Проектирование городских улиц и дорог

Проект строительства дороги должен отражать данные геологических особенностей грунта, характеристики прилегающих к дороге территорий, уровень грунтовых вод, а также другие данные о местности. Проектирование дорог и мостов, городских дорог и улиц (проект строительства автомобильной дороги) включает в себя расчёт нагрузок на будущее дорожное полотно, обследование уже существующих дорог и другие расчеты. На основании проведенных расчетов и исследований создается проект строительства дороги. Любое проектирование городских дорог и улиц должно быть выполнено с учетом особенностей конкретной местности. Правильно составленный проект реконструкции дорог является залогом отсутствия риска сильной усадки грунта, потому что в расчет дорожных одежд включены данные об уровне деформации исследуемой почвы и степень её усадки с течением времени.

Современное проектирование городских дорог и улиц предполагает использование определенной классификации. Эффективное и качественное проектирование городских дорог и улиц может быть достигнуто при условии проведения соответствующих подготовительных мероприятий. Проектирование городских дорог создает благоприятные условия для своевременного ввода объектов в эксплуатацию. Проводимые нашими специалистами проектировочные работы позволяют говорить не только о своевременном вводе объектов в эксплуатацию, но и о высоких технико-экономических показателях. Проект реконструкции дорог представляет собой многоступенчатый и сложный процесс, основным результатом которого является увязка плана формирования улично-дорожной сети с возможностями развития город в целом. Проект реконструкции дорог определяется генеральным планом развития города, где указываются основные направления развития транспортной сети города на ближайшие двадцать лет. Проекты строительства улиц (проект улицы города и строительства новых дорог) дают возможность разработать комплексную транспортную схему, где указываются основные направления развития улично-дорожной сети на ближайшие 10-15 лет. Вопросы развития улично-дорожной сети в отдельных районах города также определены в проекте строительства улиц и дорог.

Проектирование улиц и дорог основывается на планах проектируемого объекта. Если плановой материал отсутствует, проводится съемка по трассе улицы или дороги. Как правило, съемка осуществляется в границах «красных линий». В результате таких работ получаются планы улиц или дорог, продольные и поперечные профили. Проект реконструкции дорог предусматривает нанесение на план всех имеющихся сооружений и элементов оборудования улицы. Как правило, план и профили отражают положение наличествующих подземных сетей. Проекты строительства улиц должны учитывать пересечения проектируемой улицы с железнодорожными путями, другими улицами, пересечениями водотоков и мостовыми переходами. Только тогда можно говорить о рациональном и качественном проектировании улиц и дорог.

В пределах улиц размещаются: проезжие части, служащие для пропуска транспорта, тротуары для пропуска пешеходов, велосипедные дорожки, пути рельсового транспорта, зеленые насаждения, устройства наземного оборудования – мачты наружного освещения, опоры контактной сети электротранспорта, указатели остановок транспорта и знаки регулирования уличного движения.

Улицы современного города представляют собой сложные инженерные сооружения, которые должны проектироваться как единый комплекс на длительный период эксплуатации. Направление улиц устанавливается вместе с возникновением населенных пунктов и сохраняется на протяжении веков. Уличная сеть является наиболее стабильным показателем плана города. Ее главное назначение – связывать по кратчайшим расстояниям и с наименьшей затратой времени основные жилые районы города с промышленными районами, центром города, устройствами внешнего транспорта, зонами отдыха и другими пунктами концентрации посетителей. Начертание уличной сети в плане связано с общей композицией планировки населенного места.

Рост интенсивности и скорости движения всех видов городского транспорта предъявляет новые требования к построению уличной сети сложившихся и вновь возникающих городов. Однородная сеть улиц с небольшими кварталами между ними и частыми перекрестками не дает возможности реализовать современные скорости движения, правильно организовать движение разных видов транспорта со всеми их особенностями, изолировать жилую застройку и пешеходное движение от пропуска больших транспортных потоков.

Возникла необходимость специализации улиц и дорог в зависимости от их основного назначения, расположения в плане города, состава транспортных потоков, ширины проезжей части и характера застройки, расчетных скоростей движения и технических нормативов проектирования.

Классификацией улиц и дорог можно улучшить условия пропуска интенсивных транспортных потоков с присущими им скоростями при однородном составе и направлении движения отдельных видов транспорта.

 

15,План трассы - это графическое изображение технических и геодезических данных дороги для нанесения их на местность. (или графическое изображение проекции трассы дороги на горизонтальную плоскость).

План трассы является одним из основных технических документов проекта дороги.

