RAS-L 1995_ Horizontal Alignment

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2069-1995

Linienführung Straßen Richtlinien RAS - L

Richtlinien für die Anlage von Straßen Teil: Linienführung

Ausgabe 1995

Aufgestellt:

Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen, Arbeitsgruppe „Straßenentwurf“

Eingeführt:

BMV Allg. Rundschreiben Straßenbau Nr. 34/1995 vom 24. November 1995 – StB 13/38.50.04/28 F 95a)

Geändert:

Redaktionelle FGSV-Korrekturen –Dezember 1999. (Nachstehend berücksichtigt)

Veröffentlicht: FGSV 296 – Dezember 1995 Ersetzt:

Richtlinien für die Anlage von Straßen (RAS), Teil: Linienführung, Abschnitt 1: Elemente der Linienführung ( RAS - L -1); Ausgabe 1984 Richtlinien für die Anlage von Landstraßen (RAL), Teil: Linienführung. Räumliche Linienführung (RAL-L-2). Ausgabe 1970.

Inhaltsübersicht 1. Einführung 1.1 Inhalt 1.2 Geltungsbereich 1.3 Zweck 1.4 Anwendung 2. Planungsablauf und Entwurfsstufen 2.1 Vorplanung 2.2 Genehmigungsentwurf 2.3 Feststellungsentwurf/Planfeststellung 2.4 Ausführungsentwurf 3. Maßgebende Geschwindigkeiten 3.1 Begriffserklärungen 3.2 Ermittlung 3.3 Abstimmung der Entwurfsgeschwindigkeit Ve mit der Geschwindigkeit V85 3.4 Stetigkeit 4. Entwurfselemente im Lageplan 4.1 Gerade 4.2 Kreisbogen 4.3 Übergangsbogen

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5. Entwurfselemente im Höhenplan 5.1 Längsneigung 5.2 Kuppen- und Wannenausrundung 6. Räumliche Linienführung 6.1 Elemente der räumlichen Linienführung 6.2 Gestaltung des Fahrraumes 7. Entwurfselemente im Querschnitt 7.1 Querneigung in der Geraden 7.2 Querneigung im Kreisbogen 7.3 Anrampung und Verwindung 7.4 Fahrbahnaufweitung 7.5 Fahrbahnverbreiterung in der Kurve 7.6 Kehren 8. Entwurfselemente der Sicht 8.1 Erforderliche Sichtweiten 8.2 Vorhandene Halte- und Überholsichtweiten 9. Zusammenfassung der Entwurfselemente Anhang 1: Ermittlung der Geschwindigkeit V85 bei einbahnig zweistreifigen Straßen der Kategoriengruppe A (zu Abschnitt 3.2) Anhang 2: Ausgleichende Maßnahmen für unstetige Trassierung beim Ausbau vorhandener Straßen (zu Abschnitt 4.2.2) Anhang 3: Berechnung der Kurvenmindestradien (zu den Abschnitten 4.2.2. und 7.2.3) Anhang 4: Geometrie der Klothoide (zu Abschnitt 4.3.1) Anhang 5: Verwindungsbereiche im Übergangsbogen (zu Abschnitt 7.3.2) Anhang 6: Berechnung der Kuppen- und Wannenausrundungen (zu Abschnitt 5.2.1) Anhang 7: Zusammenhang zwischen Kuppenmindesthalbmesser und Haltesichtweite (zu Abschnitt 5.2.2) Anhang 8: Fluchtbogen (Ausnahmeform von Kuppen- und Wannenausrundungen) (zu Abschnitt 5.2.2) Anhang 9: Verziehung der Fahrbahnränder (zu den Abschnitten 7.4 und 7.5) Anhang 10: Sichtweitenermittlung (zu Abschnitt 8)

1. Einführung 1.1 Inhalt Der Teil Linienführung der Richtlinien für die Anlage von Landstraßen ( RAS - L ) enthält Grundsätze, Methoden sowie Grenz- und Richtwerte für den Entwurf des Neu-, Um- und Ausbaus von anbaufreien Straßen außerhalb und innerhalb bebauter Gebiete (Tabelle 1). Tabelle 1: Geltungsbereich der RAS - L

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Es werden die geometrische Ausbildung der Straßentrasse und des Fahrbahnbandes behandelt sowie Hinweise und Grundsätze zur räumlichen Linienführung und Gestaltung des Fahrraumes gegeben. 1.2 Geltungsbereich Straßen für den öffentlichen Verkehr werden entsprechend den Richtlinien für die Anlage von Straßen, Teil: Leitfaden für die funktionale Gliederung des Straßennetzes (RAS-N) nach Lage (außerhalb oder innerhalb bebauter Gebiete), angrenzender Bebauung (anbaufrei oder angebaut) und maßgebender Funktion (Verbindung, Erschließung, Aufenthalt)


innerhalb der fünf in den Tabellen 1 und 2 dargestellten Kategoriengruppen A bis E unterschieden. Entsprechend ihrer jeweiligen Bedeutung für Verbindung und Anbindung von Zielen im Straßennetz (gekennzeichnet durch die Funktionsstufen I bis VI nach RAS-N) lassen sich die Straßen der Kategoriengruppen A bis E in insgesamt 16 sinnvolle Straßenkategorien einteilen. Diesen Straßenkategorien werden in Tabelle 2 bestimmte Entwurfs- und Betriebsmerkmale zugeordnet. Die RAS - L gelten für den Neu-, Um- und Ausbau von Straßen der Kategoriengruppe A und der Kategorien BI und BII. Für anbaufreie Straßen der Kategorien BIII und BIV sowie für angebaute Straßen der Kategoriengruppen C bis E gelten die EAHV 93 und die EAE 85/95. Straßen der Kategorie A VI (z. B. land- und forstwirtschaftliche Wege) werden nach gesonderten technischen Regelwerken entworfen. 1.3 Zweck Die RAS - L bilden die Grundlage für den Entwurf von sicheren und funktionsgerechten Straßen. Sie dokumentieren den Stand der Technik. Ihre Aussagen beruhen auf theoretischen Überlegungen, auf

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Forschungsergebnissen und auf den Erfahrungen der Praxis. Ihre Anwendung soll sowohl die Einheitlichkeit gleichartiger Straßen fördern als auch durch unterschiedliche Regelungen für verschiedene Kategorien ungleichartige Straßen deutlich unterscheidbar machen. Die Entwurfsgrundsätze der RAS - L sind daher auf die in Tabelle 3 aufgeführten Straßenkategorien abgestimmt. Die funktionsbezogene Differenzierung der Grundsätze ermöglicht es, den unterschiedlichen verkehrlichen und nichtverkehrlichen Zielsetzungen einzelner Straßen besser gerecht zu werden. Durch eine differenzierte Festlegung von Entwurfselementen wird aber auch den Belangen der Raumordnung und Landesplanung, des Naturschutzes und der Landschaftspflege, der Orts- und Stadtplanung sowie der Straßenraumgestaltung, der Wirtschaftlichkeit von Bau und Betrieb, der Energieeinsparung und des Immissionsschutzes Rechnung getragen. 1.4 Anwendung Die Richtlinien für die Linienführung können aufgrund ihres Charakters und ihrer Zielsetzung nicht für alle Entwurfsaufgaben eine geschlossene Lösung anbieten. Sie enthalten daher einen Ermessens- oder Beurteilungsspielraum, der bei einer sorgfältigen planerischen Abwägung der nachfolgend aufgeführten Belange ausgenutzt werden soll. Bei der Anwendung der Richtlinien ist deshalb kein starrer Maßstab anzulegen. Sie sollen vielmehr die Vielfalt der Beziehungen zwischen der Trassenführung und der Sicherheit und Leichtigkeit des motorisierten und nichtmotorisierten Verkehrs, raumordnerischen und städtebaulichen Sachverhalten, der Wirtschaftlichkeit von Bau und Betrieb, dem Natur- und Umweltschutz und den Erfordernissen nichtverkehrlicher Nutzungen durch eine ausgewogene Gesamtlösung berücksichtigen. Die in den Richtlinien getroffenen Festlegungen machen eine sorgfältige planerische Abwägung im Einzelfall grundsätzlich nicht entbehrlich, besonders dann nicht, wenn es sich um die Berücksichtigung von Belangen der Umwelt und deren Abwägung mit Sicherheitserfordernissen und Wirtschaftlichkeitsaspekten handelt. In solchen Fällen ist die planerische Aufgabe gerade darin zu sehen, Konfliktsituationen zwischen der Verkehrsnachfrage und sonstigen Belangen zu analysieren und dafür unter Abwägung der verschiedenen Zielvorstellungen individuelle Lösungsmöglichkeiten zu erarbeiten. In besonders begründeten Fällen können auch Abweichungen von den fahrdynamisch abgeleiteten Grenzwerten in Betracht kommen. In den Planungsunterlagen sind die Gründe dafür darzulegen. Solche Abweichungen bewirken in der Regel eine Minderung des verkehrstechnischen Standards und können damit zu einer Minderung der Verkehrssicherheit führen. Vor allem bei Straßen der Kategorien BI und BII sind solche Minderungen des verkehrstechnischen Standards wegen städtebaulicher Zwangsbedingungen oft nicht zu vermeiden. Bei derartigen Abweichungen ist nach Abwägung der sich aus der Örtlichkeit ergebenden Konflikte und Lösungsmöglichkeiten zu begründen, daß die gewählte Lösung den konkurrierenden Belangen besser gerecht wird und hinsichtlich der Verkehrssicherheit – gegebenenfalls mit ausgleichenden Maßnahmen der optischen Führung und Beschilderung – vertretbar ist. Bei Außerortsstraßen hat die Linienführung auf den umgebenden Lebensraum Rücksicht zu nehmen. Daher sind beim Entwurf dieser Straßen die Belange des Straßenbaus und Straßenverkehrs gegen die und mit denen des Naturschutzes und der Landschaftspflege, der Ressourcenschonung und des Immissionsschutzes abzuwägen; dabei ist die Verkehrssicherheit immer sachgerecht zu gewichten.

