The paper describes the features of the research and development of the highway design model. We have considered the main stages of developing a highway design model. In addition, we have analyzed the main technical and environmental requirements that must be met when developing a highway design model.
model, highways, computer-aided design (CAD) systems, design, requirements
В современном мире рассмотрение вопросов, связанных со строительство дорого имеет довольно большое значение. С каждыми годом население не только нашей страны, но и всей планеты, осваивают всё больше новых территорий. Безусловно, эти территории требуют благоустройства. Следовательно, можно сказать, что проблемы дорожного строительства были и будут актуальны всегда.
Стоит отметить, что строительство автомобильных дорог иногда кажется людям довольно простым процессом. Однако это довольно сложная и многоступенчатая работа, которая требует довольно много ресурсов и времени. Здесь необходимо учитывать все возможные ошибки и избегать просчётов. Особенно это важно в крупных проектах, в которых даже небольшая ошибка может существенно повлиять на итоговый результат.
Учитывая всё вышесказанное, необходимо отметить, что проектирование автомобильных дорог должно осуществляться специально подготовленными инженерами, которые имеют соответствующий опыт и образование в данной сфере. Подбор необходимых специалистов позволяет сделать процесс строительства более оптимальным и менее затратным.
В целом, под проектирование автомобильных дорог понимается определённых комплекс работ, которые направлены на создание проекта и дальнейшую разработку новых дорог. Кроме того сюда также можно отнести мероприятия по реконструкции уже имеющихся дорог.
В процессе проектирования автомобильных дорог необходимо уделять внимание достаточно большому количеству разнообразных факторов. К таким факторам можно отнести:
- особенности климата в необходимом регионе;
- особенности грунта;
- географические особенности местности;
- предполагаемый объём транспортного потока;
- необходимость создания параллельных пешеходных зон, велодорожек, ограждений;
- безопасность движения;
- удобства для пользователей.
Помимо данных факторов особое внимание стоит уделять вопросу назначения и предполагаемой нагрузки дороги. От этих факторов зависят следующие моменты при проектировании автомобильной дороги:
- насколько будет широкой и протяжённой предполагаемая дорога;
- какой вид асфальтобетона будет использован;
- будут ли использоваться дополнительные средства повышения прочности покрытия и многое другое.
Разработка модели проектирования автомобильной дороги имеет определённые этапы.
Первый этап включает в себя анализ всех необходимых факторов, которые следует учесть в будущем строительстве. На этом этапе происходит анализ основных требований заказчика, а также изучается местность. Необходимо постараться заранее выявить факторы, которые могут препятствовать реализации разрабатываемого проекта.
Второй этап предполагает разработку технического проекта. Он должен включать в себя:
- выбор материала дорожного покрытия;
- расчёт геометрии дорог;
- планирование того, как будут размещаться такие элементы как светофоры, дорожные знаки и т. д.;
На третьем этапе осуществляется визуальное моделирование и виртуальное тестирование автомобильной дороги. Перед тем как начать строительства любого инженерного сооружения происходит проектирование, а строительство и инженерные сооружения необходимо запроектировать согласно техническому заданию, ГОСТ, ЕНИР и ЕСКД. ЕСКД — это комплекс стандартов, который формирует и регулирует правила, требования по разработке, оформлению основной конструкторской и сопроводительной документации, необходимой в процессе проектирования от начала до конца проекта [1].
В настоящее время особое развитие получают системы автоматизированного проектирования (САПР). Данные системы позволяют быстро и эффективно создать необходимый проект с опорой на информационные технологии. САПР применяемые для автомобильных дорог в России используют такие программы как Robur, CREDO.
Данные программные комплексы предназначены для проектирования строительства, реконструкции и ремонта, автомобильных дорог. В них вносятся данные полученные в ходе геодезических работ, а также карты необходимой местности.
Выходными данными являются трехмерная модель дороги и проектная документация. Данные программные продукты позволяют реализовать комплексный подход к разработке проектов на всех этапах создания и эксплуатации, автомобильных дорог, предложить несколько вариантов проектных решений и выбрать наиболее приемлемый вариант в рамках одного проекта, наглядно оценить преимущества и недостатки различных вариантов проектных решений.
На следующем этапе происходит оптимизация проекта автомобильной дороги. На предыдущем этапе, в ходе виртуального тестирования, могут быть выявлены определённые ошибки, просчёты. На данном этапе их все необходимо устранить, с целью улучшения условий движения, повышения безопасности, снижения эксплуатационных расходов и обеспечения комфортных условий для всех участников дорожного движения.