Трассу в плане изображают жирной линией с разбивкой на километры и пикеты (участки длиной 100 м), указывают номера углов поворота, румбы и длины прямых участков. В отдельных таблицах указывают пикетажные значения вершин углов поворота и все элементы кривых.

План трассы - горизонтальная проекция оси дороги.

План трассы представляет собой набор увязанных между собой горизонтальных прямых и кривых, образующих ось дороги.

При проектировании трассы для транспортного движения следует избегать:

-кривых малого радиуса;

-резких поворотов за переломами продольного профиля;

- пересечений дорог в одном уровне в условиях необеспеченной видимости;

-участков переплетений и слияний транспортных потоков местного и транзитного движения с различными скоростями;

-длинных прямых, особенно переходящих в кривые малого радиуса.

Элементы плана трассы:

-прямые - расстояния от начала трассы до начала кривой или от конца одной кривой до начала последующей;

- углы поворота;

- кривые постоянного и переменного радиусов.

Для наиболее радикальных средств обеспечения наилучших условий удобного и безопасного движения является ландшафтное проектирование. Оно предусматривает следующие задачи:

- Обеспечение зрительной плавности трассы. (длины прямых и кривых должны быть соизмеримы; количество переломов в плане и профиле должно быть по возможности одинаковым; следует стремиться совмещать вершины вертикальных и горизонтальных кривых; избегать сочетаний элементов трассы, создающих провалы видимости.; всестороннюю оценку зрительной плавности трассы путем построения перспективных изображений участков проектируемой дороги с разных точек зрения.

- " оптическое трассироване ", когда различными приемами (посадка деревьев и кустарников, трассирование на возвышающие объекты ландшафта и т.д.) обеспечивается ясное представление о дальнейшем направлении дороги за пределами фактической видимости.

· Обеспечения плавного и гармоничного вписывания автомобильной дороги в окружающий ландшафт и соблюдение требований охраны окружающей среды.

· Улучшение существующего природного ландшафта путем включения в проект различных мероприятий (посадка деревьев и кустарников на придорожной полосе; планировочные и осушительные работы; создание искусственных водоемов с приданием земляному полотну на участках пересечений водотоков функций гидротехнических плотин; раскрытие либо маскировки отдельных элементов ландшафта и т.д.).

Основной (традиционный) метод трассирования:

"тангенциальное трассирование" - назначается полигональный (тангенциальный) ход и в каждый излом этого хода последовательно вписываются закругления. (т.е. трассу можно охарактеризовать как ломаную линию, в изломы которой вписаны кривые.)

План трассы представляет собой набор увязанных между собой горизонтальных прямых и кривых, образующих ось дороги.

Серпантин - узкая извилистая горная дорога.

При проложении автомобильных дорог в горной местности, имеющей очень сложный рельеф, для получения заданных уклонов дороги устраивают особого вида кривые. Симметричная серпантина с большими углами поворота, переходными кривыми, что позволяет осуществить развитие линии с целью преодоления крутых подъемов и спусков на большом протяжении. Такие закругления называют серпантинами. Ввиду того, что угол поворота серпантин очень большой, кривую располагают не внутри угла, а снаружи его.

Серпантины бывают двух основных видов:

I рода - вспомогательные кривые расположены выпуклостями в разные стороны; они могут быть симметричными и несимметричными;

II рода - вспомогательные кривые расположены в одну сторону; они могут быть полными – центр основной кривой смещен относительно вершины угла поворота и полусерпантинами-центр основной кривой расположен на линии, перпендикулярной к одной из сторон угла поворота.

Полная серпантина состоит из следующих основных элементов:

основной кривой 5, ее радиуса R, центрального угла у, угла серпантины а, вспомогательных (обратных) кривых радиусом г. прямых вставок m между кривыми (основной и сопрягающих) тангенсов Г, угла (3 вспомогательной кривой, горловины 2 (расстояние между осями серпантины в самом узком месте петли).

Размеры радиусов основной кривой и вспомогательных кривых, длины прямых вставок и горловины серпантины подбирают в зависимости от нормативных, топографических, геологических и гидрологических условий местности.

 

Треугольники видимости.

На нерегулируемых перекрестках и примыканиях улиц и дорог, а также пешеходных переходах необходимо предусматривать треугольники видимости. Размеры сторон равнобедренного треугольника для условий "транспорт—транспорт" при скорости движения 40 и 60 км/ч должны быть соответственно не менее, м: 25 и 40. Для условий "пешеход—транспорт" размеры прямоугольного треугольника видимости должны быть при скорости движения транспорта 25 и 40 км/ч соответственно 8х40 и 10х50 м.

