ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЛУЖБА ДОРОЖНОГО ХОЗЯЙСТВА МИНИСТЕРСТВА ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
АНАЛИЗ НОРМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПОЛОТНА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ ЗАРУБЕЖНЫХ СТРАН НА ПРИМЕРЕ ПОСЛЕДНИХ НОРМ И ПРАВИЛ ФЕДЕРАТИВНОЙ РЕСПУБЛИКИ ГЕРМАНИИ
Москва 2003
СОДЕРЖАНИЕ В соответствии с Федеральным законом «О техническом регулировании» в России предстоит в ближайшие годы разработка проектов технических регламентов в дорожном хозяйстве, в том числе на проектирование строительства и реконструкции автомобильных дорог и сооружений на них. Для этого необходимо обеспечение соответствия технического регулирования уровню научно-технического развития, международным нормам и правилам. В этой связи интерес представляют Нормы и правила на проектирование полотна автомобильных дорог Федеративной Республики Германии, нашедшие применение также и в странах ЕС. В
рамках реализации Плана важнейших научно-исследовательских,
опытно-конструкторских работ и нормативно-технического обеспечения дорожного
хозяйства на 2003-2004 гг., утвержденного распоряжением Росавтодора от
19.03.2003 № ИС-160-р, проведен анализ указанных норм в сопоставлении с
положениями действующих в России еще с Материал подготовил канд. техн. наук В.А.Федотов (ГУ «Росдорэкспертиза») 1. СОСТОЯНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ ВОПРОСААвтомобильные дороги XXI века проектируются и строятся в России все еще по нормам и правилам СНиП 2.05.02-85 (далее по тексту - СНиП), разработанным около 20 лет тому назад, в которых нашли отражение знание и понимание состояния проблем и вопросов дорожного строительства периода 60-70-х годов прошлого столетия. За прошедшие десятилетия произошли изменения в представлениях о дороге и сооружениях на ней по многим слагающим ее сложное техническое строение и суть направлениям. На основе критического обобщения многолетнего опыта строительства и эксплуатации автомобильных дорог, проведения постоянных научных исследований и всестороннего анализа их результатов характерные особенности изменений проявляются во всех компонентах полотна автомобильной дороги* с одновременным повышением внимания к обеспечению безопасности движения, в первую очередь, планировочными и конструктивными методами проложения дорог. Многие современные положения и представления закреплены в нормах и правилах зарубежных стран. Одной из таких европейских стран, которая постоянно развивает и обновляет свою нормативную базу, является Германия. Последняя редакция основных частей Норм и правил утверждена и представлена относительно недавно, в 1995-2000 гг. * Полотно автомобильной дороги - это поверхность автомобильной дороги в бровках, включая все составные элементы поперечного профиля дороги (Примеч. автора). Состояние автомобильных дорог и автомагистралей в этой стране хорошо знакомо многим специалистам-дорожникам, автоперевозчикам и автотуристам. В связи с разработкой нормативной основы проектирования автомобильных дорог в России небезынтересен в этом отношении и опыт Германии, продолжением автомагистралей которой в Восточной Европе являются так называемые «панъевропейские» коридоры и на территории России. О них в таком их толковании в последнее время все больше идет речь. С предоставлением ООО «Интердорпроект» (г. Москва) оригиналов основных Норм и правил Германии для проектирования строительства и реконструкции автомобильных дорог выполнен их полный перевод на русский язык, что позволило вникнуть в их особенности, детали и провести сопоставительный анализ по многим составным слагающим элементам в нормах обеих стран. В то же время те, кто хорошо осведомлен о состоянии вопроса проектирования и строительства в России, в СНГ по упомянутым выше отечественным нормам в отношении полотна дороги без труда обнаружат принципиальные различия не только в требованиях к его пространственному положению, но и по форме представления содержания самих норм. Не касаясь глубины особенностей и расхождений, что может занять объем не одной диссертационной работы, следует выделить и отметить отдельные наиболее важные моменты, которые обосновывают применение тех или иных геометрических параметров, способствующих при соблюдении благоприятных условий и безопасности движения более экономичному размещению полотна дороги по сравнению с действующими в России нормами. На это обстоятельство особенно стоит обратить внимание тем, кто в той или иной степени причастен или будет иметь отношение к работам по гармонизации разрабатываемых отечественных «технических условий» с зарубежными нормами в рамках нового Федерального закона «О техническом регулировании». 2. НОРМАТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СОПОСТАВИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗАВ переводе на русский язык представлены только две части Норм и правил Германии из общего количества более десяти. Эти части содержат требования только к геометрии полотна дорог различных категорий в трех его измерениях, в том числе стандартные (типовые) поперечные профили полотна автомобильных дорог различных категорий, их назначение и обоснование выбора. Порядок следования этих частей Норм и правил не устанавливается, но они органически связаны и дополняют друг друга. Для анализа они приводятся в виде Приложения I, часть «Проложение трассы автомобильных дорог» (RAS-L) и Приложения II, часть «Поперечные профили автомобильных дорог» (RAS-Q). Но основополагающей частью для этих Норм и правил является «Руководство по функциональной организации сети автомобильных дорог» (RAS-N). На основе этого Руководства, которое не переведено на русский язык, устанавливается категория дороги. 3. УСТАНОВЛЕНИЕ КАТЕГОРИИ ДОРОГИ И ОТЛИЧИЕ ОТ СНиП 2.05.02-85Характерной особенностью является то, что Руководство не содержит требований определения категории дороги по расчетной интенсивности движения. Содержанием Руководства являются принципы отнесения дорог по их роли и выполняемой функции к соответствующему уровню, качеству транспортной связи и обслуживания. Необходимость же и в транспортной связи или в обслуживании возникает из рождающихся потребностей в совершенствовании движения на определенных направлениях в дорожно-транспортной сети. В результате создание этой связи планируется и определяется федеральными или региональными органами управления дорогами вместе с федеральной и региональными администрациями с учетом общих интересов. В этой связи процедура принятия решения по назначению категории дороги является в Германии принципиально другой, чем в России. Для установления категории дороги не привлекаются проектные организации или консалтинговые фирмы к разработке стадий, аналогичных ТЭО или обоснованию инвестиций (ОИ) в России, в которых категория дороги устанавливалась бы в зависимости от расчетной интенсивности движения. Все происходит принципиально иначе. Согласно «Руководству по функциональной организации сети автомобильных дорог» (RAS-N) дороги подразделяются на пять групп с буквенными обозначениями по нисходящей от А до Е. Дороги, отнесенные к группам А-С, призваны обеспечивать транспортные связи территорий в зависимости от условий прохождения дороги. При проложении дорог вне застроенных территорий это группа (А); при проложении вне застроенных территорий и местами по застроенным территориям - группа (В); дороги в пределах полностью застроенных территорий с обеспечением не только связанных с их обслуживанием связей - группа (С). Дороги группы D и E проходят внутри застроенных территорий и обслуживают их потребности. Каждой группе поставлено в соответствие шесть (I - VI) уровней качества транспортного обслуживания по нисходящей. Сочетание буквы группы и номера уровня представляет соответствующую категорию дороги, которая и устанавливается по этому Руководству. АI - обеспечивает межгосударственные федеральные дальние связи при прохождении дороги вне застроенных территорий; АII - обеспечивает межрегиональные и региональные транспортные связи при прохождении дороги вне застроенных территорий; АIII - обеспечивает территориальные транспортные связи при прохождении дороги вне застроенных территорий; АIV- обеспечивает внутреннее обслуживание прилегающих территорий при прохождении дороги вне застроенных территорий; АV - второстепенное сообщение при прохождении дороги вне застроенных территорий; АVI - проезды при прохождении вне застроенных территорий; ВI - обеспечивает межгосударственные федеральные дальние связи при прохождении дороги вне и местами по застроенным территориям, что делает назначение этой категории проблематичным для межгосударственных дальних связей, но