальной камерой и накладывая на ее матовое стекло пластикатовые листки, можно было зарисовать на них характерные силуэты естественного ландшафта и вновь намеченного транспортного.

42
42

Ныне с прогрессом автоматической обработки аэроснимков задача удачного вписывания дороги в ландшафт упростилась. Использование ЭВМ позволяет найти самую экономичную трассу. Ручная работа сводится к продвижению по стереомодели марки, связанной с электронными вычислителями (в разных системах по - разному функционирующими и по - разному называемыми), и к получению для каждой из фиксируемых точек трех координат. Заложив в электронно-вычислительную машину программу трассы с предельными уклонами, предельными глубинами врезки выемок, предельными высотами насыпей и другими ограничениями, и ведя маркой трассу любыми кривыми, получают от машины "да" - "нет". В сущности это автоматизированный метод поиска лучшей трассы так называемыми "попытками", давно используемый инженерами, но без необходимости прорубать в тайге пробные трассы - просеки, переходить реки вброд и без ряда других полевых затруднений. Метод - дающий огромную экономию времени.

Полевая работа ограничивается устройством опознаков, что иногда может быть осуществлено сбросом вымпелов с самолета.

Получение в электронно-вычислительной машине координат любой точки трассы и любого поперечника позволяет строить и перспективу с любой точки вперед по трассе. Для перспективы, которую увидит водитель легкового автомобиля, наклон луча зрения назначается исходя из высоты 1,2 м и расстояния видимости для расчетной скорости движения. При этом луч зрения можно направлять на проектные отметки намечаемой трассы и контролировать надежную видимость на дороге.

Получение с помощью ЭВМ поперечников будущей дороги и поднятие их на трассировочном столике вертикальное положение позволяют строить перспективу на заданное расстояние вперед по трассе. Через каждый шаг проектирования перспективное изображение фотографируется кинокамерой. Это позволяет в дальнейшем показывать на экране любому количеству экспертов, как оптически воспринимается проектируемая дорога на заданной скорости движения. В любой точке кинопленку можно остановить, чтобы обсудить качество варианта и внести в него улучшения. Среди экспертов должны быть опытные водители.

Полностью передоверить эту работу электронно-вычислительным машинам нельзя, так как восприятие всего окружающего ландшафта для нее слишком трудоемко. Инженер, рассматривая стереомодель, сделает это быстрее и надежнее. В программу для ЭВМ пока еще невозможно вводить такие важные критерии оценки трассы, как красота видов, удовольствие от поездки. Ведь далеко не все показатели природных условий в равной степени и достаточно полно отражены на аэроснимках. Если не вся трасса, то некоторые сомнительные участки ее пока еще могут потребовать дополнительного изучения с помощью аэровизуальных наблюдений, фотографирования с воздуха в косой проекции с разных высот, а также путем старого испытанного метода наземных маршрутов тоже с фотографированием (см. рис. 42). На современном уровне геологических знаний изыскатель может по любой линии трассы, опираясь на аэроснимки и наземный осмотр, построить гипотетический грунтовый разрез. Редкие выработки (скважины и шурфы) располагаются по этим разрезам для проверки правильности гипотезы и уточнения инженерных свойств грунтов. Ускоряется эта работа применением геофизической разведки. Грунтовый разрез всегда сопоставляется с геоморфологическим.

Инженерное районирование приносит огромную пользу для ускорения изыскательского процесса, а также для обоснования принципиальных проектных решений.

Когда мы задумываемся над тем, как же лучше, устойчивее, дешевле и живописнее построить дорогу, то прежде всего задумываемся над состоянием атмосферы. Она определяет привлекательность и невзгоды дороги. Во вторую очередь мы думаем о воде, которая может испортить дорогу, провалить, размыть, покрыть мерзлотными буграми, но может украсить ее и укрепить богатой зеленой растительностью. Тут речь идет не просто о сохранности леса или рощ, а о подборе вполне определенных видов растительности в определенной их композиции. Мы думаем также о рельефе и о наклонах поверхности, определяющих, как действует на дорогу и ее окружение гравитация, уплотняет или, наоборот, рвет на части, покрывает трещинами, обвалами и оползнями. Наконец, мы думаем о материале, из которого и на котором строится дорога, о грунтах. А на грунты в дорожной конструкции действуют и атмосфера, и вода, и гравитация, и композиция растительных видов.

Итак, четыре элемента природной обстановки (атмосфера, вода, рельеф и грунт) определяют, как строить дорогу, удовлетворяющую технической эстетике. В каждом из этих элементов можно выделить множество особенностей, влияющих на устойчивость и живописность дороги, причем влияющих не обособленно, а только в общем их сочетании.