В пределах треугольников видимости не допускается размещение зданий, сооружений, передвижных предметов (киосков, фургонов, реклам, малых архитектурных форм и др.), деревьев и кустарников высотой более 0,5 м.

Примечание. В условиях сложившейся капитальной застройки, не позволяющей организовать необходимые треугольники видимости, безопасное движение транспорта и пешеходов следует обеспечивать средствами регулирования и специального технического оборудования.

Вопрос № 16. Продольный профиль. Вертикальные кривые. Условия применения.

ПРОДОЛЬНЫЙ ПРОФИЛЬ ДОРОГИ - разрез автомобильной дороги вертикальной плоскостью вдоль ее оси. Характеризует рельеф, крутизну отдельных участков дороги, положение бровки земляного полотна относительно земной поверхности, расположение проезжей части и др.

Продольным профилем дороги называется условное изображение разреза дороги вертикальной плоскостью, проходящей через ее ось. Продольный профиль показывает рельеф поверхности земли по оси дороги, положение линии бровки земляного полотна дороги относительно поверхности земли, грунтовой разрез по оси дороги и размещение искусственных сооружений.

Вследствие того что продольный профиль является одним из основных документов, на основании которого осуществляется строительство дороги, его оформляют строго в соответствии с действующими требованиями.

Для большей наглядности вертикальный масштаб профиля принимают большим, чем горизонтальный.

Продольный профиль дороги проектируют в тесной увязке с планом трассы. При этом стремятся к наименьшему ограничению скорости, обеспечению безопасности движения, удобству водоотвода и к наилучшей защите дороги от снежных и песчаных заносов. С этой целью, если экономически целесообразно и позволяют условия местности, рекомендуется принимать продольные уклоны не более 30, расстояния видимости поверхности дороги — не менее 450 м, радиусы вертикальных выпуклых кривых — не менее 70000 м, вогнутых- не менее 8000 м, а длину выпуклых кривых в продольном профиле — не менее 300 м, вогнутых — не менее 100 м.

Кривая в продольном профиле (вертикальная) - кривая, сопрягающая перелом продольного профиля при изменении уклона. Различают кривые: вогнутые, применяемые при переходе от спуска к подъему, а также при уменьшении уклона на спуске или увеличении на подъеме; выпуклые, применяемые при переходе от подъема к спуску, а также при уменьшении уклона на подъеме или увеличении на спуске.

Вопрос № 17. Поперечный профиль. Элементы. Их компановка

Разрез дороги плоскостью, перпендикулярной к ее оси, называется поперечным профилем дороги. Одним из основных элементов поперечного профиля дороги является земляное полотно. Земляное полотно — сооружение, на котором расположена проезжая часть дороги. Проезжая часть, предназначенная для движения автомобилей, как правило, имеет дорожную одежду, устраиваемую из различных строительных материалов. Верхний слой дорожной одежды, находящийся непосредственно под воздействием колес автомобилей, называется дорожным покрытием. По сторонам проезжей части размещаются обочины, повышающие прочность края дорожной одежды и обеспечивающие безопасность движения.

Элементы поперечного профиля: проезжая часть, обочины, разделительная полоса, водоотводные канавы, откосы и др.

Одним из основных элементов поперечного профиля дороги является земляное полотно. Земляное полотно - сооружение, на котором расположена проезжая часть дороги.

Проезжая часть, предназначенная для движения автомобилей, как правило, имеет дорожную одежду, устраиваемую из различных строительных материалов. Верхний слой дорожной одежды, находящийся непосредственно под воздействием колес автомобилей, называется дорожным покрытием. По сторонам проезжей части размещаются обочины, повышающие прочность края дорожной одежды и обеспечивающие безопасность движения.

В зависимости от рельефа местности земляное полотно устраивают в уровне поверхности земли, в насыпи (см. рис. 2) или в выемке (рис. 3).

Кроме насыпей и выемок, земляное полоню включает в себя боковые канавы (кюветы) для осушения дороги и отвода от нее воды и резервы - неглубокие выработки вдоль дороги, из которых был взят грунт для отсыпки насыпи. Боковые резервы, так же как и кюветы, являются средством водоотвода.

При устройстве выемок грунт обычно используется для возведения смежных насыпей и лишь в исключительных случаях, когда из-за дальности возки использовать в насыпи его нецелесообразно, грунт вывозят за пределы полосы отвода или отсыпают сбоку выемки в призмы правильной формы, называемые отвалами, или кавальерами. Кавальеры размешают на расстоянии не менее 5 м от откоса выемки, их высота не должна превышать 3 м.