как категория присутствует; ВII - обеспечивает межрегиональные и региональные транспортные связи при прохождении дороги вне и местами по застроенным территориям. Из этого следует, что определяющим на этапе принятия решения о категории дороги является ее народнохозяйственная потребность и функциональная значимость в обеспечении транспортной связи установленного уровня и условия ее проложения по территориям. Таким образом, сначала устанавливается потребность в той или иной дороге в дорожно-транспортной сети при решении соответствующей транспортной задачи, а согласно Руководству ей назначается руководящими органами категория. При этом интенсивность на этапе принятия решения о категории - величина только предполагаемая. Она не является определяющим для выбора категории фактором. Она становится необходимой и ставится в соответствие категории дороги (а не категория устанавливается в зависимости от интенсивности движения) в последующем для обоснования принятия такого стандартного поперечного профиля полотна дороги, который в состоянии будет обеспечить должный уровень транспортного обслуживания в соответствующих условиях проложения дороги на местности. При этом поперечный профиль полотна дороги не составляется из отдельных составных его элементов, как по СНиП 2.05.02-85, табл. 10. Об этом подробно излагается в Приложении II. Основные магистральные федеральные дороги категорий АI и ВI служат для обеспечения протяженных межрегиональных и региональных транспортных связей при прохождении по свободным от застройки территориям (А) и частичным прохождением на участках застроенных территорий (В) с интенсивностью движения по ним соответственно от 7000 и более 90000 авт./сут, от 20000 и более 90000 авт./сут, которым и ставятся в соответствие необходимые размеры поперечных профилей полотна дороги соответствующей категории. Дороги категорий АII и ВII - менее протяженные, служат также для организации межрегиональных и региональных транспортных связей по свободным от застройки территориям (А) и частично проходят на участках застроенных территорий (В) с интенсивностью движения в пределах соответственно 6000-30000 авт./сут и до 18000 авт./сут. В Руководстве уже не имеется таких понятий, как автобаны (автомагистрали) или скоростные магистральные дороги, а только дороги, упомянутые выше. В таблицах приведены основные показатели, характерные для всех категорий дорог. В зависимости от функционального значения в обеспечении транспортных связей, исходя из федеральных и территориальных потребностей, каждой категории дороги поставлены в соответствие проектные (расчетные) и эксплуатационные показатели, к которым относятся в качестве основных: проектная скорость движения, поперечный профиль (с двумя проезжими частями или с одной проезжей частью), пересечения в виде развязок движения или в одном уровне. Среди основных показателей в Руководстве отсутствует, как было уже отмечено, интенсивность движения. Коэффициенты приведения грузовых автомобилей к легковым автомобилям в Нормах и правилах Германии также уже давно отсутствуют, как, впрочем, и в нормах других стран. Все данные представляются в физических единицах: легковые и грузовые автомобили. Расчетная скорость для определенной категории дороги не является величиной постоянной, а может назначаться для отдельных участков в зависимости от местных условий и особенностей. Основные и принципиальные выходные данные Руководства повторены в начале каждой из рассматриваемых при анализе частей Норм и правил: Приложения I и II. Каждая часть содержит определения основных элементов в поперечном профиле и понятий. 4. НОРМАТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЛОЖЕНИЮ ДОРОГ НА МЕСТНОСТИПриложение I содержит требования к проложению трассы на местности, к геометрии в плане, к проектной линии в продольном профиле. Здесь последовательно рассматриваются вопросы стадийности проектирования и требования к проработке проектных решений, сочетания элементов плана и элементов в продольном профиле для контроля за совершенством пространственного положения полотна дороги, ее оптической плавности и дальности видимости, отгоны поперечных уклонов при различных комбинациях переходных и круговых кривых. Существенным
и принципиальным является то, что максимальная проектная или расчетная скорость