После этого этапа происходит подготовка всей необходимой проектной документации. Она должна соответствовать всем имеющимся требованиям и нормативам. Существует определённый комплекс нормативных требований по строительству и защите окружающей среды (СНИПы). Стоит отметить, что защита окружающей среды подразумевает не только контроль за тем вредом, который можно нанести во время строительства, но и контроль за рациональным использованием материалов в строительстве [3].
Безусловно, разработка модели проектирования дорог должна учитывать не только технические требования, но и экологические. Строительство любой автомобильной дороги не должно наносить вреда экологической обстановки в том или ином регионе. По имеющемуся российскому законодательству не разрешено совершать строительство без разрешения Главгосэкспертизы.
При разработке модели проектирования автомобильной дороги следует учитывать нормы защиты окружающей среды, которые включают в себя:
- требования к рациональному расходу природных ресурсов;
- список мер по охране природы;
- требования к рациональному воспроизведению материалов;
- совокупность правило защиты экологии;
- совокупность требований по защите здоровья граждан.
Может показаться, что эти нормы являются слишком обширными и не имеют отношение к проектированию автомобильных дорог. Однако, помимо минимизации вреда, правильное проектирование дорог приносит пользу экологии [2].
К примеру, если организовать строительство многополосной автомагистрали, то она перенесёт часть транспортного потока с других дорог. Следовательно, это приведёт к тому, что увеличиться средняя скорость движения, а значит, существенно снизится объём выбрасываемых вредных веществ.
В целом, можно отметить, что проектирование дорог всегда начинается с исследования местности, в рамках которого определяется множество важных параметров, которые будут влиять на дальнейший процесс строительства. Необходимо изучить экологическое состояние местности, а также её основные геологические и климатические факторы.
Таким образом, можно заключить, что проектирование дорог – это определённый комплекс инженерных действий, которые включают в себя проектно-конструкторские и экономические расчёты.
Создание модели проектирование дорог является одним из самых важных этапов дорожного строительства в целом. Только благодаря верно созданной модели появляется возможность построить дорогу хорошего качества. Чем сложнее и важнее дорожный объект, тем более детальным должно быть его проектирование. Соответственно, от профессионализма и опыта инженеров будет зависеть полнота и качество данного мероприятия.
Проектирование дорог с ошибками и просчетами может привести к серьезным последствиям, в числе которых быстрый износ дорожного полотна, недостаточная пропускная способность, серьезные экономические потери. Если при исследовании выясняются параметры, препятствующие строительству, которые невозможно устранить, строительство может быть перенесено в другую локацию.
Можно заключить, что процесс разработки модели проектирования автомобильной дороги очень важен для современного дорожного строительства. Хорошо разработанная модель позволяет обеспечить безопасность и удобство в использовании предполагаемой автомобильной дороги. Разработка модели автомобильной дороги позволяет своевременно учесть все имеющие стандарты и требования. Кроме того, разработанная модель позволяет визуально представить необходимый результат.
1. Zvyaginceva, A.V. Bazovoe chislennoe modelirovanie dlya realizacii meropriyatiy po uluchsheniyu ekologicheskoy obstanovki na ob'ektah / A.V. Zvyaginceva, A.S. Samofalova, V.V. Kul'neva // Modelirovanie sistem i processov. – 2021. – T. 14, № 4. – S. 29-34.
2. Sklyar, V.A. Harakterizaciya i modelirovanie signalov v SAPR / V.A. Sklyar, V.K. Zol'nikov, A.I. Yan'kov [i dr.] // Modelirovanie sistem i processov. – 2018. – T. 11, № 1. – S. 62-67.
3. Zvyaginceva, A.V. Primenenie metodov chislennogo modelirovaniya dlya ocenki bezopasnosti na ob'ektah obschestvennogo naznacheniya / A.V. Zvyaginceva, S.A. Sazonova, V.V. Kul'neva // Modelirovanie sistem i processov. – 2020. – T. 13, № 3. – S. 30-42.
4. Antonov, Yu.B. Avtomatizirovannye metody obosnovaniya parametrov avtomobil'nyh dorog / Yu.B. Antonov, V.E. Kaganovich, I.A. Osinovskaya. – 2010 – S.57
5. Dubelir G.D. Osnovy proektirovaniya avtomobil'nyh dorog / G.D. Dubelir, B.G. Korneev, M.N. Kudryavcev, pod red. G.D. Dubelira. M.: Izd-voh Narkomhoza 2008 g. - 228 s.
6. Poluektov A.V., Makarenko F.V., Yagodkin A.S. Ispol'zovanie storonnih bibliotek pri napisanii programm dlya obrabotki statisticheskih dannyh // Modelirovanie sistem i processov. – 2022. – T. 15, № 2. – S. 33-41.