Опыт изысканий и строительства показал, что по каждому из названных элементов можно пока ограничиться десятью показателями особенностей.

Используя четыре группы показателей, можно любой транспортный ландшафт охарактеризовать четырехзначным кодом, строго соблюдая порядок цифр. Каждая цифра характеризует наиболее важную для данной местности особенность. Для удобства пользования цифровые характеристики ландшафта вносятся в перфокарты, а на обороте каждой карты записываются основные рекомендации по проектированию дороги в соответствии с требованиями технической эстетики.

Если, как это иногда бывает, два или три признака какой - либо группы должны учитываться в равной степени, то следует пользоваться картами, составленными по этим двум или трем кодам. Кроме того, система кодов в случае нужды пополняется индексами, характеризующими степень суровости климата, залесенности, сейсмичности, те или иные особенности техногенного ландшафта (пересечение существующих дорог, наличие заводов или жилых кварталов города, плотин) и т. п.

Система кодов помогает проектировщику не пропустить при изысканиях ничего существенного. При этом следует помнить, что все вещества в мире, и, в частности, атмосфера, вода и твердые породы подвержены местным самосжатию и саморазрежению. Важно также учитывать, что в оболочках очагов самосжатия действует саморазрежение, а в оболочках очагов саморазрежения - самосжатие.

          Система кодов инженерного районирования
Группа атмосферных условий	 Группа гидрологической обстановки
 (1-е место в коде)                   (2-е место в коде)
0 Не существенны                0 Ничем не примечательна
1 Самосжатие атмосферных паров  1 Затяжные дожди
2 Неблагоприятные температуры   2 Ливни
3 Вредная изменчивость погод    3 Береговой подмыв типа цунами
4 Устойчивые туманы             4 Селевые потоки
5 Резкие смены освещенности     5 Напорные грунтовые воды
6 Вредный состав воздуха        6 Трещинные грунтовые воды
7 Пылевые и песчаные смерчи     7 Обильная верховодка
8 Лавины и снегозаносы          8 Заболачиваемость
9 Песчаные и пылевые заносы     9 Болота низовые
Группа рельефа поверхности      Группа состояния грунтов
 (3-е место кода)                      (4-е место кода)
0 Смешанный, неопределенный     0 Смешанные, неопределенные
1 Обрывистый (круче 72°)        1 Перекристаллизованная порода
2 Крутосклонный (36 - 72°)      2 Рыхлая порода
3 Косогорный (14 - 36°)         3 Сыпучие грунты, гравий, песок
4 Покатый (4 - 14°)             4 Вечномерзлые грунты
5 Межгорный (больше 1°)         5 Неводостойкие грунты
6 Прибрежный                    6 Слабосвязные грунты
7 Равнинный (0 - 4°)            7 Засоленные грунты
8 Террасы                       8 Легко развеваемые грунты
9 Техногенный, стены            9 Внутренне напряженные грунты

Пример расшифровки кодовой записи: "0022 сменить на ООП". Это значит: трасса, проложенная по трещиноватой оболочке пика, где альпинисты часто по незнанию попадают под камнепады и где потребовалось бы устройство галереи с мощными кровлей и фундаментом, должна быть перенесена по хорде в тоннель в прочной перекристаллизованной и водонепроницаемой породе собственно пика. Итак шесть строк текста заменяются четырьмя словами кода. Другой пример: "0365 сменить на 0080". Это значит: трасса с низкого морского берега, подмываемого иногда высокими волнами, должна быть перенесена на приподнятый террасовидный берег. Здесь три строки текста заменяются полустрокой кода.

Приведенные в четырех группах коды инженерного районирования дают общую информацию о той местности, в которую вписывается дорога и позволяют найти наиболее надежную и живописную природную обстановку. Но чтобы запроектировать дорогу, инженеру приходится учитывать также и ряд дополнительных осложнений, встречающихся местами на трассе.

Такие осложнения можно закодировать дополнительными индексами, ставящимися только на четные места восьмизначного кода, причем осложнения эти относятся только к предшествующему нечетному коду.

 Восьмизначная система дополнительных индексов
0 Особые осложнения отсутствуют
1 Густая залесенность, требующая прорубок
2 Промышленный комплекс, требующий приспособления к нему транспорта
3 Заселенные комплексы, требующие устройства пояса обслуживания
4 Пересечение других транспортных путей, развязки
5 Карст всех видов, карьеры, рудники, тоннели, подземные водотоки
6 Водные преграды, как плотины, водохранилища, каналы, молы
7 Склон, теряющий устойчивость (оползни, оплывнины и т. п.)
8 Признаки сейсмонапряженности участка
9 Дальняя возка строительных материалов

Так, например, отмечая на 1-м месте кода под знаком 6 вредный состав воздуха в городе, мы сразу же за шестеркой в восьмизначном коде записываем знаком 3 - желательность устройства в городе пояса обслуживания.

