Задачи, решаемые при проектировании развязок движения в разных уровнях

Несмотря на известную общность задач, решаемых при проектировании развязок движения в разных уровнях и автомобильных дорог, проектирование развязок имеет ряд специфических особенностей. Так, например, если автомобильная дорога является линейным сооружением, то развязки движения размещаются на площадях, размеры которых могут достигать 50 га и более. Многообразие схем развязок, вариантный выбор планировочных и конструктивных решений с учетом местных условий и пространственной геометрии пересекающихся дорог при наличии комплекса ограничений в элементах плана и продольного профиля приводят к решению задач, не свойственных для автомобильной дороги как таковой.

Рис. 18.12. Соединительные рампы сложных транспортных развязок

В последние годы получили большое развитее как в России, так и за рубежом технология и методы автоматизированного проектирования развязок движения в разных уровнях. Этому обстоятельству во многом способствовало, с одной стороны, внедрение вычислительной техники в практику проектирования и, с другой, изучение режимов движения автомобилей на существующих транспортных развязках, позволяющее устанавливать особенности функционирования сложных участков развязок и делать выводы в части необходимости изменения тех или иных параметров и даже принципов решения отдельных задач.

Несмотря на многочисленные выполненные за истекшие полстолетия исследования вопросов повышения надежности функционирования элементов развязок, инженерные расчеты при сложившейся традиционной технологии проектирования выполняют обособленно, без пространственной взаимоувязки элементов и контроля за проявлением физических показателей движения, во многом определяющих уровни удобства и безопасности движения и пропускную способность пересечений и примыканий. Общая картина развязок движения в разных уровнях в их пространственном воплощении намного сложнее схематизированных представлений элементов в отдельных плоскостях. Математическое описание взаимодействия геометрии соединительных рамп с сопрягаемыми участками пересекающихся автомагистралей в трехмерном пространстве с одновременным контролем за изменением физических параметров движения (продольные скорости движения и ускорения, степень изменения центробежного ускорения с постоянной и переменной скоростью, изменение угловой скорости поворота автомобиля вокруг продольной оси при движении на вираже и т.д.) приводит к комплексному проектированию, практическая реализация которого возможна лишь при использовании современной компьютерной техники.

Проектирование развязок движения в разных уровнях представляет собой чрезвычайно многодельный процесс (разработка одного проекта пересечения занимает до 5 месяцев), что в рамках традиционной технологии практически исключает вариантный поиск оптимального решения. В связи с этим использование компьютерной техники в расчетах целесообразно на всех стадиях проектирования. Применение компьютеров при проектировании развязок движения в разных уровнях обеспечивает экономический эффект, который выражается в следующем:

снижение сроков, трудоемкости и стоимости проектирования. Использование современных компьютеров, оснащенных быстродействующими и высокоточными графопостроителями планшетного типа и мониторами, позволяет автоматизировать трудоемкие процессы расчета элементов транспортных развязок при решении их в комплексной постановке, подсчет объемов работ, транспортно-эксплуатационных расходов, а также расчеты, выполняемые при технико-экономическом сравнении вариантов планировочных и конструктивных решений, автоматизировать процесс получения проектно-сметной документации в виде готовых чертежей, таблиц, смет и т.д.;

снижении сметной стоимости строительства развязок движения в разных уровнях до 10 % и более. Развязки в разных уровнях весьма дорогостоящие сооружения, и вопрос возможного снижения их строительной стоимости является весьма актуальным. Возможность проработки при автоматизированном проектировании в сжатые сроки большого числа вариантов планировочных и конструктивных решений позволяет выбрать лучший из них в отношении капиталоемкости строительства;

повышении качества проектных решений. Анализ в режиме диалога с компьютером вариантов решения развязок движения позволяет выбирать решения, обеспечивающие необходимую пропускную способность пересечения, наилучшие уровни удобства и безопасности движения, минимальные транспортно-эксплуатационные затраты и т.д.;

исключении ошибок при проектировании. В ходе эскизной проработки развязок движения в разных уровнях на ранних стадиях проектирования в случае использования традиционной технологии (без пространственной взаимоувязки элементов и контроля физических параметров движения) нередко допускаются грубые просчеты, требующие на последующих стадиях детального проектирования вынужденного изменения принципиальных решений планировки пересечения и не предусмотренного ранее увеличения сметной стоимости строительства.

Применение компьютерной техники для решения транспортных развязок движения в разных уровнях не может идти по пути формального заимствования методов традиционной технологии. Прежде всего, это относится: к сопряжению элементов в плане и продольном профиле; к использованию различных типов переходных кривых; к представлению рельефа й геологического строения местности в виде цифровых и математических моделей; к расчету кромок проезжей части, параллельных и непараллельных оси и уширений; к установлению пространственного положения элементов сооружения и т.д. Все расчеты в комплексной постановке должны быть взаимосвязаны.

Вопросы комплексного, автоматизированного проектирования развязок движения в разных уровнях получили в последние годы развитие в работах Союздорпроекта (канд. техн. наук В.А. Федотов), в которых, в частности, обобщен и в значительной степени развит зарубежный опыт проектирования, строительства и эксплуатации развязок. В отечественных системах автоматизированного проектирования автомобильных дорог САПР-АД этому важному вопросу посвящены специальные системы и пакеты прикладных программ. Технологическая схема комплексного пространственного проектирования развязок движения на пересечениях и примыканиях автомобильных дорог в разных уровнях с применением компьютерной техники представлена на рис. 18.13.

Рис. 18.13. Технологическая схема комплексного автоматизированного проектирования развязок движения на пересечениях автомобильных дорог в разных уровнях

В соответствии с технологической последовательностью комплексного проектирования пересечений и примыканий автомобильных дорог в разных уровнях последовательно или одновременно решаются следующие основные группы задач:

сопряжение геометрических элементов плана в осях и кромках проезжих частей;

установление проектной линии продольного профиля по соединительным рампам;

решение вертикальной планировки;

вычисление объемов земляных, укрепительных работ, работ по строительству дорожной одежды и искусственных сооружений;

определение сметной стоимости строительства;

определение транспортно-эксплуатационных расходов и приведенных затрат; графическое, табличное и текстовое оформление проектного материала.

Дата добавления: 2015-06-04