При размещении земляного полог на на косогоре для отвода воды от полотна с нагорной стороны устраивают кюветы, на горные канавы, кюветы-резервы и другие водоотводные сооружения. Проезжие части автомобильных дорог I категории па косогоре могут быгь устроены в разных уровнях (рис. 4).

Линии, отделяющие проезжую часть от обочин, называются кромками проезжей част. Расстояние между кромками проезжей части определяет ширину проезжей части дороги. Линии, отделяющие обочины от внутренних откосов земляного полотна, называются бровками земляного полотна: соответственно расстояние между бровками земляного полотна называют шириной земляного полотна. Высота насыпи или глубина выемки определяется расстоянием от бровки земляного полотна до поверхности земли на оси дороги.

Крутизна откосов должна обеспечивать устойчивость земляного полотна и способствовать обеспечению безопасности движения. Крутизна откосов характеризуется отношением высоты откоса к его горизонтальной проекции - заложению.

Поперечные профили городских улиц и дорог, размеры отдельных элементов и общая ширина устанавливаются в зависимости от величины города, категории улиц и дорог, интенсивности движения всех видов городского и транзитного транспорта и пешеходов, а также преобладающей этажности застройки, способа отвода поверхностных вод и г. д. (рис. 6).

Ширину улиц между фасадами домов («красную линию») принимают обычно в пределах: 30-50 м для общегородских и 25-35 м для районных магистральных улиц; при наличии скоростного транзитного движения - в пределах 100 м с выделением отдельных проезжих частей для пропуска скоростного движения.

Городская улица имеет проезжую часть движения автомобилей и других видов транспорта, тротуары для пешеходов и озелененные полосы для изоляции пешеходов и застройки от уличного движения. Кроме того, городская улица может иметь трамвайные пути, расположенные в пределах проезжей части или на обособленном полотне.

Под улицей размещаются подземные коммуникации: кабели электрического тока, телефонно-телеграфные линии, водопровод, газопровод, канализация и т. д. В больших городах для удобства эксплуатации подземные сети размещают в общих бетонных коллекторах-тоннелях.

 

18. Проезжая часть. Полоса движения. Пропускная способность полосы.

Прое́зжая часть — элемент дороги, предназначенный для движения безрельсовых транспортных средств.

Кроме механических транспортных средств, по проезжей части могут двигаться также велосипеды и мопеды (в случает отсутствия велосипедных дорожек), а также пешеходы (в случает отсутствия тротуаров и обочин или невозможности движения по ним). При отсутствии обочин проезжая часть предназначена и для остановки/стоянки транспортных средств.

Дорога может иметь одну или несколько проезжих частей, между которыми располагаются разделительные полосы. Часто устраивают две проезжие части — по одной для каждого направления, что повышает безопасность движения. Иногда устраивают четыре проезжих части — две центральные для основного движения и две боковые для местного движения и для остановки/стоянки.

Как правило, каждая из проезжих частей имеет по крайней мере две полосы движения, чтобы можно было произвести обгон и разъезд.

Полоса проезжей части, занимаемая автомобилями, движущимися один за другим и в одном и том же направлении, называется полосой движения. Так как движение обычно происходит в обе стороны, то для безопасности в большинстве случаев проезжую часть дороги устраивают шириной не менее чем в две полосы движения.

Чтобы устранить возможность выезда на полосу встречного движения, на дорогах первой категории устраивают разделительную полосу. Ширина разделительной полосы 5 м и более.

В случае устройства возвышающегося бордюра рядом с ним укладывают краевую полосу шириной 0,5—0,75 м или бордюр делают скошенным с заложением 1: 10 или 1: 5.

Ширину полосы движения устанавливают в зависимости от скорости движения и габаритов автомобилей по ширине. Недостаточная ширина полосы не обеспечивает безопасного движения с расчетными скоростями, избыточная ширина увеличивает стоимость одного из самых дорогостоящих элементов автомобильной дороги — дорожной одежды.

“ Полоса движения – любая из продольных полос проезжей части, обозначенная или не обозначенная разметкой и имеющая ширину, достаточную для движения автомобилей в один ряд.”

Важнейшим критерием, характеризующим функционирование путей сообщения, является их пропускная способность. В теории проектирования автомобильных дорог и трудах по организации движения применяется термин «пропускная способность дороги». Под этим параметром понимают максимально возможное число автомобилей, которое может пройти через сечение дороги за единицу времени. Однако, рассматривая движение автомобилей и оценивая пределы возможной интенсивности потока, характеризуют по существу не дорогу, а комплекс «водитель-автомобиль-дорога-среда».
Это объясняется тем, что характеристики транспортных средств и водителя могут оказывать на пропускную способность не меньшее влияние, чем параметры дороги.