Допустим, что установлен восьмизначный код "63007000". Это значит, что в равнинной застроенной местности обнаруживается вредный состав воздуха. Необходимо обустроить здесь пояс обслуживания, исключающий отравление людей и их попадание под колеса автомобилей. "10002000" означает наличие на крутом склоне густой облачности. Если установлено, что именно в данном месте такое явление часто повторяется, надо предотвратить удары молний на автомобиль и предусмотреть на будущей дороге громоотвод. Надежное использование кодирования с помощью ЭВМ пока еще ограничено возможностями дешифрирования аэроснимков.

Эти возможности показаны в табл. 9, составленной по опыту проектирования многих дорожных объектов. Аэроснимки использовались масштаба не мельче 1:25 000. Низкий процент дешифрируемости означает наличие косвенных и не вполне надежных заключений, выводимых из изучения аэроснимков. В этих случаях необходимые уточнения вводятся по литературным данным, специальным картам, аэровизуальным наблюдениям и наземным обследованиям. Весьма важен при этом и субъективный фактор - опытность изыскателя в данной специфической природной обстановке. Так, для автора этой книги легким оказывается дешифрирование горных структур, но трудным - определение особенностей вечномерзлого ландшафта. Другим же наблюдателям, наоборот, нет затруднений в вечномерзлых грунтах, а в горах много неясного.


Таблица 9. Степень возможности дешифрирования инженерных районов по аэроснимкам

В настоящее время во всем мире очень остро стоит проблема охраны окружающей среды. При решении этой задачи в дорожном строительстве приходится сталкиваться с двумя обстоятельствами: с относительной ценностью отнимаемых дорогой ландшафтов и с гармонизацией дороги с ландшафтом.

На основании опроса многих экспертов А. К. Виноградский предлагает следующую шкалу ценности земель:

Территория                     Коэффициент относительной ценности
Заповедники                             7,0
Сады                                    3,5
Пашни                                   3,2
Лесопосадки                             2,5
Населенные пункты, огороды              2,4
Лес                                     1,9
Сенокосы                                1,6
Выгоны, берега рек и озер               1,5
Кустарники, заболоченные территории     1,0

Одним из средств улучшения окружающей местности служит достижение гармоничности ландшафта и вписываемой в него дороги. Приведем лишь принципы такой гармонизации.

1. Дорога - линейное сооружение - может пересекать самые разнообразные ландшафты, выделенные на карте инженерного районирования. Теоретически это могло бы повести к резкой смене проектных решений при переходе от одного инженерного района к другому, к нарушению плавности трассы. Но от проектировщика требуется так проложить трассу, чтобы на ней не было резких скачков. Этот тезис требует пояснения.

В природе все взаимосвязано. Одного взгляда на карту инженерного районирования достаточно, чтобы увидеть постепенность переходов между районами. Это выражается в том, что в четырехзначных кодах соседних районов меняется только одна цифра, редко две. Известный классик районирования В. П. Семенов - Тянь-Шанский ввел представление о расплывчатых границах между районами.

Ведя трассу через такие границы, которые на картах районирования следует намечать пунктиром, получим плавную трассу с постепенными изменениями проектных решений. В этом отчасти и заключается искусство гармоничного вписывания дороги в ландшафт. Например, в условиях горного рельефа можно проложить гармоничную трассу, прокладывая ее подъемами и спусками с поворотами через отдельные хребты.

Хорошо можно использовать приподнятую морскую террасу (рис. 43) для плавного проложения дороги почти без подъемов и списков. Здесь часты туманы, поэтому приходится прибегать к раздельному трассированию; действует береговой подмыв, вынуждающий местами крепить берег.

43
43

2. Единичные резкие осложнения плавной трассы нужно преодолевать всем арсеналом современных технических средств, если далее трасса снова пройдет по спокойной местности. Переход к ним резок и в отличие от мягких переходов обозначается сплошной, а не пунктирной линией. Это не граница, а рубеж по терминологии В. П. Семенова - Тянь-Шанского.

Вернемся к примеру с морской террасой (см. рис. 43). Допустим, что спокойный морской берег прерывается скальным прижимом. Здесь туманы разгоняются сильным ветром, а береговой подмыв скале не опасен. Тогда проектировщик назначает тоннель или подвешивает дорогу на консолях.