для магистральных дорог, так называемых автобанов, и скоростных дорог, которые
проектируются и строятся при пересечениях и примыканиях с другими дорогами
только на разных уровнях, составляет не Принятая
в качестве проектной скорость в Кроме проектной скорости, в Нормах и правилах приводится скорость V85 и ее понятие. Эта скорость является характерной для фактического режима движения на дороге или ее участках и в приближении представляет скорость, которую не превышают 85% легковых автомобилей при движении в свободном потоке по мокрому покрытию. Приводятся предложения по оценке этой скорости, на основе которой определяются поперечные уклоны на кривых, минимальные радиусы кривых в плане при отрицательном поперечном уклоне, требуемые расстояния видимости до остановки и встречного автомобиля при обгоне. Рассматриваются и представлены соотношения проектной скорости со скоростью V85. В Приложении I, часть «Проложение трассы автомобильных дорог» (RAS-L), представлена стадийность выполнения проектных задач на каждом из этапов и соответственно глубина проработки проектных решений, требования и правила решения задач построения трассы в плане в различных условиях, в продольном профиле. Сравнительной особенностью Норм и правил являются: -
ограничение максимальной проектной (расчетной) скорости величиной - отсутствие дифференциации наименьших параметров элементов плана и продольного профиля для категорий дорог в зависимости от типа рельефа местности, как это имеет место в СНиП 2.05.02-85 (пересеченный, горный - табл. 3, 5, 10 с примечанием, п.1-4, п.1.12, п. 4.25, 4.26, равнинный, пересеченный - п. 4.32), хотя Германия расположена в условиях различных форм рельефа от равнинного до горного; при этом повсеместно подчеркивается, что основным фактором при проложении трассы является топография местности и необходимость максимального учета форм рельефа; -
радиусы кривых в плане и радиусы выпуклых кривых имеют меньшие значения во всем
диапазоне расчетных скоростей, кроме скорости - приводится величина минимального радиуса кривой в плане при наличии отрицательного поперечного уклона; - устанавливается требование соблюдения минимальной длины прямой и круговой кривой в зависимости от соответствующих расчетных скоростей, а не просто в виде рекомендаций, которые по СНиП практически не используются; - отсутствие назначения радиусов круговых кривых при малых углах поворота, которые по СНиП практически не используются; - вместо минимальных длин переходных кривых устанавливаются требования к максимальной и минимальной величине параметра клотоиды; -
рекомендации по величине радиусов кривых в плане до - устанавливается требование к минимальной величине продольного уклона на участках изменения направления кривизны в плане в пределах 7-10%о для возможности обеспечения водоотвода с поверхности полотна из наиболее пониженных мест; -
минимальные радиусы выпуклых кривых для расчетной скорости -
минимальные радиусы вогнутых кривых для скоростей 100- - при наличии малой разности в продольных уклонах длина тангенсов в продольном профиле должна соответствовать длине тангенсов криволинейных элементов в плане; минимальная длина тангенсов определяется в зависимости от расчетной скорости для дорог высоких категорий групп А и В; - рекомендации для значений радиусов вертикальных кривых, как таковые отсутствуют и определяются в зависимости от обеспечения расстояния видимости при обгоне (это относится к дорогам с одной проезжей частью); проектная линия должна приближаться к рельефу местности; -
минимальные расстояния видимости встречного автомобиля для обгона имеют
значение только для дорог с двумя полосами движения, поэтому представлены от
проектной скорости - устанавливается требование к минимальной доле участков по трассе с обеспеченным расстоянием видимости встречного автомобиля для обгона не менее 20%; -приводятся иллюстрации пространственного положения полотна дороги при взаимном сочетании элементов в плане и в продольном профиле с указанием на благоприятные и неблагоприятные из них в оптическом восприятии полотна и направления дороги; - приведены 10 приложений для выполнения необходимых расчетов, включая определение скорости V85 на двухполосных дорогах, различные случаи отгона и изменения поперечного уклона при изменении направления кривизны трассы в плане, расширения и уширения проезжих частей, определение расстояния видимости встречного автомобиля при обгоне на приведенной для этого модели, установление необходимого расстояния видимости для остановки на левосторонних кривых дорог с двумя проезжими частями. 5. НАЗНАЧЕНИЕ ПОПЕРЕЧНОГО ПРОФИЛЯ ПОЛОТНА ДОРОГИ И ЕГО СОСТАВНЫЕ ПАРАМЕТРЫВ Приложении II, часть «Поперечные профили автомобильных дорог» (RAS-Q), приводится таблица соответствия категорий дорог (вертикальная шкала) ожидаемой интенсивности движения в определенном ее диапазоне (горизонтальная шкала). Диапазоны размеров движения для всех категорий дорог указаны относительно большие. Для