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Entscheidend für die Linienführung ist die Topographie des Landschaftsraumes, in dem die Straße trassiert wird. Das bedeutet, daß die in den Radiengrößen abgestimmte Linienführung (Relationstrassierung) vor allem für Straßen in bewegtem Gelände, z. B. im Berg- und Hügelland von Bedeutung ist und dort maßgeblichen Einfluß auf die Sicherheit hat. Ihre Einhaltung ist hier wichtiger als die der Trassierungsgrenzwerte für Kurvenradien. In ebenen Landschaften und im Gebirge genügt die Relationstrassierung nur selten den Forderungen nach einer landschaftsangepaßten und wirtschaftlichen Trassierung. In ausgedehnten ebenen Bereichen ist die Erwartung des Fahrers nicht unbedingt auf eine kurvenreiche Strecke ausgerichtet. Hier können vorgezeichnete Linien (z. B. Flurgrenzen, Leitungs- und andere Verkehrstrassen), Brüche und Kanten in der Landschaftscharakteristik (z. B. Waldränder) bevorzugt zur Trassenführung genutzt werden. Eine erzwungene kurvenreiche Linienführung wirkt in solchen Fällen häufig unnatürlich und aufgesetzt. Auch in ausgeprägt bergiger Topographie, in der z. B. zur Überwindung größerer Höhenunterschiede mit Kehren trassiert wird, erwartet der Fahrer keine nach der Relationstrassierung komfortabel zu befahrende Strecke sondern rechnet damit, daß vor ihm ein kurvenreicher und schwierig zu befahrender Abschnitt liegt. Sofern Unstetigkeiten im Linienverlauf dem Fahrer angekündigt werden, braucht in beiden Fällen die Relationstrassierung nicht angewendet zu werden. Auch beim Um- und Ausbau von Straßen müssen vielfach Abstriche von der Relationstrassierung hingenommen werden. Dies ist dann vertretbar, wenn ausreichende Sichtweiten vorhanden und Gefahrenstellen dadurch rechtzeitig erkennbar und begreifbar sind oder durch Beschilderung auf sie aufmerksam gemacht werden kann. Bei Straßen innerhalb bebauter Gebiete hängen die Auswirkungen auf das Umfeld sehr von der Inanspruchnahme angrenzender Grundstücke und von der Bebauung ab. Der Entwurf von Straßen der Kategorien BI und BII erfordert deshalb im besonderen Maße die Prüfung ihrer Umfeldverträglichkeit im Hinblick auf


Tabelle 2: Einteilung der Straßen und ihrer Entwurfs- und Betriebsmerkmale; (...) Ausnahmewerte

Tabelle 3: Entwurfsgrundsätze für Straßen der Kategoriengruppe A und der Kategorien BI und BII

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die nichtverkehrlichen Nutzungsansprüche, die Auswirkungen von Lärm und Schadstoffen, die Inanspruchnahme von Grünzonen und das Stadtbild. Im Richtlinientext sowie in den Tabellen und Bildern sind für die Gestaltung des Fahrbahnbandes meist Grenzwerte (Mindest- oder Höchstwerte) angegeben, deren Festlegungen sich aus den Erfordernissen einer fahrdynamisch, fahrgeometrisch, optisch und entwässerungstechnisch sicheren Abwicklung der Fahrt eines Einzelfahrzeugs ableiten. Festlegungen, die sich vorwiegend aus Gründen der Einheitlichkeit und der Ästhetik ergeben, sind als Richtwerte kenntlich gemacht. 2. Planungsablauf und Entwurfsstufen Die Planung von Straßen – definiert als Arbeitsablauf von der Projektidee bis zur baulichen Verwirklichung – wird in mehreren Phasen vollzogen, mit dem Ergebnis des iterativ verbesserten Entwurfs – definiert als zeichnerische, rechnerische und beschreibende Fixierung des Straßenprojekts. Diese Phasen folgen in Entwurfsstufen, die aufeinander aufbauen und bei denen die Entwurfsunterlagen immer detaillierter und genauer werden. Zu jeder Phase haben Ermessensentscheidungen und Zwischenentscheidungen zu erfolgen, die sorgfältig zu dokumentieren sind. Nur so ist der logische Arbeitsablauf eines Entwurfs auch am Ende des Entwurfsprozesses noch nachvollziehbar. Ein durchgängiger und integrierter Bestandteil aller Planungsphasen ist die Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP).

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Bild 1: Planungsphasen und Entwurfsstufen für den Neubau von Bundesfernstraßen sowie zugehörige Leistungsphasen der HOAI

In allen Planungsphasen muß Entwurfsarbeit geleistet werden, bei der auch die RAS - L Anwendung finden. Den generellen Planungsablauf und die Entwurfsstufen zeigt Bild 1 beispielhaft für ein Neubauvorhaben einer Bundesstraße. Den einzelnen Planungsphasen sind die jeweiligen Leistungsphasen der HOAI zugeordnet. Bei anderen Straßengattungen und bei Ausbaumaßnahmen sowie aufgrund unterschiedlicher landesrechtlicher Gesetzesgrundlagen ergeben sich mehr oder weniger modifizierte Abläufe. Die Zuordnung der RAS - L und anderer wichtiger Entwurfsrichtlinien und -merkblätter zu den einzelnen Entwurfsstufen zeigt Bild 2.

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Bild 2: Entwurfsrichtlinien

Die vielfältigen Zusammenhänge zwischen Fahrverhalten, Straßengestaltung und Umweltaspekten erfordern bei der Entwurfsbearbeitung auch innerhalb der einzelnen Planungsphasen ein iteratives Vorgehen. Um diesen iterativen Prozeß zu verdeutlichen, ist in Bild 3 am Beispiel der Entwurfsrichtlinien für die Linienführung die Methodik des Planungsablaufs dargestellt – wiederum mit ihren Bezügen zu den wichtigsten anderen Entwurfsrichtlinien und -merkblättern. 2.1 Vorplanung Die Vorplanung dient der Linienfindung und beginnt – zumeist auf der Grundlage eines Straßen-Bedarfsplanes – mit einer Abgrenzung und Analyse des Planungsraumes. Er muß alle aus verkehrlicher Sicht sinnvollen Varianten einschließen und so groß sein, daß alle erheblichen Auswirkungen auf die Umgebung der künftigen Straße ermittelt werden können. Dabei werden auch die möglichen Auswirkungen auf die Schutzgüter gemäß Umweltverträglichkeitsprüfungsgesetz (UVPG) im Rahmen einer Umweltverträglichkeitsstudie (UVS)1) untersucht. In einer Empfindlichkeitsanalyse werden die Flächen


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Bild 3: Methodik des Planungsablaufes nach RAS - L (Landstraßen)

des Planungsraumes bewertet – auch im Hinblick auf die Schutzgüter des UVPG. Aus dieser Raumanalyse ergeben sich einerseits die besonders konfliktträchtigen Bereiche und andererseits die konfliktärmeren Bereiche bzw. konfliktärmeren Korridore, in denen der Entwurfsingenieur dann verschiedene Varianten für das Straßenbauvorhaben in Lage und Höhe entwickelt. Dabei sind alle naheliegenden – also vernünftigerweise denkbaren – Varianten, ggf. einschließlich einer Ausbauvariante, zu berücksichtigen.

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Die Vor- und Nachteile aller Varianten sind schließlich in einem breit angelegten Variantenvergleich zu ermitteln und einander gegenüberzustellen. Dabei ist auch die sogenannte Nulllösung als Referenzfall mit zu betrachten. Wichtige Beurteilungskriterien sind dabei u. a.: verkehrliche Wirkungen (z.B. Verbindungsqualität, Leistungsfähigkeit, Verkehrssicherheit, Entlastung von Innerortsstraßen) Auswirkungen auf die Umweltschutzgüter gem. UVPG (Mensch, Tiere und Pflanzen, Boden, Wasser, Luft, Klima, Landschaft, Kultur- und sonstige Sachgüter) raumplanerische Belange (z.B. Ortsbild, städtebauliche Entwicklungsmöglichkeiten, Beeinträchtigung von Ortsrändern, Planungsabsichten Dritter) Eingriffe in vorhandene Strukturen (z.B. Siedlungs- und Wirtschaftsstruktur, Land- und Forstwirtschaft, Gebäude- und Flächeninanspruchnahme, Durchschneidung, Erreichbarkeit) wirtschaftliche Belange (z.B. insbesondere Baukosten, Baudurchführung, Betriebskosten). Das Ergebnis dieses Variantenvergleiches und des Abwägungsprozesses ist die Vorzugsvariante. Diese wird als Vorplanungsentwurf (Linienentwurf) dem Linienabstimmungsverfahren zugrunde gelegt. Je nach straßenrechtlichen und landesrechtlichen Gesetzesgrundlagen ist hierzu ggf. ein Raumordnungs- und/oder ein Linienbestimmungsverfahren durchzuführen. Zweck dieses Linienbestimmungsverfahrens ist es, das Straßenbauvorhaben mit anderen raumbedeutsamen Planungen und mit den Zielen der Raumordnung und Landesplanung abzustimmen. Neben einer Beteiligung der Träger öffentlicher Belange erfolgt in diesem Rahmen in der Regel auch erstmals eine formelle Beteiligung der Öffentlichkeit und der anerkannten Naturschutzverbände. 2.2 Genehmigungsentwurf Damit die bei der Vorplanung erfolgten Erhebungen, Abwägungen und Festlegungen möglichst bis zur Planfeststellung weitgehend Bestand haben, sollten die Entwurfsstufen rasch aufeinander folgen. Es wird daher ein „Entwurf in einem Zuge“ angestrebt, der jeweils zweckentsprechend für die verschiedenen Verfahren (verwaltungsinterne Genehmigung, Planfeststellung) unterschiedliche Bestandteile hat. Auf der Grundlage des abgestimmten Vorplanungsentwurfs wird der Genehmigungsentwurf (Vorentwurf) erarbeitet. Er dient der verwaltungsinternen, fachtechnischen und haushaltsrechtlichen Prüfung und Genehmigung der Straßenbaumaßnahme und bildet die Grundlage für den vorzeitigen Grunderwerb. Der „Genehmigungsentwurf“ ist zu unterscheiden von dem gleichlautenden Begriff in der HOAI. Dort ist mit Genehmigungsentwurf der Feststellungsentwurf für die öffentlichrechtliche Genehmigung (Planfeststellung, Bebauungsplan, usw.) gemeint. Der Genehmigungsentwurf (Vorentwurf) wird nach den „Richtlinien für die Gestaltung von einheitlichen Entwurfsunterlagen im Straßenbau“ (RE) in der Regel im Maßstab 1 : 5000 oder 1 : 1000 aufgestellt. Im Rahmen der Aufstellung dieses Entwurfes sind insbesondere folgende Bestandteile zu erarbeiten: technischer Straßenentwurf in Lage- und Höhenplänen landschaftspflegerischer Begleitplan


wassertechnische Untersuchung immissionstechnische Untersuchung (Lärm, Schadstoffe). Darüber hinaus können für weitere Teile des Straßenbauvorhabens (z.B. Knotenpunkte, Bauwerke, etc.) besondere Detailentwürfe notwendig sein. 2.3 Feststellungsentwurf/Planfeststellung Für die Planungsphase Planfeststellung wird der Genehmigungsentwurf (Vorentwurf) zum Feststellungsentwurf weiterentwickelt. Hier werden alle rechtlich relevanten Details in ausreichender Genauigkeit – in der Regel im Maßstab 1 : 1000 oder 1 : 500 – dargestellt. Aus dem Feststellungsentwurf soll für alle im Planfeststellungsverfahren Beteiligten Art und Umfang der Betroffenheit erkennbar sein. Er ist Grundlage für die Gesamtabwägung aller öffentlich-rechtlichen und privaten Belange in der Planfeststellung und für die Regelung

