CC BY
39
СТАТЬЯ РЕДАКТОРА
Техническое регулирование на марше...
© начало на стр. 1
из дорожных условий и состояния транспортного потока в рамках максимально-разрешённой скорости. Но дело даже не в этом. Открываю «Справочник дорожных терминов» [3], где дано привычное для студентов-дорожников и инженеров многих поколений определение: «АВТОМОБИЛЬНАЯ ДОРОГА — инженерное сооружение, предназначенное для движения автомобилей...». Уже лучше, но определение устарело. Читаем ФЗ №257 «Об автомобильных дорогах и дорожной деятельности в РФ»: «АВТОМОБИЛЬНАЯ ДОРОГА — объект транспортной инфраструктуры, предназначенный для движения транспортных средств. ». Именно это определение, стилистически выверенное и законодательно утверждённое, должно было быть прописано в СП, но авторы думают по-другому.
Б. «БИКЛОТОИДА — кривая, состоящая из двух одинаково направленных клотоид с одинаковыми параметрами.». Мысленно обращаюсь к авторам: «Почему с одинаковыми параметрами?» Одинаковые параметры — симметричная биклотоида, разные параметры — несимметричная биклотоида. И то, и другое в природе существует и используется при проектировании. А далее я открою Вам «военную тайну» Мальчиша-Кибальчиша. За рубежом проектирование бикло-тоидных закруглений не рекомендуется и даже запрещается, поскольку траектория движения автомобиля плохо совпадает с её
очертаниями. Например, немецкие нормы регламентируют, что между двумя клотоидами должна быть вставка отрезка круговой кривой по длине, не менее длины пути движения автомобиля в течение 2-3 секунд с расчётной скоростью (2-3 секунды — это скорость реакции водителя). Да, тема сложная. . И совсем уж не тайна, и не секрет, что термин «биклотоида» далее по тексту документа более не встречается ни разу. Тогда зачем Вы даёте ему определение?
Можно было бы продолжить экскурс терминов, но их трактовка с моей стороны уже больше похожа на ёрничество. Не моя вина — не подставляйтесь, авторы.
Далее — по сути документа. Ключевым вопросом в нормировании геометрических параметров дороги является расчётная скорость. В СП под расчётной скоростью понимают «наибольшую возможную (по условиям устойчивости и безопасности) скорость движения одиночного автомобиля...». Какого автомобиля? Замечу, что расчётные скорости по категориям дорог не изменялись со времён СНиП П-Д.5-62. И там, в качестве расчётного автомобиля для обоснования наибольшей возможной скорости движения был принят отечественный автомобиль ГАЗ-21 «Волга». Так он по умолчанию (молчаливо) и присутствует во всех последующих нормах.
В то же время в передовых зарубежных нормах за расчётную принимается скорость 85% вероятности превышения. Не вдаваясь в суть этого параметра, скажу, что есть множество публикаций на эту тему, в том числе
Скворцова О.В. [4], где эта тема доходчиво анализируется и объясняется. А заявления авторов СП о том, что наши расчётные скорости почти такие же, как за рубежом, и даже выше, за счёт чего наши нормы даже более строгие, лишь уводят дискуссию от истинной природы вещей.
Приведу практический пример. В Госкомпании «Автодор» выполнили проект реконструкции участка автомобильной дороги М-4 «Дон» по нормам российским и немецким. И хотя расчётные скорости были сопоставимые (российские — 150 км/ч, немецкие — 140 км/ч), за счёт разных схем расчёта величин минимальных радиусов кривых в продольном профиле объём земляных работ на проектируемом участке по немецким нормам оказался меньше на 30%. В контексте этого вспоминаются слова В.Ф. Бабкова: «Нельзя, чтобы в дорожном строительстве превалировал бульдозерный стиль мышления».
Другим принципиальным положением СП, с которым трудно согласиться, является то, что более 80% параметров дорог назначаются по принципу «прямого нормирования». Доказано, что для реализации творческого потенциала инженера-проектировщика необходимо, чтобы доля параметров «прямого нормирования» не превышала 50%.
«Прямое нормирование» поясним на примере табл. 5.8 из СП.