принятия таких транспортных потоков, определяемых в результате экономических
работ и исследований, устанавливаются девять типовых поперечных профилей
полотна дороги, из которых пять - для дорог с двумя проезжими частями и
разделительной полосой между ними с шириной в бровках соответственно Типовой
поперечный профиль полотна дороги с шириной в бровках Для установления составных элементов каждого типового поперечного профиля полотна дороги основными факторами наряду с функциональным значением дороги в дорожно-транспортной сети являются безопасность движения, уровень транспортного обслуживания, а также стоимость строительства с учетом мероприятий по охране природы и придорожного ландшафта, транспортные расходы. Все типовые поперечные профили полотна дороги с обоснованием их составных элементов, их размеров для каждого случая, с определением понятий приведены в Приложении II, часть «Поперечные профили автомобильных дорог» (RAS-Q). Характерной особенностью новых поперечных профилей с двумя проезжими частями, наиболее распространенных на федеральных магистральных дорогах, является: -
уменьшение ширины разделительной полосы с 4 до -
уменьшение ширины прилегающих к разделительной полосе двух полос (или трех при
четырех полосах) движения с каждой ее стороны до -
уменьшение краевых полос у остановочных полос шириной -
обочина (неукрепленная) имеет стандартную ширину -
для представляющих особый интерес стесненных условий и при прохождении по
застроенным территориям представлены стандартные типовые поперечные профили полотна
с шириной в бровках Для
дорог с одной проезжей частью большое значение и распространение получил в
Германии в последние годы поперечный профиль полотна дороги с шириной в бровках
Типовой
поперечный профиль полотна дороги с шириной в бровках Выбранные на первоначальном этапе проектных работ типовые поперечные профили полотна дороги подлежат обстоятельной проверке на соответствие возможностям его использования в конкретных условиях для соответствующей категории дороги. При этом трасса, запроектированная в плане и продольном профиле, проверяется по специальной, приведенной для этого в нормах и правилах методике с учетом многообразия взаимодействующих факторов как в части геометрии дорожного полотна и его элементов: продольные уклоны на участках, извилистость трассы в плане, возможности выполнения обгонов, так и в части транспортной составляющей потока: доля грузового движения, количество медленно движущихся транспортных средств, а также жесткие условия регулирования скоростного режима движения. И только после проведенной проверки и контроля устанавливается окончательно в проекте уже обоснованный поперечный профиль со всеми сопутствующими характеристиками, с полученным в результате уровнем транспортного обслуживания, и проектирование дороги с этим поперечным профилем продолжается и завершается. Для показателя качества транспортного обслуживания в Нормах и правилах Германии дается следующее понимание. Наряду с понятием проектной (устанавливаемой) скорости (в СНиП - это именно расчетная скорость, поскольку за много прошедших лет другие понятия в нормы не были привнесены) имеется и действительно расчетная скорость, оцениваемая или получаемая в результате производимой совокупности расчетов (поэтому и расчетная) для ее определения. Для этого в Нормах и правилах представлены методики, которые являются приложениями к ним. Так, расчетная скорость является основным показателем качества транспортного обслуживания. Вначале она оценивается и задается как результат планирования дорожно-транспортной сети вместе с проектной скоростью, но не соответствует ей из-за возможного проявления различных факторов. Расчетная скорость представляет собой установленное при планировании сети среднее значение скорости сообщения легковых автомобилей при заданных дорожных условиях и интенсивности движения, ее то и надо обеспечить. Для достижения этой скорости в конкретных условиях проложения трассы и подвергаются принятые вначале поперечные профили полотна дороги соответствующему анализу на возможность их замены на более экономичные или наоборот. Наряду