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von Grunderwerbs- und Entschädigungsfragen. 2.4 Ausführungsentwurf Zur Vorbereitung der Baudurchführung wird der Ausführungsentwurf erstellt. Hierbei werden die Regelungen aus dem Planfeststellungsverfahren übernommen und mit ihren Auswirkungen auf das Vorhaben in den Entwurf eingearbeitet. Darüber hinaus ist ein weitergehender Detaillierungsgrad erforderlich (z.B. Absteckpläne, Querprofile usw.). Der Entwurf ist soweit zu konkretisieren, daß er als sichere Grundlage für die Ausschreibung und Vergabe der Bauleistungen und der Bauausführung dienen kann. 3. Maßgebende Geschwindigkeiten 3.1 Begriffserklärungen Die Entwurfsgeschwindigkeit Ve als wirtschaftliche und technische Leitgröße wird unter Beachtung umfeldbezogener Belange anhand der vorgesehenen Netzfunktion der Straße bestimmt. Berücksichtigung findet dabei die für diese Funktion angestrebte Qualität des Verkehrsablaufs. Die Ve bestimmt Grenz- und Richtwerte für die meisten Entwurfselemente (siehe Abschnitt 9). Dazu gehören besonders die Kurvenmindestradien, Klothoidenmindestparameter, Höchstlängsneigungen und Kuppen- und Wannenmindesthalbmesser. Dadurch beeinflußt sie entscheidend die Streckencharakteristik und damit die Sicherheit und Qualität des Verkehrsablaufs sowie die Wirtschaftlichkeit. Die Entwurfsgeschwindigkeit Ve soll deshalb nach Möglichkeit über längere zusammenhängende Streckenabschnitte konstant bleiben. Die Geschwindigkeit V85 stellt eine Größe für die Kontrolle des Entwurfs und seiner Vorgaben im Lageplan und für die fahrdynamische Bemessung sicherheitsrelevanter Entwurfselemente des Lageplans, des Höhenplans und des Querschnitts dar. Sie soll das tatsächliche Fahrverhalten beschreiben und ist an der Geschwindigkeit orientiert, die 85 % der unbehindert fahrenden Pkw auf nasser Fahrbahn nicht überschreiten. Für einbahnig zweistreifige Straßen stehen ausreichend genaue Verfahren für die Schätzung der V85 zur Verfügung (siehe Abschnitt 3.2 und Anhang 1). Dagegen ist auf zweibahnigen Außerortsstraßen und auf Straßen der Kategoriengruppe B die Geschwindigkeit V85 unter Abwägung der Forderungen nach Sicherheit und nach Wirtschaftlichkeit eine gesetzte Größe. Die Geschwindigkeit V85 variiert normalerweise im Verlauf einer Strecke. In welchen Grenzen diese Variation zulässig ist, wird in den Abschnitten 3.3 und 3.4 beschrieben. Bestimmt werden mit der V85 die Querneigungen in der Kurve, die Mindestradien bei negativer Querneigung, die erforderlichen Haltesichtweiten sowie die notwendigen Überholsichtweiten. 3.2 Ermittlung Die Entwurfsgeschwindigkeit Ve wird in Abhängigkeit von der Straßenkategorie Tabelle 2 entnommen. Je nach der angestrebten Verkehrsqualität (vorgegeben durch die Reisegeschwindigkeit nach den RAS-N) und der Schwierigkeit des Geländes bzw. der Häufung der Zwangspunkte sollen die höheren oder niedrigeren Werte der angegebenen Geschwindigkeiten gewählt werden. Bei Straßen der Kategorien BI und BII entspricht die Entwurfsgeschwindigkeit Ve in der Regel der vorgesehenen zulässigen Höchstgeschwindigkeit zul V. Die Geschwindigkeit V85 wird wie folgt festgelegt bzw. geschätzt: Bei einbahnig zweistreifigen Straßen der Kategoriengruppe A ändert sich die Geschwindigkeit V85 in Abhängigkeit von der Streckengeometrie. Auf Grund der bekannten Zusammenhänge zwischen Streckencharakteristik und Fahrgeschwindigkeit wird für diese Straßen die Geschwindigkeit V85 nach den in Anhang 1 enthaltenen Verfahren abgeschätzt. Diese Verfahren sind getrennt nach Maßnahmen des

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Neubaus (Fall 1) oder des Um- und Ausbaus (Fall 2) von Straßen anzuwenden. Straßen mit einbahnigen 2+1-Querschnitten werden auf dem Überholstreifen sehr schnell befahren und fallen aus den Ermittlungsverfahren für die Geschwindigkeit V85 einbahniger Straßen heraus. Die V85 wird deshalb nach der Gleichung (2) bestimmt, sie darf aber den Wert V85 = 100 km/h nicht überschreiten. Auch bei zweibahnigen Straßen der Kategoriengruppe A liegen keine gesicherten Erkenntnisse über den Zusammenhang von Streckencharakteristik und Fahrgeschwindigkeit vor. Die Geschwindigkeit V85 wird bei diesen Straßen nach den Gleichungen (1) und (2) festgelegt. V85 = Ve + 10 km/h (Ve ≥ 100 km/h) (1) V85 = Ve + 20 km/h (Ve < 100 km/h) (2) Bei Straßen der Kategorien BI und BII wird die Geschwindigkeit V85 = zul V gesetzt. 3.3 Abstimmung der Entwurfsgeschwindigkeit Ve mit der Geschwindigkeit V85 Die Entwurfsgeschwindigkeit Ve und die Geschwindigkeit V85 sollen in einem ausgewogenen Verhältnis zueinander stehen. Damit wird angestrebt, daß die Streckencharakteristik und das Fahrverhalten der Kraftfahrer aufeinander abgestimmt sind. Das gilt besonders für Straßen mit sehr kleinen Kurvenradien bzw. hoher Kurvigkeit. Bei mittleren Entwurfsgeschwindigkeiten erlaubt auch der mit Mindestwerten trassierte Lageplan weitaus höhere 85-%-Geschwindigkeiten, als sie durch die Wahl der Ve angestrebt werden. Infolgedessen lassen sich dann Ve und V85 nur schwer aufeinander abstimmen. Ist in diesen Fällen die Wahl einer höheren Ve für den betreffenden Streckenabschnitt aus wirtschaftlichen Gründen nicht möglich, sollte zumindest der Übergang zwischen Abschnitten ungleichen Charakters besonders sorgfältig und unter Anwendung trassierungstechnischer Ausgleichsmaßnahmen gestaltet werden (Anhang 2).


3.4 Stetigkeit Die Entwurfsgeschwindigkeit Ve soll nach Möglichkeit auf längeren zusammenhängenden Streckenabschnitten innerhalb eines topographisch einheitlichen Landschaftsraumes konstant bleiben, damit die Streckencharakteristik im Verlauf eines Straßenzuges für den Kraftfahrer ausgewogen ist. Entlang einer längeren Strecke kann aber auch, z.B. durch deutliche Änderungen der Topographie, ein Wechsel der Streckencharakteristik eintreten und damit ein Wechsel der Entwurfsgeschwindigkeit möglich sein. In diesen Fällen sind die Entwurfselemente im Übergangsbereich, sorgfältig aufeinander abgestimmt, allmählich zu verändern. Auch die tatsächlich gefahrene Geschwindigkeit (angenähert durch die V85) soll möglichst gleichmäßig verlaufen. Dies wird vor allem durch die geforderten Radienrelationen nach Abschnitt 4.2.2 sichergestellt. Eine fahrdynamisch ausgewogene Elementfolge innerhalb der Abschnitte mit gleicher Entwurfsgeschwindigkeit fördert eine gleichmäßige und wirtschaftliche Fahrweise. Bei Straßen der Kategorien BI und BII wird die Fahrweise mehr durch die zulässige Höchstgeschwindigkeit als durch die fahrdynamisch begründete Wahl der Entwurfselemente beeinflußt. Dennoch sollte auf das Prinzip der Ausgewogenheit aufeinanderfolgender Entwurfselemente nicht verzichtet werden, wenn dadurch für andere Zielsetzungen (z.B. Stadtgestaltung, Denkmalschutz) keine wesentlichen Nachteile entstehen. Unterscheiden sich die ermittelten Geschwindigkeiten V85 benachbarter Abschnitte um mehr als 10 km/h, so ist zu überprüfen, ob die Geschwindigkeitswerte der beiden Abschnitte einander angepaßt werden können oder ob durch einen zusätzlichen, vermittelnden Abschnitt ein allmählicher Übergang von einem Geschwindigkeitsniveau auf das andere geschaffen werden kann. Beim Ausbau von Teilstrecken bestehender Straßen sind die Entwurfselemente der anschließenden Strecken zu beachten; bei deutlichen Unterschieden in der Streckencharakteristik sind die Übergänge besonders sorgfältig zu entwerfen. Der Übergang von ausgebauten zu nicht ausgebauten Teilstrecken bestehender Straßen ist immer sachgerecht zu beschildern.

