Размеры полосы варьирования конкурирующих вариантов трассы в значительной степени определяют как объемы аэро- и наземных изысканий, так и объемы проектных работ по поиску наилучшего положения трассы. Назначение излишне широкой полосы варьирования приводит к неоправданному увеличению объемов проектно-изыскательских работ и сильно осложняет поиск наилучшего проектного решения.
В связи с этим обоснованию размеров полосы варьирования трассы должно уделяться исключительное внимание. Выбранная полоса варьирования должна охватывать все участки местности, где могут пройти конкурирующие варианты автомобильной дороги.
Ширину полосы варьирования трассы устанавливают по топографическим картам (обычно масштабов 1:25 ООО—1:10 ООО), по материалам аэрофотосъемок прошлых лет и по результатам воздушных обследований с учетом топографических, ситуационных, инженерно-геологических, гидрогеологических, почвенно-грунтовых, гидрологических и других условий. В настоящее время в проектно-изыскательских институтах России обоснование полосы варьирования, как правило, осуществляют субъективно, без использования аналитических компьютерных методов.
В практике изысканий и проектирования автомобильных дорог за рубежом (например, в США, Канаде и др.) выбору полосы варьирования трассы на стадии предварительных работ уделяют огромное внимание. И это не случайно, поскольку при обоснованной полосе варьирования трассы в ходе последующего проектирования удается находить проектные решения, строительная стоимость которых до 10% ниже стоимости вариантов без детального обоснования полосы варьирования, при одновременном снижении стоимости изысканий и проектирования, трудовых затрат и сокращения сроков выполнения проектно-изыскательских работ. В США, например, в связи с этим затраты на рекогносцировочные изыскания и обследования полосы варьирования составляют около 50% от суммы затрат на весь комплекс изыскательских работ.
В связи с произошедшим в стране переходом на технологию и методы системного, автоматизированного проектирования автомобильных дорог все большее значение начинают приобретать методы аналитического обоснования полосы варьирования трассы с использованием компьютерных программ.
С использованием имеющихся топографических карт, материалов аэрофотосъемок прошлых лет, материалов изысканий, выполненных на предшествующих стадиях проектирования, а также результатов воздушных обследований строят предварительную цифровую модель местности (ЦММ), которой охватывают заведомо большую территорию, чем это требуется для установления наилучшего направления трассы. Особенно часто для этой цели используют материалы изысканий предшествующих стадий проектирования, например, материалы изысканий технико-экономического обоснования (ТЭО) для обоснования полосы варьирования при разработке инженерного проекта (ИП) и т. д.
При подготовке предварительной ЦММ и аналитического определения границ полосы варьирования конкурирующих вариантов трассы из рассмотрения сразу же исключают объекты и участки местности, проход трассы автомобильной дороги через которые либо нецелесообразен (ценные сельскохозяйственные угодья, болота, оползни, осыпи, засоленные почвы, закарстованные участки местности и т. д.), либо вовсе невозможен (территории промышленных предприятий, населенные пункты, территории оборонных объектов, заповедные зоны и т. д.), а также устанавливают фиксированные точки и направления, проход трассы через которые обязателен. Рассматривают также участки местности, где в ходе аналитического трассирования необходимо решить вопрос возможности их обхода, либо пропуска через них трассы автомобильной дороги. К таким участкам относят отмеченные выше ценные сельскохозяйственные угодья, болота, оползни, осыпи, засоленные почвы, закарстованные участки и, кроме того, пучинистые участки местности, конусы выноса и т. д. Им придают соответствующие стоимостные значения возведения земляного полотна автомобильной дороги, и появляется возможность автоматического альтернативного решения трассы в пользу обхода участка местности с высокой стоимостью строительных работ либо в пользу прохождения по этому участку, если его обход связан со значительным удлинением трассы.
Границы полосы варьирования устанавливают путем аналитического предварительного компьютерного трассирования с использованием предварительной ЦММ, на которой отмечают границы участков, прохождение трассы через которые заведомо нецелесообразно (рис. 25.1, зона а)\ границы зон с различными стоимостными показателями возведения земляного полотна автомобильной дороги (рис. 25.1, зоны б — д); структурные линии с точками характерных изломов местности. При этом точки излома контуров и рельефа нумеруют по линиям, располагаемым поперек направления воздушной линии.
Детальный сбор изыскательской информации осуществляют после этого уже только в пределах полосы (или зон) варьирования наилучших вариантов трассы. На ранних стадиях проектирования нередко (ТЭО) приходится рассматривать значительное число принципиальных направлений трассы.
В связи с необходимостью при проектировании на уровне САПР-АД получения исходной топографической, инженерно-геологической, гидрогеологической, почвенно-грунто-вой, гидрологической и других видов обязательной изыскательской информации на полосе варьирования трассы значительной ширины самой важной на стадии производства полевых работ становится проблема использования современных, высокопроизводительных и достаточно точных методов автоматизированного сбора, регистрации и обработки исходных данных о местности. Эта задача может быть решена лишь при условии выполнения изыскательских работ силами специализированных организаций, оснащенных парком современного аэросъемочного, электронного геодезического, стереофотограмметрического, навигационно-космиче-ского, инженерно-геологического и геофизического оборудования, а также современной вычислительной техникой, укомплектованной развитым парком периферийного оборудования (лазерными и струйными принтерами, сканерами, плоттерами и т.д.).