17. Ландшафтное проектирование автомобильных дорог
17.1. Этапы развития ландшафтного проектирования
В последние десятилетия большое внимание уделяется ландшафтному проектированию дорог – проложению трассы в виде плавной пространственной линии, которая гармонично сочетается с окружающим ландшафтом.
Дороги, как крупные инженерные сооружения, предназначенные служить в течение многих десятилетий, должны удовлетворять высоким эстетическим требованиям. Необходимо, чтобы эти сооружения не только не нарушали целостности и живописности ландшафта и своим рациональным расположением способствовали лучшему раскрытию особенностей местности. Поэтому расположение дороги на местности всегда приходится оценивать с трех точек зрения:
при взгляде на дорогу со стороны, т.е. с позиции местных жителей;
при взгляде с дороги на открывающиеся сбоку пейзажи с позиций пассажиров;
при взгляде вдоль дороги с мест водителей автомобилей.
В последнем случае необходимо учитывать, что дорога – объект трудовой деятельности водителей. Особенности ее восприятия водителем непосредственно отражаются на его утомляемости и внимательности, т.е. на производительности труда и безопасности движения. Поэтому проектирование дороги должно являться таким же объектом приложения принципов технической эстетики, как и конструирование автомобилей, промышленных и бытовых предметов.
Идея предъявления к дороге эстетических требований не нова и возникла давно. Еще в 1801 г. известный русский дорожник И. С. Гергард высказывал в статье «Второе продолжение о строении дорог, а паче о проселочной дороге» ряд требований к проложению подъездных дорог к помещичьим усадьбам. Там, в частности, рекомендовалось: «Хотя модные дороги на английской вкус от прямой линии и уклоняются, однако же, должно сохранить вид от помещичьего двора и вести к нему перспективу. Дорога должна быть также нарочито шире, дабы как дом, так и вид для зрения лучше показались». Следует «по сторонам рассадить деревья, кои выросши составят весьма приятную аллею», а также «...сделать местами приятные нечаянности, кои по дороге могут быть сокрыты до тех пор, пока до них не дойдешь».
Вопросы эстетики в проектировании дорог находили отражение и в позднейшей дорожной литературе. Так, например, в курсе «Городские улицы и мостовые» проф. Г. Д. Дубелира, изданном в 1912 г. в Киеве, отмечалось, что планировка сети городских улиц «должна, по возможности удовлетворять еще и требованиям художественного характера». Хотя «художественная сторона планировки не может быть, конечно, уложена в рамки доктрины», но «тем не менее, и в этом отношении могут быть установлены некоторые общие принципы, дающие возможность избегнуть при планировке заведомо невыгодных, в отношении перспективы расположений». Указывалось, в частности, что следует избегать выпуклого продольного профиля, который придает улице при взгляде на нее снизу некрасивый вид. Наоборот, широкие улицы с аллеями при вогнутом продольном профиле (стрела вогнутости 1/400) производят обыкновенно весьма живописное впечатление.
Однако начало систематической разработки принципов ландшафтного проектирования автомобильных дорог относится только ко второй половине тридцатых годов прошлого столетия. Проектные решения этих больших дорог для дальних перевозок с высокими скоростями были во многом заимствованы у железных дорог.
Допускавшиеся на них длинные прямые участки явились своеобразной психологической реакцией проектировщиков на предшествующий опыт использования автомобилями дорог, построенных в период конного движения, которые изобиловали кривыми малых радиусов и огибали часто даже незначительные по величине элементы рельефа. Идеалом трассирования стали считать длинную прямую.
На первых автомагистралях оказалось много неудачных участков с кривыми малых радиусов, выглядевших издалека как крутые переломы в плане и профиле (рис. 17.1). Трасса дороги, отдельные элементы которой намечались без взаимной увязки и обеспечения плавности сопряжений, была неспокойной (рис. 17.2). Расположение мостов не согласовывалось с общим направлением и продольным профилем дороги, и они выглядели как искусственные вставки (рис. 17.3).