3. Ландшафт нас интересует и в будущем. Важно знать, где произойдет поднятие или опускание, а где смещение по плоскостям сдвигов вызовет дробление на блоки или щебень и изменит устойчивость склонов. Выемка тектонически равносильна давлению снизу, а насыпь соответствует опусканию с растущей пригрузкой. Неосторожная врезка в крыло взброса может вызвать неудержимые обвалы. Автомобили на ходу вибрируют и увеличивают подготовленную неустойчивость дорожного полотна.

Ну а там, где действует саморазрежение и появляются вызванные им очаги каменистых селей, необходимо буровзрывными работами разрушить перегородки очагов и спустить из них воду. Все эти явления меняют ландшафт, с чем и приходится считаться.

Бережное отношение к ландшафту - основное требование к проекту дороги. Проектировщик должен изучать закономерности и направленность природного развития ландшафта, который пересекается дорогой.

4. Новый транспортный ландшафт - произведение инженерного искусства и, аналогично художественному произведению, оно прежде всего подчинено соблюдению тех пропорций, которые выработаны творческой деятельностью человека. Однако художественные пропорции не могут быть надуманными, они возникли и продолжают развиваться в ходе естественного отбора. Сохраняется то, что устойчиво и целесообразно.

Обычный переход дороги с моста через лог в выемку показан на рис. 44. Слишком глубокая выемка и приземистый мост создали бы впечатление дороги мрачной и скрыли бы вид на окрестности. Если же слишком высоко поднять мост, выемка на подходе к нему превратится в неряшливое скопление холмиков, нарушающее целостное восприятие дороги. Но представим себе, что лог врезан в плато (рис. 45). Тогда мост следует поднять в уровень плато, так как опущенный в глубь лога наклонными выемками он как бы засвидетельствует беспомощность инженера преодолеть трудное место в ландшафте.

44
44

45
45

Для нахождения правильных пропорций к сотрудничеству над проектом весьма полезно привлекать художника, хорошо знакомого с целевым назначением дороги и ее сооружениями, а также с жизнью ландшафта.

5. В здоровый ландшафт надо встраивать здоровую конструкцию. К сожалению, это не всегда достигается, даже если проект и удовлетворяет требованиям устойчивости. Неудачи чаще всего вызываются пренебрежением вредной изменчивостью погод (код 3000).

Важным проектным документом, предотвращающим ошибки в строительном процессе, в применении тех или иных грунтов в дорожной конструкции и в обработке поверхности проезжей части для надежного движения по ней автомобилей служат диаграммы погод.

Диаграммы погод, составленные по данным метеослужбы, позволяют правильно предусмотреть явления, влияющие на конструкции, технологию строительства и особенности эксплуатации, и тем предотвратить нежелательные последствия. Например, если после иссушающей жары польют дожди, размыв растресканных гидрофильных грунтов на откосах будет глубоким и разрушительным, и их надо защитить; если после дождей сразу наступят морозы, на дороге может появиться гололедица; если до сезона дождей возводимая из неводостойких грунтов насыпь не будет защищена, а потом наступят частые переходы температуры через 0°, можно ждать развития мерзлотных деформаций на проезжей части и т. д.

Перечисленными пятью принципами гармонизации дороги с ландшафтом можно ограничиться. Более подробные сведения и в несколько иной трактовке опубликованы в трудах В. Ф. Бабкова, П. Я. Дзениса, Н. В. Орнатского, Н. П. Орнатского и В. Р. Рейнфельд. Для полноты картины ландшафтного проектирования приведем лишь несколько примеров из практики в некоторых специфических условиях.

Спуски и подъемы по горному хребту - основные элементы горной дороги. Как известно, принципы трассирования грузовозных и туристских горных дорог весьма различны. Это можно пояснить графиком (рис. 46), где по высотным зонам горной дороги учтено сокращение содержания кислорода в воздухе по мере повышения абсолютных отметок местности. Для экономичного грузового движения предельно допустимый уклон по мере поднятия в гору надо сокращать по формуле

i = 0,9h i0,

где i0 - принятый предельный уклон по техническим условиям; h - высота над уровнем моря, число тыс. м; i - уклон на данной высоте.

46
46

Для легкового туристского движения, с относительно небольшим повышением затрат преодолевающего крутые подъемы, уменьшение уклонов с высотой не признается необходимым. Туристы в ненастье по горам, как правило, не ездят, а в хорошую погоду появление на дороге чадящих тяжеловозов, требующих обгона и снижающих общую комфортабельность и безопасность движения, ими не приветствуется. Если в живописной, местности совместить грузовозные дороги с туристскими, приток туристов резко сократится, а это сопряжено с убытками для народного хозяйства.