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4. Entwurfselemente im Lageplan 4.1 Gerade 4.1.1 Anwendung Die Gerade kann als Entwurfselement für Straßen der Kategoriengruppe A vorteilhaft sein bei ihr entsprechenden Landschaftsräumen, z.B. in der Ebene und in weiten Tälern, im Bereich von Knotenpunkten, zur Schaffung von Überholsichtweiten bei zweistreifigen Straßen, besonders in Wannen und bei Anlehnung der Trassierung an Bahnlinien, Kanäle und Grenzen. Für Straßen der Kategorien BI und BII liegen ihre Vorteile bei städtebaulichen Vorgaben, im Bereich von Knotenpunkten. Jedoch haben lange Geraden mit konstanter Längsneigung besonders bei Straßen der Kategoriengruppe A den Nachteil, daß sie das Abschätzen der Entfernungen und Geschwindigkeiten entgegenkommender und nachfolgender Kraftfahrzeuge erschweren, den Fahrer zu hohen Geschwindigkeiten verleiten, die Blendgefahr durch entgegenkommende Fahrzeuge bei Nacht erhöhen und sich in hügeligem Gelände nur schwer an die Struktur der Landschaft anpassen lassen. Beim Neubau von Straßen der Kategoriengruppe A sollen daher längere Geraden mit konstanten Längsneigungen vermieden und durch Kurven mit sehr großen Radien ersetzt werden. 4.1.2 Richtwerte Wegen der Blendung bei Nacht soll bei Straßen der Kategoriengruppe A die Länge der Geraden mit konstanter Längsneigung max L [m] das 20fache des Betrages der Entwurfsgeschwindigkeit Ve [km/h] nicht überschreiten. Ist zwischen gegensinnig gekrümmten Kurven die Einschaltung einer kurzen Zwischengeraden erforderlich, so wird deren maximal zulässige Länge nach Gleichung (7) (siehe Abschnitt 4.3.3.2) bestimmt. Bei Straßen der Kategoriengruppe A sollen Geraden zwischen gleichsinnig gekrümmten Kurven vermieden werden. Wenn das nicht möglich ist, soll ihre Mindestlänge min L [m] etwa das 6fache des Betrages der Entwurfsgeschwindigkeit Ve [km/h] betragen, um die Stetigkeit der optischen Führung zu gewährleisten. Geraden sollen bei Straßen der Kategoriengruppe A mit Kreis- und Übergangsbögen so kombiniert werden, daß unter Berücksichtigung der Elemente im Höhenplan eine gute räumliche Linienführung entsteht. 4.2 Kreisbogen 4.2.1 Anwendung Kurvenradien sollten so groß sein, daß sie in Größe und Abfolge mit der Struktur des Geländes und der landschaftsprägenden Elemente harmonieren, mit den geländebedingten Höhenplanelementen in Größe, Abfolge und Raumwirkung in Einklang stehen sowie eine gleichmäßige Fahrweise, d.h. ein ausgewogenes Verhältnis zwischen der Entwurfsgeschwindigkeit Ve und der Geschwindigkeit V85 erwarten lassen. Vor allem die beim Ausbau bestehender Straßen der Kategoriengruppe A zu beachtenden Belange des Landschaftsschutzes und die beim Neu-, Um- und Ausbau von Straßen der Kategorien BI und BII gegebenen städtebaulichen Randbedingungen verlangen im Einzelfall bei der Festlegung von Radien eine sorgfältige Abwägung zwischen den Erfordernissen der angrenzenden Flächennutzungen und einer harmonischen Linienführung.

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4.2.2 Grenz- und Richtwerte Die Radien aufeinanderfolgender Kurven sollen aus Gründen der Verkehrssicherheit bei Straßen der Kategoriengruppe A in einem ausgewogenen Verhältnis stehen (Relationstrassierung). Für die Radiengröße benachbarter Kreisbögen sind die Relationen in Bild 4 angegeben. Bei Straßen der Kategorien AI und AII sollen die Radienfolgen im guten Bereich liegen, bei Straßen der Kategorien AIII und AIV genügt auch der brauchbare Bereich. Beim Ausbau bestehender Straßen führt die Einhaltung der zulässigen Radienfolgen häufig zu Konflikten mit landschaftspflegerischen oder städtebaulichen Zielen. Auf die Einhaltung zulässiger Radienfolgen sollte aber bei Straßen der Kategorien AIII und AIV nur verzichtet werden, wenn dadurch besonders nachteilige Folgen vermieden werden können. In diesen Fällen sind ausgleichende Maßnahmen vorzusehen (siehe auch Abschnitt 1.4 und Anhang 2).


Bild 4: Abstimmung der Radienfolge bei Straßen der Kategoriengruppe A

In gleichem Krümmungssinn aneinanderstoßende Kreisbögen mit verschiedenen Radien, aber gemeinsamer Tangente im Stoßpunkt (Korbbögen) sind grundsätzlich zu vermeiden. Die Einschaltung eines Übergangsbogens zwischen den Radienstücken (Eilinie) ist in solchen Fällen erforderlich. Für die Folge Gerade – Übergangsbogen – Kreisbogen haben sich in Abhängigkeit von der Länge L [m] der Geraden die Kurvenmindestradien von Tabelle 4 bewährt, eine starre Grenze stellen sie nicht dar. Bei Anwendung der Tabelle 4 ist zu prüfen, ob nicht durch die Ve bereits größere Mindestradien (Tabelle 5) gefordert werden. Die an die Gerade anschließenden Kreisbögen sollen zumindest für Geradenlängen von L < 300 m die Relationen aus Bild 4 einhalten. Zu Kreisbögen, bei denen Übergangsbögen entfallen können, sind Ausführungen im Abschnitt 4.3.1 enthalten.

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Der Kreisbogen soll mindestens so lang sein, daß die Fahrt durch ihn mit der Entwurfsgeschwindigkeit Ve mehr als zwei Sekunden dauert (Tabelle 5). Die Kurvenmindestradien min R sind in Tabelle 5 zusammengestellt. Sie sind abhängig von der Entwurfsgeschwindigkeit Ve, der Ausnutzung n des radialen Kraftschlusses und den Grenzwerten der Querneigung q. Einzelheiten zu den wechselseitigen Abhängigkeiten von Radien und Querneigungen können Bild 28 (siehe Abschnitt 7.2.1) und Anhang 3 entnommen werden. Lassen sich die Kurvenmindestradien nach Tabelle 5 oder die Radienfolgen nach Bild 4 in Ausnahmefällen nicht einhalten, so ist die entstehende Sicherheitsminderung durch andere Maßnahmen abzuschwächen, z. B. Verbesserung der Erkennbarkeit der Kurve durch Sichtfeldfreilegung. Bei einer unvermeidbaren Unterschreitung der Kurvenmindestradien bzw. der erforderlichen Radienfolgen ist es außerdem zweckmäßig, durch Bepflanzung, Leiteinrichtungen oder Verkehrszeichen auf die Kurve hinzuweisen (siehe Anhang 2). Tabelle 4: Kurvenmindestradien bei Elementfolge Gerade – Klothoide – Kreisbogen

Länge L [m] der Geraden

min R [m] des Kreisbogens

L ≥ 300 m

min R > 400 m

L < 300 m

min R > L

Tabelle 5: Kurvenmindestradien und Mindestlänge der Kreisbögen

Ve [km/h]

min R [m]

min L [m]

50

80

30

60

120

35

70

180

40

80

250

45

90

340

50

100

450

55

120

720

65

Bei zweibahnigen Straßen führen Sichthindernisse im Mittelstreifen (z. B. Blendschutzzäune, Bewuchs) häufig zur Unterschreitung der Haltesichtweite. Daher ist in diesen Fällen der Nachweis ausreichender Haltesicht für den linken Fahrstreifen nach Anhang 10 durchzuführen. Werden die Haltesichtweiten nicht gewährleistet, sind gegebenenfalls eine Geschwindigkeitsbeschränkung bei Nässe, die Verbreiterung des Mittelstreifens, das Abrücken der Schutzplanken von der Fahrbahn oder die Wahl größerer Kurvenradien zu erwägen. Mindestradien von Kehren werden unter Abschnitt 7.6 behandelt. 4.3 Übergangsbogen 4.3.1 Anwendung Der Übergangsbogen soll durch seine allmähliche Krümmungsänderung einen stetigen Linienverlauf gewährleisten und damit eine gleichmäßige Geschwindigkeit sowie eine kontinuierliche Änderung der bei der Kurvenfahrt auftretenden Zentrifugalbeschleunigung ermöglichen, als Übergangsstrecke für die Fahrbahnverwindung dienen und eine optisch befriedigende Linienführung bewirken.

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Seine Anwendung ist bei allen Straßen erforderlich. Der Übergangsbogen wird als Klothoide ausgebildet. Bei dieser Bogenform ändert sich die Krümmung linear mit der Bogenlänge (siehe Anhang 4). Das Bildungsgesetz der Klothoide lautet: A2 = R · L A [m]

=

(3)

Klothoidenparameter


R [m] L [m]

= =

Radius am Ende des Klothoidenabschnitts Länge der Klothoide bis zum Radius R

Ein Verzicht auf Übergangsbögen ist nur zulässig, wenn die Radien in Tabelle 6 nicht unterschritten werden. Handelt es sich dabei aber um Kurven mit negativer Querneigung, so können nach Tabelle 12 auch größere Mindestradien erforderlich sein. Die Klammerwerte in Tabelle 6 gelten als Ausnahmewerte bei örtlichen Zwängen. Darüber hinaus darf auf Übergangsbögen verzichtet werden, wenn die Winkeländerung der Kurve γ <10 gon (Flachbogen) beträgt; in diesem Fall soll aber die Mindestbogenlänge min L [m] das 2fache der Entwurfsgeschwindigkeit Ve [km/h] betragen. Tabelle 6: Kurvenmindestradien bei Verzicht auf Übergangsbögen

Ve [km/h]

min R [m]

≤ 80

1500 (1000)

> 80

3000 (2000)

(...) Ausnahmewert

4.3.2 Grenzwerte Damit der Übergangsbogen optisch in Erscheinung tritt, sollte er einen Richtungsänderungswinkel von mindestens τ = 3,5 gon vom Nullpunkt aus haben. Daraus folgt für den kleinsten zulässigen Klothoidenparameter die Bedingung

A [m] R [m]

= =

Klothoidenparameter Radius am Klothoidenende

Aus Gleichung (4) ergeben sich die in Tabelle 7 enthaltenen Klothoidenmindestparameter. Tabelle 7: Klothoidenmindestparameter

Ve [km/h]

min A [m]

50

30

60

40

70

60

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Ve [km/h]

min A [m]

80

80

90

110

100

150 (120)

120

240 (120)