Рис. 17.1. Неудачный участок автомагистрали. Кривая малого радиуса кажется крутым переломом дороги
Рис. 17.2. Неудачный участок автомагистрали. Крутые переломы в продольном профиле из-за малого радиуса вогнутых вертикальных кривых
Рис. 17.3. Неудачный участок автомагистрали. Горизонтальный мост нарушает плавность дороги в плане и профиле
При строительстве магистральных автомобильных дорог часто совершенно не считались с ландшафтом, сохранением красоты природы и с интересами жителей прилегающих населенных пунктов. Это было в значительной степени связано с развитием мощных средств механизации, которые позволили строителям, не считаясь с объемами работ, прокладывать дороги по прямым направлениям с малыми продольными уклонами, отказываясь от принятого ранее принципа проектирования по обертывающей проектной линии. Добиваясь сокращения пути и возможности развития высоких скоростей движения, дороги проектировали в высоких насыпях и глубоких выемках, не учитывая истинных транспортно-эксплуатационных качеств дорог и степени удобства для водителей и пассажиров, определяемой психологическим восприятием ими дорожных условий.
Примером подобного неудачного решения может служить спрямление одной из горных дорог в Грузии. На коротких участках были пересечены несколько горных вершин, в результате чего узкие скальные выемки глубиной до 36 м с крутыми откосами чередовались с насыпями высотой 24 м. Водители избегали пользоваться спрямленным участком, который казался им опасным и непривлекательным, и, несмотря на удлинение пути на 3 км, продолжали ездить по старой дороге, проложенной по склонам живописных холмов.
Непродуманное применение современных средств механизации без учета природных особенностей района строительства, динамических качеств транспортных средств и, особенно, психологии водителей предопределяет получение неудовлетворительных решений, дорогостоящих в последующей эксплуатации. Так, например, работа скреперов по постоянной, не меняющейся схеме, создает неудобное для движения обертывающее земляное полотно, часто с необеспеченной видимостью в продольном профиле. По этому поводу американский архитектор Мамфорд еще в 1959 году писал, что «...во многих районах страны строительство дорог имело примерно те же результаты для растительности и всего ранее созданного человеком, как проход урагана или взрыв атомной бомбы... С того момента, как инженер начинает смотреть на свою работу, как на нечто более важное, чем интересы людей, для которых он работает, он, не колеблясь, опустошает леса, уничтожает водотоки, парки, застроенные места, только для того, чтобы провести свою дорогу прямо к назначенной цели».
Анализ неудачных примеров сочетания элементов автомагистралей в плане и профиле позволил немецким инженерам (Г. Кестер, П. Лоренц и А. Зейферт) сформулировать в конце тридцатых годов некоторые общие принципы обеспечения плавности дороги и согласования ее с ландшафтом, которые в период после окончания второй мировой войны получили широкую проверку и развитие во многих странах, в первую очередь в Венгрии, Чехии, США, Англии и Германии.
В настоящее время за рубежом имеется значительное количество литературы по вопросам ландшафтного проектирования дорог. В технические условия почти всех стран включены специальные разделы о правилах плавного сочетания элементов дорог в плане и профиле. В США ежегодно проводится конкурс на дорогу, наилучшим образом сочетающуюся с ландшафтом.
В советской литературе опыт ландшафтного проектирования был впервые обобщен в 1947 г. в книге А. П. Алексеева, В. Ф. Бабкова и Н. Г. Сокольского «Новости дорожной техники», в которой была дана сводка правил обеспечения плавности трассы.
В нормативной литературе нашей страны общие принципы проектирования автомагистралей в увязке с ландшафтом были отражены впервые в 1950 г. В изданных Союздорпроектом «Общих правилах производства изысканий автомобильных дорог» указывается, что «конечной целью трассирования является достижение наиболее целесообразного пространственного расположения оси дороги. Трасса дороги должна гармонично сочетаться с формами рельефа. Ось дороги следует рассматривать как единую пространственную кривую, построение которой зависит от окружающего ландшафта, с которым план, продольный и поперечный профили дороги и ее внешний вид в целом должны быть тесно увязаны».
Почти те же общие рекомендации, без конкретных количественных нормативных указаний были повторены в СНиП II-Д.5-62, а позднее и в СНиП II-Д.5-72.
Для наиболее удачного сочетания с ландшафтом к проектированию автомобильных дорог высших категорий привлекают архитекторов-специалистов по ландшафтной архитектуре и декоративному озеленению.
В Англии в 1956 г. был создан специальный комитет по проектированию дорог в увязке с ландшафтом «Advisory Committee on the Landscape of Trunk Roads», приступивший к работе в связи со строительством первой английской автомагистрали Лондон-Бирмингем.
В СССР практическое внедрение принципов ландшафтного проектирования было начато в Латвийской ССР в 60-х годах, когда Латдоравтопроект начал осуществлять проектирование дорог в увязке с ландшафтом. Совместная работа инженеров-дорожников и архитекторов содействовала пропаганде идей ландшафтного проектирования среди широких кругов дорожников и осуществлению удачных проектов дорог.