с этими понятиями приводятся участвующие в анализе средняя скорость легковых
автомобилей, средняя скорость легковых автомобилей при максимальной интенсивности
движения, минимальные уровни загрузки типовых поперечных профилей. Так,
минимальные уровни загрузки для приведенных выше типовых поперечных профилей
полотна дороги для примера составляют: 35,5; 29,5; 33,0; Насыпи
и выемки высотой от Таким образом, принципиальным в Приложении II, часть «Поперечные профили автомобильных дорог» (RAS-Q) является следующее: 1. Приводится классификация дорог по функциональному значению в дорожно-транспортной сети. 2. Приводятся типовые поперечные профили автомобильных дорог с определениями составных элементов и обоснованием их размеров: полосы движения, краевые, разделительные, остановочные полосы, обочины, пешеходные и велосипедные дорожки, бордюры и водоотводные лотки, откосы. 3. Дается понятие транспортного габарита для дорог, велосипедных дорожек и приближений к нему всех сопутствующих устройств и оборудования, по аналогии с железнодорожным полотном, с указанием всех определяющих размеров. 4. Представлена методика расчета скорости движения, качества обслуживания, уровней загрузки для проверки соответствия первоначально принятого поперечного профиля фактическим условиям проложения трассы. 5. Обстоятельно представлены требования и подходы к назначению дополнительных полос на подъеме и спусках, показаны их планировочно-конструктивные решения с организацией движения в различных условиях их размещения. Все в Нормах и правилах направлено на обеспечение обоснованности проектных решений, соответственно на исключение завышения параметров и, как результат, - стоимости строительства. Таким образом, в Нормах и правилах не только установлены требования, но и показано большим количеством сопутствующих материалов и иллюстраций, как этим требованиям удовлетворять в каждом конкретном случае, не снижая транспортно-эксплуатационных качеств дороги и безопасности движения. Обращает
на себя внимание то, что на наиболее распространенном на современных
автомагистралях поперечном профиле с тремя полосами движения, для каждого из
направлений, две полосы у центральной разделительной полосы имеют ширину Составные элементы в поперечном профиле претерпевают изменения по ширине в зависимости от категории и интенсивности движения, кроме неукрепленной в виде газона обочины, являющейся постоянной по ширине, и дорог с тремя полосами движения (со стороны движения по одной полосе). На
искусственных сооружениях отсутствуют так называемые полосы безопасности, зато
остановочные полосы полной ширины 2, Нормы и правила Германии содержат много иллюстраций и многочисленные приложения для возможности выполнения проверочных расчетов. Они должны, несомненно, представлять интерес для российских специалистов в области проектирования, строительства и реконструкции автомобильных дорог, могут служить также и для гармонизации новых разрабатываемых отечественных норм с международной практикой. Ниже приводится сопоставление в табличной форме основных проектных элементов и их допустимых значений согласно СНиП 2.05.02-85 и Норм и правил проектирования полотна дорог Германии. Сопоставление основных проектных элементов и их допустимых значений согласно СНиП 2.05.02-85 и Норм и правил RAS-L Стр.1а
Стр.1б
Стр.2а ■
Стр. 2б
Стр.3а
1) В числителе дана максимальная длина прямой для равнинной местности, в знаменателе - для пересеченной местности. 2) В числителе дан основной минимальный радиус кривой в плане, в знаменателе - для горной местности. 3) В числителе дан рекомендуемый минимальный радиус круговой кривой без переходной кривой, в знаменателе - в исключительном случае. 4) В скобках дан максимальный поперечный уклон при частом гололеде. Vc - проектная (расчетная) скорость, км/ч. а - расстояние от оси вращения до кромки, м. Знак «-» означает отсутствие данных; знак «+» - наличие данных. Стр.3б
|