Но кроме прямых убытков, совмещение туристских и грузовозных потоков ведет к образованию "пробок" и общему ограничению скорости. Как известно, это сопряжено с загрязнением атмосферы, с ее загазованностью, с значительным увеличением в отработавших газах содержания свинца и кадмия, что особенно вредно.

Итак, прокладывая грузовозную дорогу, строго следя за постепенным увеличением уклона по мере спуска с перевала, изыскатели мысленно представляют себе, какие виды будут открываться из автомобиля, как при чередовании уклонов будет использоваться инерция автомобиля, и наносят на аэроснимки ключевые точки, намечают уборку скульптурных осложнений склона, короткие эстакады, галереи и места возможного пересечения отрогов тоннелями. Многокилометровые петли будущей дороги мысленно встраиваются в склон мелкими полувыемками и полунасыпями.

При этом совершенно неприемлемо трассирование дороги по склону серпантинами. Серпантины сильно тормозят движение транспортных потоков, увеличивают опасность движения, особенно в темное время суток, так как у большинства автомобилей при повороте фары светят не на дорогу, а в сторону. (У наиболее современных автомобилей имеется приспособление, регулирующее поворот фар при повороте рулевого колеса). Кроме того, в переплетении покрывающих горный склон серпантин на многих горных дорогах не видно природного ландшафта.

Со всей очевидностью можно утверждать, что нет такого ландшафта горного склона, в который невозможно вписать длинные петли дороги, обеспечивая требуемую видимость, хорошую скорость движения, и совместить эти достижения с экономией грунтовых работ и сохранением устойчивости склона. На склоне трасса лучше всего укладывается сплошной клотоидой.

Выбор яруса склона нередко оказывается трудно решаемой проблемой эстетики. Это можно показать на примере из изыскательской практики.

Требовалось спуститься с горного массива высотой свыше 3 000 м к Каспийскому морю. Наклоны поверхности на протянувшихся к морю горных отрогах были значительно положе, чем в ущельях внизу. Здесь было много солнца и в то же время лежал тонкий слой выпавшего снега, в низовых же ущельях было мрачно, сыро и темно. Так и тянуло проложить трассу по светлому пологому ярусу, выйти по нему к морю и спуститься петлями живописной дороги к берегу.

Но ведь не все люди выдерживают высоту и кислородное голодание: появляются одышка, сердцебиение и головная боль, а у иных людей и временные нарушения психики. Тормозные рефлексы ослабевают, и человек начинает действовать, не считаясь с опасностью. Для водителя это недопустимо. Надо опустить трассу ниже.

Следующий ярус изобилует площадками с горными лугами. Здесь из - под земли местами бьют родники, вызывающие сплывы почвенного слоя. Но есть и сухие выступы, покрытые резко пахнущим кустарником и диким табаком. Цепляясь за эти выступы, ведем трассу к морю, вот оно уже синеет вдали. Но попадаем в густой туман, прочно прилипающий слоем толщиной 200 - 300 м к приморскому фасаду гор. Здесь пахнет лесом. Живописно в разрывах тумана, но для движения опасно, особенно зимой, когда туман оседает и появляется гололед.

Отметим мимоходом, что для дыхания такой туман не вреден, его не следует путать со смогом.

Из - за возможности гололеда снижаем предельный уклон и задаем следующую петлю в хорошо продуваемое ущелье. Здесь на обратном повороте обнаруживаем не растаявший еще с прошлой зимы мощный снежник (массив фирнового снега). Для солнечных лучей такой теневой угол недосягаем. Назначаем места для вырубки обзорных площадок, даем больше света и воздуха дороге, а трассу прокладываем над снежником и скоро попадаем в девственный буковый лес, где воздух сух и чист, но сквозь чащу деревьев ничего не видно. Внезапно лес редеет и открывается море. Внизу множество ступеней рисовых полей, а вдали, ближе к берегу, виднеются рощи магнолий и цитрусовых.

Читателю может быть не вполне понятно, как осуществлять переходы в горах от яруса к ярусу. Напомним, что повсеместно в горах встречаются очаги саморазрежения пород (рис. 47), нарушающие порядок параллельности хребтов и окруженные прочной, почти вертикальной стеной самосжатия тех же пород. Такие очаги саморазрежения и помогают проектировщикам спускать трассу с одних хребтов к другим широкими петлями.

На рисовых полях сотни мелких каналов, оросителей и сбросов воды, многие из которых давно уже не действуют. Приходится перепроектировать их систему, наметить новые оросительные каналы и сочетать их с трассой дороги,

Наконец, выходим к морю, к причалам и пляжам, к местам, где после постройки автомобильной дороги возникнут курорты, появятся кемпинги для туристов.