(...) Ausnahmewert

Bei großen Radien resultieren aus dieser Bedingung sehr lange Übergangsbögen. Um Probleme mit der Entwässerung zu vermeiden, ist in solchen Fällen in der Regel eine geteilte Verwindung erforderlich (siehe Abschnitt 7.3). Da hierbei Nachteile hinsichtlich des Fahrkomforts und des Lenkkraftverlaufs entstehen können, sollte die Klothoidenlänge bei größeren Radien nach Möglichkeit auf die Länge begrenzt werden, die für die Verwindung mit minΔ s nach Tabelle 13 benötigt wird. Außerdem ist bei zu langen Übergangsbögen unter Umständen kein Platz mehr für einen ausreichend langen Hauptbogen vorhanden. Daher kann der Klothoidenparameter in diesen Fällen auch kleiner als R/3 gewählt werden (siehe Anhang 5, Gleichung (40)). Von der Forderung nach τ ≥ 3,5 gon darf dann abgewichen werden; bei kleineren Winkeln wird aber die Klothoide vom Fahrer kaum mehr wahrgenommen. Bei Kurven mit sehr kleinen Öffnungswinkeln, in denen die Bogenlänge nicht ausreicht, um mit Klothoiden von A ≥ R/3 eine Hauptbogenlänge zu erreichen, die einer Fahrtzeit von 2 s beim Durchfahren mit Ve entspricht, sollte den Klothoiden und dem Hauptbogen jeweils die gleiche Länge zugeordnet werden (LA1 = LK = LA2). Als obere Grenze für den Klothoidenparameter gilt aus Sicherheitsgründen Gleichung (5). Die daraus resultierenden Klothoiden haben eine maximale Richtungsänderung von τ = 31,8 gon. max A = R max A [m] R [m]

= =

(5)

Klothoidenhöchstparameter Radius am Klothoidenende

Über die vorgenannten Bedingungen hinaus soll der Klothoidenparameter mindestens so groß gewählt werden, daß die Anrampung der Fahrbahnränder vollständig innerhalb des Übergangsbogens untergebracht werden kann, ohne Überschreitung der maximal zulässigen Anrampungsneigungen max Δ s (siehe Abschnitt 7.3.2 und Anhang 5). 4.3.3 Formen des Übergangsbogens Für die verschiedenen Formen des Übergangsbogens ergeben sich die in Bild 5 dargestellten Anwendungsmöglichkeiten. 4.3.3.1 Einfache Klothoide Die einfache Klothoide vermittelt den Übergang zwischen der Geraden und dem Kreisbogen. Grundsätzlich gilt dabei, daß der Klothoidenparameter – unter Beachtung der Bedingungen nach Abschnitt 4.3.2 – um so größer sein soll, je kleiner der nachfolgende Kurvenradius ist. Der Übergang wird dadurch länger und optisch „weicher“. Sinngemäß gilt auch, daß der Übergangsbogen in den folgenden Kreisbogen um so allmählicher überleiten sollte, je länger die Gerade und je breiter der Straßenquerschnitt ist. Diese Empfehlungen gelten für Straßen, bei denen die Radienfolgen nach Abschnitt 4.2.2 mindestens im guten Bereich liegen und auf denen eine gleichmäßige Geschwindigkeit erwartet wird. Können die Anforderungen an die Radienfolge nicht eingehalten werden, muß – z. B. nach längeren Geraden – auf den nachfolgenden Kreisbogen möglichst frühzeitig hingewiesen werden. Hier kann daher ausnahmsweise die Wahl eines kleinen Klothoidenparameters (A = R/3) zweckmäßig sein. Der Übergang wirkt dadurch optisch „härter“, dem Kraftfahrer wird der nachfolgende Kurvenverlauf verdeutlicht, und er wird zu einer Geschwindigkeitsminderung veranlaßt, vorausgesetzt, daß er den optisch härteren Übergang auch rechtzeitig erkennen kann.

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Bild 5: Anwendungsmöglichkeiten der Klothoide

4.3.3.2 Wendeklothoide Die Wendeklothoide besteht aus zwei in ihrem Nullpunkt aneinanderstoßenden, gegensinnig gekrümmten Klothoiden. Für jeden der beiden Klothoidenäste gelten die Bedingungen der einfachen Klothoide (siehe Abschnitt 4.3.3.1). Im Interesse einer harmonischen Linienführung und einer gleichmäßigen Anrampung sollen besonders bei Straßen der Kategorien AI und AII beide Klothoidenäste annähernd gleiche Parameter aufweisen. Bei ungleichen Parametern soll für A2 ≤ 200 m bei Straßen der Kategorien AI und AII und nach Möglichkeit auch bei Straßen der Kategorien AIII, BI und BII die folgende Bedingung eingehalten werden: A1≤ 1,5 · A2 A1, A2 [m]

=

(6)

Klothoidenparameter

Für die Radienfolge der beiden Kreisbögen, zwischen denen eine Wendeklothoide angeordnet ist, gilt Bild 4. Zur Anpassung an örtliche Zwangspunkte sind kurze Geraden zwischen beiden Klothoiden zulässig. Um dabei den visuellen Eindruck der Wendeklothoide zu erhalten, darf die Länge der Zwischengeraden das Maß in Gleichung 7 nicht überschreiten. Bei einer unvermeidbar längeren Zwischengerade ist darauf zu achten, daß der Krümmungswert des Höhenplans in diesem Bereich kleiner ist als der Krümmungswert des Lageplans, um optisch springende Wendepunkte auszuschließen.

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Lz ≤ 0,08 · (A1 + A2) A1, A2 [m] Lz [m]

= =

(7)

Klothoidenparameter Länge der Zwischengerade

4.3.3.3 Eiklothoide Die Eiklothoide ist ein Klothoidenabschnitt, der zwei gleichsinnig gekrümmte Kreisbögen verbindet. Die Kreisbögen müssen ineinander liegen, dürfen sich nicht berühren und keinen gemeinsamen Mittelpunkt aufweisen. Für die Radienfolge der beiden Kreisbögen, zwischen denen eine Eiklothoide angeordnet ist, sind die in Bild 4 angegebenen Grenzen zu beachten. Damit die Eiklothoide optisch in Erscheinung tritt, soll sie eine Richtungsänderung von τ ≥ 3,5 gon aufweisen. Liegen die zu verbindenden Kreisbögen nebeneinander oder schneiden sie sich, so ist die Verbindung über einen Hüllkreis zu suchen. Dabei ergibt sich die Folge Kreisbogen – Eiklothoide – Kreisbogen (Hüllkreis) – Eiklothoide – Kreisbogen. Für deren Anwendung gelten die Grundsätze der Eiklothoide. 4.3.3.4 Korbklothoide Die Korbklothoide besteht aus einer Folge gleichsinnig gekrümmter Klothoidenstücke, die in den Stoßpunkten gleiche Radien und gemeinsame Tangenten aufweisen. Sie ist aus Gründen der Verkehrssicherheit nach Möglichkeit zu vermeiden. Wenn bei beengten Verhältnissen auf ihre Anwendung nicht verzichtet werden kann, sollen aus fahrdynamischen Gründen besonders bei Straßen der Kategorien AI und AII und nach Möglichkeit auch bei Straßen der Kategorien AIII, BI und BII die Parameter der aufeinanderfolgenden Klothoiden nicht zu stark voneinander abweichen. Der Parameter der kleineren Klothoide darf die unter Abschnitt 4.3.2 festgelegten Mindestwerte nicht unterschreiten. 4.3.3.5 Scheitelklothoide Die Scheitelklothoide besteht aus zwei einfachen Klothoiden (siehe Abschnitt 4.3.3.1) mit den Parametern A1 und A2, die ohne einen dazwischenliegenden Kreisbogen an der Stelle mit den Radien R1 = R2 gestoßen werden. Da sie in ihrem Scheitelpunkt theoretisch eine ruckartige Bedienung des Lenkrades erfordert und damit eine unstetige Fahrweise bedingt, ist sie nur in Ausnahmefällen, z. B. bei Kurven mit geringen Richtungsänderungswinkeln, anzuwenden. Die Parameter der beiden Äste einer Scheitelklothoide sollen dabei besonders bei Straßen der Kategorien AI und AII nach Möglichkeit gleich sein (A1 = A2). Scheitelklothoiden mit Stoßradien unterhalb der in Tabelle 8 genannten Mindestwerte sind zu vermeiden. Bei der Trassierung mit Scheitelklothoiden gelten für die Klothoidenmindestparameter die Werte nach Abschnitt 4.3.2, für die Mindestradien am Klothoidenstoßpunkt bei Straßen aller Kategoriengruppen die Werte nach Abschnitt 4.2.2. Tabelle 8: Mindeststoßradien bei Scheitelklothoiden

min R [m] bei Straßen der Kategoriengruppe A

BI / BII

450

250

Aus fahrdynamischen und bautechnischen Gründen ist die im Scheitel auftretende Querneigung des Stoßradius in beide Klothoidenäste hineinzuziehen. Die Länge des Bereichs mit konstanter Querneigung ermittelt sich nach Gleichung (8). Sie ist je zur Hälfte auf beide Klothoiden zu verteilen.

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Lkonst q = 0,3 · Ve

(8)

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Lkonst q [m] Ve [km/h]

= =


Abschnitt mit q = konst Entwurfsgeschwindigkeit

5. Entwurfselemente im Höhenplan 5.1 Längsneigung 5.1.1 Anwendung Die Längsneigungen sollen aus Gründen der Verkehrssicherheit, der Betriebskosten- und Energieeinsparung, der Emissionsminderung und der Qualität des Verkehrsablaufs möglichst niedrig gehalten werden. Vorteilhaft sind Längsneigungen unter 4,0 %. Andererseits sollen zur Reduzierung der Eingriffe in das Landschafts- und Stadtbild und zur Verminderung der Baukosten die Längsneigungen möglichst dem Gelände angepaßt werden. 5.1.2 Grenz- und Richtwerte 5.1.2.1 Höchstlängsneigung Die in Tabelle 9 angegebenen Höchstlängsneigungen sollten aus Gründen der Verkehrssicherheit nicht überschritten werden. Die höheren Werte für Straßen der Kategorien BI und BII tragen den besonderen Erfordernissen innerhalb bebauter Gebiete Rechnung. Tabelle 9: Höchstlängsneigungen