Почему длина переходной кривой на серпантине при скорости 30 км/ч должна быть 30 м, не поясняется. Думаю, что имелось в виду, не менее 30 м. А уширение проезжей части — не менее 2,2 м. Однако проектировщик видит табличное указание
4 | САПР и ГИС автомобильных дорог | №2(3), 2014
СТАТЬЯ РЕДАКТОРА
Таблица 5.8 из СП 34.13330.2012
Параметры элементов серпантина Параметры серпантина при расчётной скорости движения, км/ч
30 20 15
Наименьший радиус кривых в плане, м 30 20 15
Поперечный уклон проезжей части на вираже, %% 60 60 60
Длина переходной кривой, м 30 25 20
Уширение проезжей части, м 2,2 3,0 3,5
Наибольший продольный уклон в пределах серпантина, % 30 35 40
Рис. 1. Естественный ландшафт в горизонталях и дорога
параметров и выполнит именно так. А если не выполнит, то госэкспертиза его поправит, напишет: «Видите, надо конкретно — 30 м и 2,2 м (таблица 5.8)».
Вот такое «прямое нормирование» параметров лишает инженера возможности творческого подхода к выработке оптимальных проектных решений. Неоднократно говорилось (писалось) о том, что целесообразно, по возможности, переходить от табличного нормирования к формульным зависимостям параметров, когда инженеру понятен каждый из параметров формулы, и он ими варьирует в допустимых пределах, добиваясь приемлемого проектного решения.
Отдельной темой обсуждения, имеющей важнейшее значение в теории и практике проектирования, является трассирование дорог. Именно очертания трассы во многом предопределяют все потребительские свойства будущей дороги. В СП даже имеется подраздел «Трассирование с учётом ландшафта». И даже есть хорошая декларация того, что «трассу вновь строящихся дорог, а при соответствующем технико-экономическом обосновании и реконструируемых дорог, следует предусматривать в виде плавной линии в пространстве...». Но дальше как-то эта тема особо не задалась.
Попытаемся частично восполнить этот пробел. Что означает «дорога. плавная линия в пространстве». Видимо речь идёт о том, что дорога в плане и продольном профиле должна иметь криволинейные очертания. И тут начинают играть роль уже не столько нормированные параметры трассы, сколько принципы трассирования и методы трассирования, реа-
лизующие в той или иной степени эти принципы.
Заметим, что природный (естественный) ландшафт почти не содержит прямых линий (рис. 1), а значит и ландшафтное трассирование дорог должно строиться на основе криволинейных элементов. Этому утверждению отвечает принцип «гибкой линейки» и реализующие его методы трассирования «опорных элементов» и «сплайн-трассирования» [5].
Метод «опорных элементов» в САПР-реализации был разработан М.А. Григорьевым (Союздопроект) ещё в конце 70-х годов прошлого столетия. Современные САПР АД также имеют в своем арсенале инструменты этого метода, но применяется он у нас весьма редко в отличие от зарубежной практики.
Метод «сплайн-трассирования» дорог был апробирован в середине 90-х годов в Томской области, когда «Томскавтодором» руководил человек, открытый к экспериментам и инновациям — Урманов И.А. По его инициативе были запроектированы и построены две автомобильные дороги, в основе трассирования которых лежал математический аппарат сплайнов.
На рисунке 2 представлен космоснимок участка дороги Томск-Межениновка, где этот метод был реализован. Из снимка видно, что практически на всём протяжении трасса криволинейна. Исключение составляет участок дороги, где было принято решение примыкания дорог слева и справа осуществить на прямолинейном участке.
В верхнем левом углу снимка видно, что дорога в целом имеет плавный поворот направо, но он реализован
в виде криволинеино-синусоидально-го очертания. Объясняется это следующим обстоятельством: дорога в этой зоне проходила по кедровому бору, и нам не удалось договориться с лесхозом о сносе 5-7 кедровых деревьев, что позволило бы реализовать более плавные очертания дороги. Пришлось «плясать» вокруг каждого дерева. А через три года на кедрач напал жук-короед и «съел» половину деревьев, что и видно на снимке. Вот так иногда борьба за экологию и лес не спасает, и дорогу нормальную не позволяет построить.
Примерно по центру снимка видна примыкающая к основному титулу дорога с направлением на юг. Её очертания — яркий пример «полигонального трассирования», когда чередуются длинные прямые и короткие кривые поворотов трассы.
Принцип «полигонального трассирования» дорог и сопряжённый с ним метод «тангенсов», к сожалению, доминирует в отечественной проектной практике. Ниже, на рисунке 3, представлен космоснимок станицы Большекрепинская, где прямолинейные «стрелы» дорог со всех направлений входят в поселение. Следствием этого является повышенная скорость движения транспорта на въезде, что, в свою очередь, порождает потенциальную опасность ДТП с тяжелыми последствиями.