47
47

Это не обобщенная схема, а частный пример из практики. В других местах появятся иные затруднения и встретятся другие подарки природы, которым внимательный изыскатель уделит внимание.

Так, по мнению П. А. Фрумкина, помимо высоты, требуется учитывать температуру воздуха, его влажность, содержание ультрафиолета и ветер. Все эти явления меняются по сезонам. В зависимости от экспозиции склона меняются влажность и температура. Ветер обычно усиливается на перевалах.

Обобщение можно сделать лишь одно: эстетика дорог требует очень тщательного изучения ландшафта и климата, притом во все времена года.

Пересечение горных перевалов для скоростных дорог высоких категорий обычно осуществляется тоннелем. Это сокращает длину дороги, снижает ее до уровня приемлемого атмосферного давления с достаточным количеством кислорода в воздухе. Дороги низших/категорий чаще прокладывают через перевал открытой трассой, не всегда обеспечивая проезжаемость в любой сезон и достаточную видимость. Опыт эксплуатации дорог подсказывает несколько основных правил соблюдения технической эстетики на пересечении перевалов в средних широтах.

Прежде всего надо учесть ветровой режим на водоразделе, насыщенность влагой притекающего воздуха. Нередко перевал пропускает со стороны моря более теплый воздух, и тогда на обратном склоне, обращенном к материку, зарождается пелена тумана. На этом же материковом склоне выпадает больше снега. Мощность его отложений сильно наращивается ветровым нагоном снега с морской стороны. Поэтому подход к перевалу с материковой стороны следует трассировать со смягчением продольного уклона и запроектировать на нем действенные меры против снегозаносов. Выемка или насыпь дороги в седловине перевала тормозит снего - ветровой поток и тоже выгружает на себя снег. В таких случаях надо строить продуваемую дорогу, применяя соответствующих размеров эстакаду, пропускающую под собой снег. Но можно также прокладывать трассу через перевал немного выше седловины по одному из склонов полувыемкой. Однако врезать ее надо в склон солнечной экспозиции. Иногда в самой седловине перевала устраивают глубокую выемку и защищают ее от снега галереей.

Для обеспечения видимости и плавности движения перевалы рекомендуется пересекать косо по клотоиде, приближающейся к прямой. Этот способ оправдал себя в горах Тянь-Шаня.

Пересечение водных пространств вынуждает проектировщика решать несколько своеобразных задач по обеспечению устойчивости дороги в зоне морских приливов. Такая дорога отличается полным отсутствием защищающей ее придорожной полосы. Это отлично выполнено голландскими инженерами (рис. 48). Иногда защиту приходится создавать отсыпкой в море каменных глыб.

48
48

Особые требования предъявляются к дорогам по берегам водохранилищ, где при колебаниях уровня воды происходит быстрая переработка берегов. Все известные процессы нарушений устойчивости склонов протекают на берегах водохранилищ ускоренно и мощно. Приходится возводить укрепительные стены, из которых наиболее экономична монолитная стена, отбрасывающая волны вертикальной гранью, и наклонная с тыловой стороны.

Плотины, создающие водохранилища, используются для проложения по ним дорог. Если плотина изогнута в плане, то въезд на нее со стороны нижнего бьефа решается просто (рис. 49). Попасть же на плотину со стороны поднятого водохранилища трудно. В этом случае прибегают к устройству тоннеля на кривой малого радиуса или (при наличии достаточной площади) к полукруговой развязке.

49
49

Пересекая дорогой морские заливы или уходя в море промысловой дорогой (рис. 50), предусматривают ее защиту от штормов. Дорога должна строиться выше всплеска волны, чтобы морские соли не корродировали дорожное покрытие. Морскую дорогу поднимают на эстакаду. Чтобы удешевить строительство эстакады, изучают детально глубины залегания устойчивых, неразмываемых донным течением грунтов. Если дно моря неровно, эстакада может получиться извилистой. Легкая извилистость двупутной эстакады удобна для ночного движения (см. рис. 50).

50
50

Морская дорога пропускает суда, для чего эстакада на пересечении фарватера переходит либо в высокий мост, либо в подводный тоннель. Способ тоннеля обычно более экономичен, особенно если по трассе имеются острова для устройства стыка эстакады с тоннелем. Можно также при малых глубинах намывать искусственные острова по обеим сторонам фарватера.

Переход через дельты - одна из труднейших проблем дорожного строительства. Что может быть неэстетичнее грязи, то заливаемой морем и засоляемой им, то возвышающейся над ним лишенной растительности топью. В IX в. арабские путешественники впервые увидели такую непролазную хлябь в Голландии и назвали ее непригодной "себшой". Теперь по голландским дельтам проложены самые ровные и устойчивые дороги мира (см. рис. 48). Таков результат упорного труда людей, научившихся отнимать сушу у моря, опреснять ее, покрывать почвами, растительностью и отличными дорогами.