Ve [km/h]

max s [%] bei Straßen der Kategoriengruppe A

BI / BII

50

9,0

12,0

60

8,0

10,0

70

7,0

8,0

80

6,0

7,0

90

5,0

6,0

100

4,5

5,0

120

4,0

–

Bei unvermeidbarer Anwendung von s ≥ 10,0 % wird die maximal zulässige Schrägneigung überschritten (siehe Abschnitt 7.2.1). Im Bereich plangleicher Knotenpunkte sind Längsneigungen größer als 4,0 % aus entwurfstechnischen (Anschluß der querenden Straße) und verkehrstechnischen Gründen (Begrenzung des Anhalteweges) nach Möglichkeit zu vermeiden. Im Bereich von Tunnelstrecken bei Straßen der Kategoriengruppe A sollten Längsneigungen nach Möglichkeit auf max s = 4,0 % begrenzt werden. Besonders bei großer Länge ist max s = 2,5 % anzustreben. Größere Längsneigungen in Tunneln haben die Nachteile höherer Emissionen (Abgase), einer größeren Gefahr von Verkehrsunfällen, einer rascheren Ausbreitung brennbarer Flüssigkeiten, eines Absinkens der Lkw-Geschwindigkeiten. Eventuell kann bei Überschreitung der empfohlenen Längsneigungen ein Fahrverbot für Gefahrguttransporte durch den Tunnel erforderlich sein. Wird bei der gewählten Längsneigung für Straßen der Kategoriengruppe A die netzplanerisch erwünschte Reisegeschwindigkeit – beeinflußt durch die Streckengeschwindigkeit des Bemessungs-Lkw – nicht erreicht, so ist

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zu prüfen, ob sie durch Änderung des Querschnitts (Zusatzfahrstreifen) oder der Linienführung zu erreichen ist. 5.1.2.2 Mindestlängsneigung im Verwindungsbereich Straßen ohne Borde Bei Straßen ohne Borde ist im Verwindungsbereich gegensinniger Querneigungen eine Mindestlängsneigung von s ≥ 0,7 %, besser s ≥ 1,0 %, anzustreben, um wasserabflußschwache Zonen zu vermeiden. Zur Gewährleistung einer ausreichenden Fahrbahnentwässerung sollte zwischen Längsneigung und Anrampungsneigung eine Differenz von 0,2 % (besser 0,5 %) angestrebt werden (siehe auch Abschnitt 7.3.2). s − Δ s ≥ 0,2 % (besser 0,5 %) s [%] Δ s [%]

= =

(9)

Straßenlängsneigung Anrampungsneigung (Differenz zwischen den Längsneigungen der Fahrbahnränder und der Drehachse)

Damit wird erreicht, daß keiner der beiden Fahrbahnränder eine der Gradiente entgegengesetzte Neigung aufweist. Der Wert von 0,5 % ist wegen der Einbautoleranzen beim Fahrbahndeckenbau anzustreben. Ist in Ausnahmefällen die Drehachse nicht mit der Fahrbahnmitte identisch (siehe Abschnitt 7.3.1), so soll die aus der Längsneigung der Drehachse (Gradiente) und aus der Anrampungsneigung resultierende Neigung in der Fahrbahnmitte s + Δ s ≥ 0,7 % sein. Die Forderung nach einer Mindestschrägneigung von 0,5 % nach RAS-Ew kann aber auch größere Werte ergeben. Straßen mit Borden Bei Straßen mit Borden soll eine Längsneigung von min s = 0,5 % für alle Bordrinnen vorhanden sein. Die Längsneigung der Fahrbahnachse soll daher im Bereich der Fahrbahnverwindung um 0,5 % größer sein als die Anrampungsneigung, sofern die Ableitung des Oberflächenwassers nicht durch besondere entwässerungstechnische Maßnahmen sichergestellt werden kann. s − Δ s ≥ 0,5 % s [%] Δ s [%]

= =

(10)

Straßenlängsneigung Anrampungsneigung

5.1.2.3 Mindestlängsneigung auf langen Brücken Zur Gewährleistung der Straßenentwässerung im Brückenbereich ist die Gradiente im Regelfall so zu planen, daß eine Mindestlängsneigung von s = 0,5 % auf dem Bauwerk eingehalten wird. 5.1.3 Verwindungsbereiche bei kleinen Längsneigungen Kann infolge topographischer oder städtebaulicher Gegebenheiten die Mindestlängsneigung auch bei Verschiebung des Querneigungsnullpunktes gegenüber dem Klothoidenwendepunkt (siehe Abschnitt 7.3.3) nicht eingehalten werden, so sollte der Verwindungsbereich als Schrägverwindung ausgebildet werden (siehe Abschnitt 7.3.3). Zur Vermeidung von abflußschwachen Zonen können auch negative Querneigungen erwogen werden (siehe Abschnitt 7.2.3).

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5.2 Kuppen- und Wannenausrundung 5.2.1 Anwendung Die Ausrundung der Kuppen und Wannen erfolgt in der Regel in Annäherung an Kreisbögen durch quadratische Parabeln. Kennzeichnend für die Größe des Ausrundungsbogens ist der Krümmungshalbmesser H im Scheitel der quadratischen Parabel (siehe Anhang 6). Zur besseren Anpassung der Gradiente an das natürliche Gelände können in Ausnahmefällen auch andere Kurven

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für eine Kuppen- oder Wannenausrundung gewählt werden. Die Entwurfselemente müssen in jedem Fall ausreichende Sichtweiten gewährleisten (siehe Anhang 10). Kuppen- und Wannenausrundungen werden in der Regel durch Geraden verbunden; sie können auch unmittelbar aneinanderstoßen. Für die Verbindung zweier Kuppen oder zweier Wannen mit kurzen Zwischengeraden bei Straßen der Kategoriengruppe A gelten die Ausführungen zur räumlichen Linienführung. Die Kuppen- und Wannenhalbmesser sollen so gewählt werden, daß sie zusammen mit den Lageplanelementen eine ausgewogene räumliche Linienführung ergeben, ein Höchstmaß an Sicherheit durch möglichst günstige Sichtweiten gewähren, das Landschaftsbild schonen und sich dem Gelände möglichst gut anpassen und damit möglichst geringe Baukosten verursachen. Besonders bei Straßen der Kategorien BI und BII treten die Anforderungen der räumlichen Linienführung hinter dem Erfordernis, sich nach den städtebaulichen Gegebenheiten zu richten, zurück. Liegen beim Um- und Ausbau bestehender Straßen der Kategorien BI und BII die den Geländeverhältnissen angepaßten Kuppenausrundungen unterhalb der angegebenen Mindestwerte und erlauben die städtebaulichen Zwangsbedingungen keine ausreichende Vergrößerung, so ist aus Sicherheitsgründen eine Beschränkung der zulässigen Höchstgeschwindigkeit (eventuell nur bei Nässe) zu erwägen. 5.2.2 Grenz- und Richtwerte Kuppen und Wannen werden immer in räumlichen Trassierungen bemessen. Mit den rechnerischen Zielpunkthöhen von Tabelle 20 (siehe Anhang 10) ist für jeden Kuppenbereich unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit V85 und der mittleren Längsneigung die Haltesichtweite nachzuweisen (siehe Abschnitt 8). Für den Sonderfall, daß im Lageplan eine Gerade trassiert ist, gelten die in Tabelle 10 enthaltenen Kuppenhalbmesser. Die Kuppenmindesthalbmesser haben sich in der Vergangenheit als ausreichend sicher erwiesen. Einschnittiefen im Kuppenbereich werden nicht zu groß und die Gradiente läßt sich der Landschaft anpassen. Die Kuppenmindesthalbmesser ergeben sich nach dem in Anhang 7 enthaltenen Modell. Bei Einhaltung dieser Werte ist der Nachweis ausreichender Haltesichtweite bei V85 nicht mehr erforderlich. Kuppenhalbmesser, bei denen sich Sichtweiten ergeben, die im Bereich zwischen der halben und vollen Überholsichtweite liegen, fördern kritische Überholvorgänge und sollten daher bei einbahnig zweistreifigen Straßen vermieden werden. Werden Überholverbote vorgesehen, ist darauf zu achten, daß sich in den Überholverbotsabschnitten langsame Fahrzeuge (z. B. landwirtschaftlicher Verkehr) meist sicher überholen lassen. Solche Abschnitte sollten im Entwurf abgegrenzt und in der Beschilderung ausgewiesen werden. Tabelle 10: Kuppenmindesthalbmesser und Kuppenhalbmesser mit halber und mit voller Überholsichtweite auf Kuppen in der Geraden

Ve [km/h]

min Hk [m] (bei Sh)

Hk [m] (bei 0,5 · Sü/bei Sü)

50

1400

7000/28200

60

2400

7800/30000

70

3150

8600/35000

80

4400

10300/40000

90

5700

12200/48000

100

8300

13000/52000

120

16000

–

Die angegebenen Kuppenmindesthalbmesser dürfen im Einzelfall (z. B. Raumkurven nach Anhang 8 oder kurze Kuppen) unterschritten werden, wenn für die gewählte Ausrundung der Nachweis ausreichender (räumlicher)

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Haltesicht erbracht wird. Die geometrischen Zusammenhänge im Höhenplan zwischen den Kuppenhalbmessern, der Haltesichtweite und den unterschiedlichen Zielpunkthöhen sind im Anhang 7 dargestellt. Die Wannenhalbmesser sollten aus optischen Gründen nicht kleiner als die halben Kuppenhalbmesser gewählt werden, zumindest aber nicht die Werte der Tabelle 11 unterschreiten. Bei Einhaltung der Wannenmindesthalbmesser nach Tabelle 11 ist eine ausreichende Sicht unter Unterführungen (Durchfahrthöhe = 4,50 m und Augenhöhe im Lastkraftwagen = 2,50 m) und bei Nachtfahrten sichergestellt. Tabelle 11: Empfohlene Wannenmindesthalbmesser (Richtwerte)

Ve [km/h]

min Hw

50

500

60

750

70

1000

80

1300

90

2400

100

3800

120

8800

Die angegebenen Wannenmindesthalbmesser bieten darüber hinaus eine optisch befriedigende Linienführung. Sie dürfen im Rahmen des Ausbaus bestehender Straßen und bei städtebaulichen Zwangsbedingungen unterschritten werden. Um bei Kuppen und Wannen den Eindruck einer geknickten Linienführung bei geringen Längsneigungsdifferenzen zu vermeiden, sollte die Tangentenlänge im Höhenplan derjenigen der Lageplanelemente entsprechen. Die Tangentenmindestlängen sind nach den Gleichungen (11) und (12) zu bestimmen: Kat. A: min T = Ve

(11)

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Kat. B: min T = 0,75 · Ve min T [m] [km/h] Ve

= =

(12)

Tangentenmindestlänge Entwurfsgeschwindigkeit

Die zweckmäßige Abstimmung der Höhenplanelemente mit den Lageplanelementen ist in den Ausführungen zur räumlichen Linienführung behandelt. 5.2.3 Mindestlängsneigung der Bordrinne bei Neigungswechseln Auf Kuppen und in Wannen treten zwischen gegensinnigen Längsneigungen im Bereich des Scheitels auf der nach Gleichung (13) bestimmten Länge Längsneigungen von s ≤ 0,5 % auf. Bei Straßen mit Borden ist in solchen Fällen darauf zu achten, daß die Bordrinne die Mindestlängsneigung erhält. Andernfalls sind zusätzliche Entwässerungsmaßnahmen erforderlich (siehe RAS-Ew 1987).