Аналогичная ситуация в городе Медынь (рис. 4), где уже шесть «стрел» дорог направлены сразу в центр города и лишь одна из них — более или менее криволинейная. Очень характерным примером явного «геометризма вопреки ландшафту» является дорога с примыканиями в правом углу сним-
САПР и ГИС автомобильных дорог | №2(3), 2014 | 5
СТАТЬЯ РЕДАКТОРА
Рис. 2. Участок дороги Томск-Межениновка со сплайнтрассированием
Рис. 3. Станица Большекрепинская, Ростовская область
Рис. 4. Город Медынь, Калужская область
Рис. 5. Баварское поселение Бойерберг, Германия
6 | САПР и ГИС автомобильных дорог | №2(3), 2014
СТАТЬЯ РЕДАКТОРА
Рис. 6. Кольцевые пересечения (а) и разнесённые примыкания (б)
ка, к которой с формальных позиций отечественных норм проектирования нельзя предъявить претензий.
Космоснимки любых других населённых пунктов РФ (посмотрите Yandex-карты, Google-карты) будут иметь примерно ту же транспортную ситуацию, что и приведенные выше.
Вы можете сказать: «А причём здесь СП 34.13330.2012?». Да, пока не причём. Но вот близкородственная связка СНиП П-Д.5-72 Ф СНиП 2.05.02-85 Ф СП 34.13330.2012 — очень даже причём!
Общеизвестно, что въезду в населённый пункт должны предшествовать зоны успокоения движения транспортного потока. Ими могут быть технические средства организации дорожного движения: знаки ограничения скорости, лежачие полицейские и т.п. Но наиболее целесообразный способ — это сами очертания трасс дорог, которые содействуют установлению того или иного скоростного режима движения транспорта.
Обратимся к опыту Германии. Ниже приведён космоснимок (рис. 5) немецкого населённого пункта. В его окрестностях сформирована густая сеть дорог. И все дороги имеют криволинейные очертания, максимально вписанные в ландшафт. Заметно следование дорог очертаниям рек, сельскохозяйственных угодий и рельефу. И даже улицы населенного пункта имеют плавно-криволинейные очертания.
Такие вот проектные решения не только решают вопросы эстетики
окружающего пространства, но и обеспечивают безопасность и комфорт транспортного движения. Заметим, что практически не наблюдается прямых въездов в поселение. Им предшествуют примыкания или повороты трассы, что естественным образом приводит к успокоению транспортного движения.
Из поучительных примеров немецкой дорожной практики приведём пример кольцевых пересечений малого радиуса (рис. 6а). Но такие «кольца», к счастью, становятся повседневной практикой и наших дорог, благодаря своевременной разработке ОДМ «Методические рекомендации по проектированию кольцевых пересечений при строительстве и реконструкции автомобильных дорог».
А вот на рисунке 6б показано весьма оригинальное решение, казалось бы, простого пересечения дорог. Пересечение выполнено в виде двух разнесённых примыканий, причём подъездные участки второстепенной дороги выполнены в виде s-образных траекторий, которые естественным образом снижают скорость движения на подъезде к главной дороге и повышают безопасность движения.
Вызывает особое уважение то, что вдоль основных дорог проложены проезды: для сельскохозяйственной техники, которые снимают нагрузку с дорог общего пользования.
Согласитесь, это и есть пример творческого и разумного подхода к проектированию, когда над тобой не довлеют параметры «прямого норми-
рования» и приветствуется инженерная инициатива.
В рамках редакторской статьи я постарался донести своё понимание направления развития нормативной базы проектирования дорог, в первую очередь, в части их геометрического совершенства. И если Вы, хоть в какой-то мере, разделяете данную оценку существующей ситуации в сфере проектирования дорог, то я не зря стучал по клавишам своего компьютера. S
Литература:
1. Федеральный закон от 27 декабря 2002 года №184-ФЗ «О техническом регулировании».
2. СП 34.13330.2012 «Автомобильные дороги». Актуализированная редакция СНиП 2.05.02-85*.
3. Справочник дорожных терминов. М.: ЗАО «Экон-информ». 2005.
4. Скворцов О.В. О влиянии режимов движения автомобилей на безопасность движения и современные подходы к оценке проектных решений автомобильных дорог. Труды РосДорНИИ. 2011.
5. Федотов Г.А. Автоматизированное проектирование автомобильных дорог.
М.: Транспорт. 1986.
САПР и ГИС автомобильных дорог | №2(3), 2014 | 7