Строительство хороших дорог на дельтах осуществимо лишь в рамках общего плана улучшения и освоения этих территорий.

Дороги равнин обычно поднимают в насыпь. Грунты для насыпей и грунты, на которых насыпь возводится, крайне разнообразны. Поэтому дорожная конструкция часто оказывается неравнопрочной, а ошибки технологического процесса их возведения, сезонность строительства дают себя знать деформациями проезжей части несколько позже. Проверка ровности старых дорог показывает, что гидрофильные грунты не поддаются окончательному уплотнению и дорога неравномерно, миллиметр за миллиметром, садится, а местами, приняв влагу, насытившись водяными парами, набухает или вспучивается мерзлотными буграми.

В геологическом разрезе можно проследить, как ненадежно уплотнились когда - то рыхлые гидрофильные грунты, несмотря на значительные давления и повышенные температуры в земной коре. Только глубокий метаморфизм этих грунтов, доведенный до стадии кристаллизации, делает их надежно устойчивыми. Возможно ли это на земной поверхности? Вполне возможно, если техника будет направлена на создание подвижного метаморфизатора, движущегося по рыхлой насыпи и оставляющего за собой "гранитизированную" полосу.

Почвы надо обязательно убирать из - под будущих насыпей для последующего использования их в качестве плакировочного материала на откосах. Их оставление под насыпями - причина многих деформаций равнинных дорог. Уже на глубине 20 - 30 см почти повсеместно обнаруживается почвообразующий грунт, который поддается укреплению и служит надежным основанием для дорог.

Поиск устойчивых линий в равнинном ландшафте путем дешифрирования растительности на аэроснимках становится с каждым годом все более быстрым и надежным. Установлено, что и искусственно насаждаемая растительность несет на себе признаки подпочвенного грунта, его скрытого режима влажности. Раньше всех это осознали виноделы и чаеводы: вкус вина или чая с разных, даже соседних, участков оказывается неодинаковым.

Итак, дешифрировщикам аэроснимков надо предоставлять первое слово при изысканиях дорог высокого качества. Изучение грунтового разреза только по шурфам и скважинам, без геофизической основы, ведет к пропускам и ошибкам. Да и обходится такой прием дороже.

Всегда необходимо определять границу между разуплотнением и выветриванием грунтов.

Следует помнить, что разуплотнение направлено снизу вверх, а выветривание - по путям разуплотнения - сверху вниз.

Дороги на неустойчивых грунтах требуют серьезного их обследования методом конечных элементов для соответственного назначения дорожных конструкций. В частности, для выявления вероятных подвижек на склонах требуется обследование шурфами и инклинометрами, а также изучение режима выступающих на поверхность и грунтовых вод.

Техногенный рельеф создан человеком, возводящим высокие корпуса зданий и сложное подземное хозяйство, перестраивающим все пути наземных и подземных водотоков, меняющим состав воздуха и растительности.

Во всех случаях в условиях техногенного рельефа транспортные проблемы должны решаться дорожниками совместно со специалистами ведущего профиля техногенного рельефа (градостроителями, ирригаторами, специалистами горнорудной промышленности, гидростроителями и т. д.).

Наиболее сложными являются вопросы правильного размещения вводов дорог в города и строительства городских магистралей.

Большие города растут и места ввода в них непрестанно смещаются в сторону загородных дорог. Соответственно изменяются и требования к примыкающим участкам загородных дорог.

Еще в 1974 г. автором была предложена новая структура города, предусматривающая скоростное движение автомобилей (до 120 - 140 км/ч), безаварийность движения и безопасность пешеходов, защиту жителей от шума и загазованности воздуха.

Ниже изложены основные принципы предлагаемой структуры города.

Появление пешехода на городской магистрали должно быть полностью исключено, поэтому на магистрали не допустимы никакие тротуары.

Магистрали ограничивают жилой район с обеих сторон, причем желательно, чтобы движение транспорта по каждой магистрали было односторонним. В обратном направлении используется по возможности соседняя магистраль. Магистрали противоположных направлений движения соединяются поперечными улицами, где скорость автомобилей может быть уменьшена в соответствии с требованиями автомобильной инспекции. Чем выше допускаемая скорость, "тем уже может быть магистраль. Скорость движения по магистрали рядно нарастает от краев к середине и допускается в соответствии с подготовкой водителей до 140 км/ч.