Пропускная способность особенно падает при сильном дожде, тумане, обильном снегопаде. В ряде случаев определение следует дополнить и выполнением условия обеспечения заданной скорости сообщения. Это наиболее важно для дорог скоростного типа, где условия безопасности необходимо обеспечивать при заданных повышенных скоростных режимах. Если для обычной городской магистрали нормально допустимой является скорость транспортного потока 50- 60 километров в час, соответствующая пропускной способности дороги, то для скоростной магистрали желаемая скорость может составлять 100-140 километров в час. И это требует снижения норматива пропускной способности.

Существуют две принципиально различные оценки пропускной способности: на перегоне и на пересечении дорог в одном уровне. В первом случае транспортный поток при большой интенсивности может считаться непрерывным. Характерной особенностью второй оценки являются периодические разрывы потока для пропуска автомобилей по пересекающим направлениям. С целью упрощения классификации можно разделить понятие пропускной способности на три: расчетную, фактическую и нормативную. Расчетную пропускную способность определяют теоретическим путем по различным расчетным формулам.

Определение фактической пропускной способности возможно лишь на действующих дорогах и в сложившихся условиях дорожного движения. Эти данные имеют особенно большое практическое значение, так как позволяют реально оценить пропускную способность при обеспечении определенного уровня скорости и безопасности движения. Однако получение объективных данных об обеспечении безопасности требует достаточно длительного срока. Фактическая пропускная способность может быть также названа практической.

Исследования на многополосных дорогах показали, что их пропускная способность увеличивается не строго пропорционально числу полос.

Пропускную способность многополосной дороги рекомендуется определять умножением значения пропускной способности однополосной дороги на коэффициент многополосности, который принимается для двухполосной дороги одного направления равным 1,9, для трехполосной 2,7, для четырехполосной 3,5.

Если, например, по дороге проходит 250 легковых автомобилей, 400 грузовых грузоподъемностью от 2 до 5 т, 20 автобусов и 100 автопоездов грузоподъемностью до 20 т (всего 670 транспортных средств), то, используя коэффициенты приведения, получим:
(250 X 1) + (400 X 2) + (200 X 2,5) + (100 X 4) = 1500.
Иными словами, поток, состоящий из 670 разнотипных транспортных средств, эквивалентен по степени загрузки дороги 1500 легковым автомобилям.

Сопоставление между собой коэффициентов приведения подсказывает, что одним из путей повышения пропускной способности перегруженных участков улиц и дорог является исключение из транспортного потока (или перевод на другие маршруты) троллейбусов и автопоездов, имеющих динамический габарит соответственно в 3 и 4 раза больше, чем у легковых автомобилей.

На величину пропускной способности дороги существенное влияние оказывает дистанция между движущимися по дороге автомобилями. При скользкой проезжей части в целях безопасности водители выдерживают большую дистанцию, чем при нормальном состоянии дороги. Поэтому при гололедице, сильном снегопаде или дожде пропускная способность дороги резко снижается, и нередко образуются заторы. Однако при определении пропускной способности обычно исходят из предположения, что движение происходит при нормальном состоянии проезжей части.

 

 

Вопрос 21 узлы с регулируемым режимом движения. Планировочное обеспечение. Безопасность движения

· Светофоры или регулировщики

· Попеременный пропуск полос

· Достаточно высокий уровень безопасности

Должно выполняться условие: расчленение транспортного потока, накопление транспорта у светофора, движение транспорта прямо и налево и направо, безопасность пешехода.

Минимально три полосы, если 2 – зеленая разделительная полоса.

Если ширина слишком высока – центральный островок, ширина перехода больше чем 1,5 тратуара – муоз – 6м, мурз 4м.

Пересечение с принудитель­ным регулиро­ванием; IV, V, VI, VII, VIII, IX, класс узла

 

Условия движения: Попеременный про­пуск взаимно пере­секающихся потоков

 

 

Планировочные условия: Обеспечение видимо­сти на всех подходах к перекрестку. При непра­вильной форме пересече­ния расположение на­правляющих островков.

Область применения: На магистральных улицах общегородского и районного значения и на пересечениях с интенсивностью транспортного движения выше 250 экипажей в час в одном направлении

Примечания: Значительно выше безопасность движения и пропускная способность, чем в предыдущем варианте