L [m] H [m]

= =

Länge des Bereichs mit kleinen Längsneigungen Kuppen-/Wannenhalbmesser

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6. Räumliche Linienführung 6.1 Elemente der räumlichen Linienführung Die Linienführung einer Straße ist dreidimensional und muß daher stets räumlich gesehen werden. Die Bearbeitung und Darstellung des Straßenentwurfs erfolgt jedoch überwiegend getrennt im Lage-, Höhenplan und Querschnitt. Durch die Überlagerung der horizontalen und vertikalen Entwurfselemente unter Einbeziehung der Querschnitte entstehen die in Bild 6 dargestellten Raumelemente. Diese Raumelemente und die sich bei ihrer Zusammenfügung ergebenden Raumelementfolgen lassen sich in Form von Perspektivbildern oder Modellen veranschaulichen. Dabei ist die Fahrerperspektive die einzig brauchbare perspektivische Darstellung zur verkehrlichen Beurteilung einer Straße. 6.2 Gestaltung des Fahrraumes Eine gute optische Führung ist Voraussetzung für ausreichende Sicherheit und Verkehrsqualität eines Straßenzuges. Sie wird erreicht, wenn das Bild der Straße „ruhig“ wirkt und wenn ihr Verlauf ausreichend überschaubar und somit rechtzeitig erfaßbar und eindeutig begreifbar ist. Die optische Führung erfolgt zunächst durch die Abbildung des Fahrbahnbandes und wird umso deutlicher, je besser die optisch empfindlichen Fahrbahnränder und die Fahrstreifentrennung (z. B. durch Markierung) gekennzeichnet werden. Besondere Bedeutung kommt der Randführung in Verziehungsbereichen bei Fahrbahnverbreiterungen oder Fahrbahnaufweitungen zu. 6.2.1 Lageplanelemente 6.2.1.1 Gerade Gerade Strecken sollten nur dann angewandt werden, wenn sie der Verkehrsentflechtung dienen oder eine gute Anpassung an das Gelände ermöglichen. Der durch die Starrheit einer Lageplangeraden ungünstige Eindruck in bewegter Topographie läßt sich durch eine Wanne mit großem Ausrundungshalbmesser mildern (Bild 7); eventuell kann auch eine Lageplankurve mit sehr großem Radius Abhilfe schaffen. In beiden Fällen ist dann die Möglichkeit einer Beurteilung der Fahrtrichtung von Fahrzeugen im linken Fahrstreifen sowie eine bessere Abschätzung der Geschwindigkeit entgegenkommender Fahrzeuge gegeben. Für Geraden gelten die unter Abschnitt 4 erwähnten Nachteile.

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Bild 6: Raumelemente aus der Überlagerung von Geraden und Bögen unter Einbeziehung des Querschnitts

6.2.1.2 Bögen Kurze Bögen mit kleinen Tangentenlängen zwischen Geraden erscheinen aus der Fahrerperspektive als Knick (Bild 8), der nur durch eine Vergrößerung der Kreisbogenradien zu vermeiden ist. Die Radien sollen umso größer sein, je geringer die Achsrichtungsänderung ist.

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Bild 7: Gerade in der Ebene und in der Wanne

Bild 8: Fahrbahnrand mit und ohne optischen Knick

Bild 9: Kurvenstetige und kurvenunstetige Straße

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6.2.1.3 Elementfolge im Lageplan Die Größe aufeinanderfolgender Entwurfselemente im Lageplan wird durch die vorgegebenen Radienrelationen und Relationen zwischen Übergangs- und Kreisbögen bestimmt (siehe Abschnitt 4.2 und 4.3). Die Sicherheit des Verkehrsablaufes einer geschlängelten Trasse mit vielen Kurven je Streckeneinheit wird durch eine kleinere Kurve nicht wesentlich beeinträchtigt. Die mit einer niedrigen Entwurfsgeschwindigkeit verbundene höhere Kurvigkeit ist nicht gleichbedeutend mit einem erhöhten Unfallrisiko. Entscheidend ist, daß Unstetigkeitsstellen (Bild 9) vermieden werden. Deshalb sind gerade im Bereich kleiner und mittlerer Kurvenradien die Relationen benachbarter Radien nach Bild 4 einzuhalten. 6.2.2 Höhenplanelemente 6.2.2.1 Die Gerade Die Gerade im Höhenplan ist eine Strecke mit konstanter Längsneigung. Sie wirft hinsichtlich der räumlichen Führung einer Straße keine größeren Probleme auf. Eine kurze Gerade zwischen zwei aufeinanderfolgenden Wannen kann eine Kuppe vortäuschen und ist zu vermeiden. (Bilder 10 und 11). Ebenso kann eine kurze Gerade zwischen zwei aufeinanderfolgenden übersehbaren Kuppen eine Wanne vortäuschen. Auf diese beiden Erscheinungen ist im Linienverlauf besonders bei Brücken zu achten.

Bild 10: Höhenplanfremde, d. h. optisch unbefriedigende Abbildung des Fahrbahnbandes mit scheinbarer Kuppe

Bild 11: Höhenplanverwandte Abbildung des Fahrbahnbandes

6.2.2.2 Die Wanne Die Wanne ist ein Element mit einer guten optischen Führung. Um eine harmonische Linienführung zu erzielen, sind aber kurze Wannen zwischen langen Strecken mit konstanter Längsneigung zu vermeiden. Es ist dabei unerheblich,

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ob die Trasse im Lageplan gerade (optischer Knickpunkt, Bild 12) oder gekrümmt ist (lageplanfremde Abbildung, Bild 13).

Bild 12: Optischer Knickpunkt in der Wanne

Bild 13: Lageplanfremde Abbildung

6.2.2.3 Die Kuppe Die räumliche Linienführung im Kuppenbereich wirkt sich entscheidend auf die Sichtverhältnisse aus. Kuppen mit kleinen Halbmessern beschränken die Sichtweiten. 6.2.2.4 Elementfolge im Höhenplan Die Elementfolge im Höhenplan soll weitgehend der Geländeform folgen. Im hügeligen Gelände soll der Kuppenhalbmesser größer als der Wannenhalbmesser sein, um die Sichtweitenbemessung zu erleichtern (Bild 14, siehe auch Abschnitt 5.2.2 und 8.1). Dagegen sollten bei geringen Höhenunterschieden (etwa bis zu 10 m) und in ebenem Gelände aus Gründen eines optisch befriedigenden Fahrbahnverlaufes die Wannenhalbmesser größer gehalten werden als die der Kuppen (unter Wahrung der Haltesichtweite, Bild 14). Mehrfache Neigungsänderungen aufgrund von kurzen Kuppen und Wannen in einer übersehbaren Strecke sollten durch eine zügigere Gradientenführung ausgeschaltet werden. 6.2.3 Überlagerung von Lageplan und Höhenplan Bei der Überlagerung von Wannen und Lageplankrümmungen kann es zu Fehleinschätzungen durch den Kraftfahrer kommen. Insbesondere vermitteln Wannen in Lageplankurven dem Kraftfahrer eine großzügigere Linienführung, als

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diese es tatsächlich ist. Deshalb muß das Verhältnis zwischen Kurvenradien und Wannenhalbmessern aufeinander abgestimmt werden. Die Erfahrung hat gezeigt, daß das Verhältnis R/H möglichst klein sein soll, nicht größer als etwa 1/5 bis 1/10.

Bild 14: Verhältnis Hk zu Hw

Je flacher das Gelände ist, desto größer sind die Kuppen- und Wannenhalbmesser gegenüber den Kurvenradien zu halten. Eine optisch, entwässerungstechnisch und fahrdynamisch vorteilhafte Linienführung der Straße ist im allgemeinen dann gewährleistet, wenn die Wendepunkte der Krümmungen im Lage- und Höhenplan ungefähr an der gleichen Stelle liegen (Bilder 15 und 16).

Bild 15: Zuordnung der Elemente in den Lage- und Höhenplänen

Diese Regel geht von einer gleichen Anzahl der Wendepunkte im Lage- und Höhenplan aus. Je nach Topographie und anderen Trassierungsbedingungen kann die Anzahl der Wendepunkte aber sehr verschieden sein.

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Die Trassierung wird auch dann gefälliger und stetiger, wenn die Tangentenschnittpunkte von Lage- und Höhenplankurven in diesen Fällen möglichst dicht beeinander liegen und überzählige dazwischen fallen. Eine Ausnahme bilden vereinzelt enge Kurven in Wannen. Sie können durch den „Wanneneffekt“ größer erscheinen als sie tatsächlich sind. Um hier eine optische Täuschung durch Überlagerung von Wanne und Lageplankurve zu vermeiden, sollten Bogen- und Wannenanfang möglichst auseinandergezogen werden. Entweder muß der Wannenanfang soweit in den Lageplanbogen hinein verlegt werden, daß die Schärfe des Bogens einwandfrei erkennbar ist, oder die Wanne wird soweit vorgezogen, daß erst an ihrem Ende der Lageplanbogen beginnt. Eine frühzeitige Überprüfung ist durch den Vergleich der Lage der Tangentenpolygone in Lage- und Höhenplan zu empfehlen.

Bild 16: Lageplanverwandte Abbildung

Bild 17: Kurvenbeginn im Kuppenbereich

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Vor allem im Hügel- und Bergland mit stärkerer Längsneigung kann es vorteilhaft sein, daß zwischen Kuppenende und Wannenanfang Strecken mit konstanter Längsneigung angeordnet werden. Der Wendepunkt des Lageplans ist dann zweckmäßigerweise näher an den Wannenanfang zu verlegen, um dem Fahrer dessen frühzeitiges Erkennen zu ermöglichen. Sollte die etwa gleiche Lage der Wendepunkte im Lage- und Höhenplan aufgrund der örtlichen Gegebenheiten nicht möglich sein, muß die Richtungsänderung deutlich erkennbar innerhalb der vorhandenen Sichtweite beginnen. Die Kurve darf im Kuppenbereich nicht verdeckt werden, der Fahrer muß rechtzeitig den Richtungssinn und möglichst auch die Krümmung abschätzen können. Deshalb sollte die erkennbare Richtungsänderung der Lageplankurve, gemessen vom Übergangsbogenanfang, innerhalb der vorhandenen Sichtweite mindestens 3,5 gon betragen (Bild 17).