Магистрали следует проектировать с легкой кривизной, обеспечивая хорошую видимость на обгонах впереди идущих транспортных средств. На подходах к поперечным улицам, которые также назначаются с односторонним движением, в кривую въезда вписывают клотоиду (рис. 51).

51
51

Городской общественный транспорт (автобусы, троллейбусы, трамваи) ориентируется на краевые полосы, где располагаются остановки рядом с входами - выходами жилых районов. Автобусы и троллейбусы могут двигаться во втором, третьем и других рядах, как это им будет предписываться автомобильной инспекцией.

Между магистралями и жилыми зданиями района возводится "обслуживающий пояс" (рис. 52) - длинное непрерывное здание высотой 2,5 - 3 этажа, обрамленное со стороны магистрали рифленым экраном, отбрасывающим волны шума, а также вредные газы. В обслуживающий пояс включаются этажные гаражи, из которых владельцы автомобилей нажатием кнопки спускают свою машину к краю магистрали для дальнейшего включения в транспортный поток.

52
52

Никаких стоянок, помимо этажных гаражей, на магистралях устраивать не следует. Подъехав к этажному гаражу, владелец опускает нажатием кнопки свободное место и вкатывает в него свой автомобиль.

Автомобилям - такси разрешается останавливаться только у остановок городского общественного транспорта. Право же въезда в жилой район имеют только электромобили, пожарные машины и электромобили для инвалидов.

На поднятом этаже пояса обслуживания располагают в строго определенном порядке магазины, мастерские, рестораны и т. п. во всем необходимом объеме, чтобы граждане не теряли времени для поездки в удаленные универмаги и не перегружали напрасно магистральный транспорт.

Пояс обслуживания возводят на столбах - колоннах, между которыми допускается въезд грузовиков для выгрузки товаров и загрузки тары с помощью простейшего лифта. Заказанные такси также могут ждать заказчика между колоннами пояса обслуживания.

Все витрины пояса обслуживания должны быть обращены в сторону жилого района, причем вдоль витрин устраивают тротуары, обычно возвышенные, на которые местами выходят лестницы или пандусы.

На рифленом экране пояса обслуживания устанавливают лишь светящиеся номера и символы объектов - пиктограммы, а также световые прожекторы, лучи которых направлены по направлению движения. Там же могут размещаться и воздухоструйные аппараты, осушающие асфальтовое покрытие после дождя и сдувающие снег в валы для его уборки машинами, а также вентиляторы для сдувай и я с магистрали газов.

Над поперечными улицами пешеходы движутся по эстакадам, расположенным примерно в уровень с тротуарами пояса обслуживания.

Рестораны в поясе обслуживания располагают ближе к учреждениям, работающим днем, с тем, чтобы вечерняя музыка не мешала жилым домам. Шумные мастерские отделяют от жилых массивов рифлеными экранами.

Развороты для транспортных средств на магистралях двухпутного движения устраивают в зависимости от общего рельефа либо тоннельные, либо эстакадные. Редкие пешеходные переходы через магистрали устраивают также в зависимости от рельефа тоннелями либо эстакадами.

На двухпутных магистралях между потоками встречного движения предусматривают узкую разделительную полосу. На однопутных магистралях не должно быть никаких разделительных полос. Связь магистралей в больших городах осуществляется через круговые развязки.

Никаких подземных или башенных гаражей в городе устраивать нельзя, поскольку они отнимают много времени для въезда и выезда автомобилей и в них скапливаются в большом количестве вредные отработавшие газы.

В тех городах, где пока еще нет места для сооружения обслуживающего пояса, временно можно ограничиться возведением отражательного экрана высотой в 2,5 этажа с переносом тротуаров в сторону жилых массивов.

Обход городов малыми дугами не допускается. Мимо всех городов дорогу следует прокладывать кривыми больших радиусов, как это выполнено на дороге Уфа - Челябинск, пока с одной стороны. В будущем, когда дороги у городов окажутся перегруженными, необходимо строить обходы с обратной стороны городов также по кривым больших радиусов.

Это предусмотрено автором в технико-экономических обоснованиях строительства ряда дорог в Казахстане, Белоруссии и Эстонии.

На черноморской трассе от Новороссийска до Батуми автором совместно с курортологом В. Левинтасом намечено раздельное строительство дорог встречного направления движения: подгорной и прибрежной. Все населенные пункты останутся в промежуточной зоне и через них пройдут лишь поперечные дороги, связывающие прибрежную трассу с подгорной.

предыдущая главасодержаниеследующая глава










© MOTORZLIB.RU, 2001-2020
При использовании материалов сайта активная ссылка обязательна:
http://motorzlib.ru/ 'Автомобилестроение, наземный транспорт и организация движения'
Рейтинг@Mail.ru