Проектирование дороги должно основываться на сочетании принципов архитектурной композиции ландшафта, в котором дорога занимает определенное место, вписываясь в него или подчиняя его себе, и инженерного обоснования элементов плана и профиля дороги. Безопасность, удобство и экономичность грузовых и пассажирских перевозок при разумной стоимости строительных работ, являются решающими критериями при выборе общего направления дороги и размеров ее элементов. Эту работу должен выполнять инженер-дорожник, проводящий изыскания. Архитектор должен помогать ему при оценке возможных вариантов проложения дороги с точки зрения удовлетворения эстетическим требованиям, давать советы в отношении осуществления лучшей увязки дороги с ландшафтом и решать вопросы архитектурной композиции придорожной полосы методами декоративного озеленения и архитектуры малых форм (оформление дорожных знаков, автопавильонов, площадок отдыха и др.).
Красота форм дороги, как и любого другого инженерного сооружения, достигается гармоничным соотношением ее основных элементов между собой и со смежными частями придорожного ландшафта. Плавность трассы и ее рациональное сочетание с ландшафтом должны достигаться в процессе выполнения требований норм и технических условий на проектирование дорог. В зависимости от назначения каждой конкретной дороги соотношение роли инженерных и архитектурных факторов при выборе направления трассы не может оставаться постоянным.
Трассу туристской дороги в горном заповеднике можно выбирать почти исключительно из соображений раскрытия перед едущими сменяющих друг друга красивых видов. На такой дороге будут приятны неожиданность и частая смена впечатлений, оправдывающие удлинение дороги.
Направление подъездного пути для подвоза из карьера или шахты руды на обогатительную фабрику может быть обосновано преимущественно инженерными соображениями. Для водителей автомобилей-самосвалов изо дня в день совершающих перевозки по одному и тому же короткому маршруту на первое место выдвигаются такие его качества, как плавность и закономерность изменения геометрических элементов, позволяющие проехать весь маршрут без переключения передач.
Чем выше интенсивность движения по дороге и чем более населенной является местность, тем большую роль должны играть в оценке ее проекта эстетические критерии, рассматриваемые как равноправные с техническими.
Попытки улучшить средствами ландшафтной архитектуры, в первую очередь декоративным озеленением, дорогу с неудачно выбранной трассой обречены на неудачу и сводятся, как правило, к украшательству, справедливо отвергнутому в гражданском и промышленном строительстве.
Ландшафтное проектирование дорог предусматривает полное понимание его целей и задач, как проектировщиками, так и строителями.
Организация строительных работ, наряду с высоким качеством их выполнения, должна предусматривать сохранение хорошего вида придорожной полосы, а также проведение всех возможных мер для ее улучшения.
Ландшафтное проектирование дорог несколько усложняет проектные работы, требуя индивидуальной разработки поперечных профилей земляного полотна, определения элементов клотоидной трассы и построения перспективы сложных участков дороги. Однако, оценивая дополнительные затраты труда и времени проектировщиков, нельзя забывать о достигаемом снижении стоимости земляных работ, повышении безопасности движения и транспортно-эксплуатационных качеств дороги.
Строить хорошо и дешево можно только по глубоко и всесторонне продуманным и детально разработанным проектам. Торопливые и шаблонные решения приводят к неудачным и опасным местам на дороге, причем за кажущуюся экономию на проектных работах длительное время расплачивается автомобильный транспорт.
Широкий спектр рекомендаций по ландшафтному проектированию автомобильных дорог, детально разработанных в 1970-1980 годах и вошедших в действующие в настоящее время СНиП 2.05.02-85, позволил конкретизировать параметры плана, продольного и поперечных профилей и их соотношения в численных значениях.
На сегодняшний день все новые автомобильные магистрали и дороги высоких категорий (I-III) проектируются и строятся с учетом принципов ландшафтного проектирования. Дороги низших категорий также, по возможности, гармонично вписывают в окружающий ландшафт. Массовое применение компьютерной техники и специально разработанных программ позволило проектировщикам быстро и детально прорабатывать варианты трассы автомобильных дорог.
Также применение новой строительной техники, материалов и новых проектных решений мостов, тоннелей и других инженерных сооружений позволяет сегодня более полно реализовывать принципы ландшафтного проектирования, ранее казавшиеся неосуществимыми.