Bild 18: Aufwölbung

Bild 19: Flattern in der Geraden und in der Kurve

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Bild 20: Tauchen einer Straße

Aufwölbungen entstehen, wenn die Trasse einer kurzwelligen Bodenerhebung ohne Sichtschattenstrecke (nicht einsehbare Straßenstrecke) folgt (Bild 18). Mehrere überschaubare Aufwölbungen führen zum Flattern der Fahrbahn (Bild 19). Der Eindruck der Aufwölbung und des Flatterns verstärkt sich mit zunehmender Fahrbahnbreite und wirkt sich beim Fahren in der Dunkelheit (Scheinwerferlicht) besonders gefährlich aus. Folgt die Trasse Bodenerhebungen in der Weise, daß dabei Teilstrecken im Sichtschatten auftreten, so entsteht der Eindruck des Tauchens (Bild 20). Schwingt die Trasse dabei stärker aus, so entsteht der Eindruck des Springens (Bild 21). Der Fahrer kann über den wirklichen Verlauf der Trasse und über den Gegenverkehr getäuscht werden. Diese Erscheinungen bergen vor allem bei Überholvorgängen große Gefahren in sich. Knotenpunkte sollen aus Gründen der Erkennbarkeit und Übersichtlichkeit möglichst in Wannen liegen (Bild 22). Ist das wegen der topographischen Verhältnisse nicht für beide Straßen möglich, so soll wenigstens eine, möglichst die mit der untergeordneten Verkehrsbedeutung, als Wanne ausgebildet werden. An erster Stelle steht also die Sicht der untergeordneten Straße auf den Punkt, an dem Vorfahrt gewährt werden muß, an zweiter die Haltesicht des Fahrers mit der höheren Geschwindigkeit auf der übergeordneten Straße.

Bild 21: Springen einer Straße

© ESV – Blatt 18 – Lfg. 1/97

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Bild 22: Knotenpunkt in der Wanne

Bild 23: Brettwirkung

Bild 24: Eingliederung in den Linienfluß

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Die Erkennbarkeit von Knotenpunkten läßt sich durch geeignete Mittel (Bepflanzung, Leiteinrichtungen, Beschilderung) steigern. Auf die Wahrung der erforderlichen Sichtverhältnisse ist zu achten. Kunstbauwerke sollen sich in den Linienfluß eingliedern, die Brettwirkung (Bilder 23 und 24) ist zu vermeiden (siehe auch Abschnitt 6.2.2.1). Bei rechtzeitiger Erkennbarkeit größerer Brücken kann der Fahrer sich auf die unter Umständen veränderten Verhältnisse (z. B. Seitenwind) einstellen. Optisch besonders ungünstig wirken Bauwerke, die den Beginn einer Kurve verdecken. Deshalb sollte im Bauwerksbereich die Trasse bereits deutlich gekrümmt sein (Bilder 25 und 26).

Bild 25: Bauwerk in der Geraden

Bild 26: Bauwerk in der Kurve

© ESV – Blatt 19 – Lfg. 8/00

7. Entwurfselemente im Querschnitt 7.1 Querneigung in der Geraden 7.1.1 Querneigung der Fahrbahn Die zur Entwässerung notwendige Querneigung der Fahrbahn in der Geraden ist nach Bild 27 auszubilden. Zur Fahrbahn gehören die Fahrstreifen und die Randstreifen.

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Die Mindest- und Regelquerneigung der Fahrbahn in der Geraden beträgt bei Straßen aller Kategoriengruppen: min q = 2,5 %

(14)

Bei einbahnig zwei- und dreistreifigen Straßen wird in der Geraden in der Regel eine einseitige Querneigung angeordnet. Beim Ausbau bestehender Straßen kann in Ausnahmefällen auch ein Dachprofil wirtschaftlich sein. Richtungsfahrbahnen von Straßen aller Kategoriengruppen werden in der Geraden stets mit einseitiger Querneigung angelegt; entwässert wird dabei im Normalfall nach außen. 7.1.2 Querneigung der anderen Querschnittselemente in der Geraden Die Querneigung der anderen Querschnittselemente ist in den RAS-Q geregelt (siehe Abschnitt 2.6 der RAS-Q).

Bild 27: Querneigungsformen in der Geraden

7.2 Querneigung im Kreisbogen 7.2.1 Querneigung der Fahrbahn Kurven sind aus fahrdynamischen Gründen in der Regel mit einer Querneigung zur Kurveninnenseite anzulegen. Die Höchstquerneigung beträgt: max q = 8,0 %

(15)

Auf die Einhaltung einer maximalen Schrägneigung von 10,0 % ist zu achten, um ein Abrutschen von Fahrzeugen bei Winterglätte zu vermeiden. Können die maximalen Querneigungen nicht angewandt werden, etwa weil bei großen Längsneigungen die Schrägneigung zu groß würde, so sind die Radien entsprechend zu vergrößern. Die Höchstquerneigung kann auch unabhängig von der V85 zur besseren Erkennbarkeit einer Kurve angewendet werden, deren Radius unterhalb der in Abschnitt 4.2.2 empfohlenen Elementfolgen liegt. Die Mindestquerneigung im Kreisbogen ist aus entwässerungstechnischen Gründen gleich der Querneigung in der Geraden min q = 2,5 %

(16)

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Die Zuordnung von Kurvenradius, Querneigung und Geschwindigkeit V85 ist in Bild 28 dargestellt. Die nach Bild 28 ermittelten Querneigungen können auf 0,5 % aufgerundet werden.

Bild 28: Querneigungen in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit V 85 und den Kurvenradien (gerechnete Werte nach Anhang 3)

Bei Kreisbögen mit sehr kleinem Zentriwinkel muß die volle Querneigung mindestens auf derjenigen Länge [m] vorhanden sein, die mit der Entwurfsgeschwindigkeit Ve [km/h] in zwei Sekunden durchfahren wird. 7.2.2 Querneigung der anderen Querschnittselemente im Kreisbogen Zusätzliche Fahrstreifen und befestigte Seitenstreifen sollen in Kurven nach Richtung und Größe dieselbe Querneigung wie die Fahrbahn aufweisen (siehe Abschnitt 2.6 der RAS-Q 96). Abweichend davon wird im Endbereich von Ausfädelungsstreifen im Querschnitt ein Grat zwischen durchgehender Fahrbahn und Ausfädelungsstreifen zugelassen, wenn die Unterbringung der Anrampung und der Verwindung im Übergangsbogen der Ausfahrrampe dies erfordert. Die Differenz zwischen den Querneigungen der durchgehenden Fahrbahn und des Ausfädelungsstreifens soll jedoch an der Sperrflächenspitze

© ESV – Blatt 20 – Lfg. 1/97

5 % nicht überschreiten. Die Verwindungsstrecke darf erforderlichenfalls so weit in den Ausfädelungsstreifen vorgezogen werden, daß am Beginn des Übergangsbogens im Ausfädelungsstreifen bereits die Querneigung q = 0 % erreicht ist. Für Einfädelungsstreifen gelten diese Festlegungen sinngemäß. 7.2.3 Querneigung zur Kurvenaußenseite Die Querneigung zur Kurvenaußenseite ist in der Regel zu vermeiden. In Ausnahmefällen kann bei zweibahnigen Straßen, z. B. in Knotenpunktsbereichen oder zur Vermeidung von wasserabflußschwachen Zonen im Bereich ungenügender Längsneigung, in der Kurve eine Querneigung zur Kurvenaußenseite zugelassen werden. Sie beträgt für Fahrbahnen aus Asphalt q = -2,5 %. Damit wird auch bei eventueller Spurrinnenbildung die Entwässerung zur Kurvenaußenseite noch gewährleistet. Für Fahrbahnen aus Zementbeton ist eine Querneigung von q = -2,0 % ausreichend. Bei Querneigungen zur Kurvenaußenseite dürfen wegen der Gewährleistung des erforderlichen Kraftschlusses die in Tabelle 12 angegebenen Mindestradien, die sich nach Anhang 3 ergeben, nicht unterschritten werden.

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Bei einer gleichsinnigen Kurvenfolge darf die Richtung der Querneigung in keinem Fall wechseln. Tabelle 12: Mindestradien für die Anlage einer Kurvenaußenseite gerichteten Querneigung (gerundete Werte nach Anhang 3)

V85 [km/h]

min R [m] q = -2,5 %

q = -2,0 %

70

600

550

80

950

850

90

1400

1300

100

2100

1900

110

3000

2600

120

4100

3500

130

5500

4600

7.3 Anrampung und Verwindung 7.3.1 Anwendung Die Änderung der Fahrbahnquerneigung wird auf einer Übergangsstrecke vollzogen. Innerhalb dieser Strecke werden die Fahrbahnränder angerampt und die Fahrbahnfläche verwunden. Die Änderung der Querneigung erfolgt bei einbahnigen Straßen in der Regel durch Drehung der Fahrbahnfläche um die Fahrbahnachse (siehe Bild 29, Fall 1). Bei zweibahnigen Straßen wird in der Regel um die Achsen der Richtungsfahrbahnen gedreht (siehe Bild 29, Fall 2). In Ausnahmefällen können einbahnige Straßen um den Fahrbahnrand gedreht werden (siehe Bild 29, Fall 3). Gleichfalls in Ausnahmefällen, z. B. bei schmalem Mittelstreifen, bei der Anlage plangleicher Knotenpunkte in Kurven oder bei Mittelstreifenüberfahrten, können zweibahnige Straßen um die Fahrbahnränder am Mittelstreifen (siehe Bild 29, Fall 4) oder um die Straßenachse (siehe Bild 29, Fall 5) gedreht werden. Bei den Entwurfsgeschwindigkeiten Ve = 100/120 km/h können getrennte Gradienten für die Richtungsfahrbahnen wirtschaftliche Lösungen im Verwindungsbereich darstellen. Die Drehachse der Richtungsfahrbahn, die den Querneigungs-Nulldurchgang aufweist, wird ausmittig angeordnet (siehe Bild 29, Fall 6). Die Größe der Ausmittigkeit ergibt sich aus den Forderungen: s – Δ s ≥ 0 % am Fahrbahnrand, s + Δ s ≥ 0,7 % in der Fahrbahnmitte und max Δ s = 0,9 %.

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Bild 29: Drehachsen der Fahrbahn

Ist ein Übergangsbogen vorhanden, so erfolgt die Verwindung innerhalb des Übergangsbogens unabhängig davon, welche Querneigungsform (Einseit- oder Dachformneigung) verwendet und um welche Bezugslinie die Drehung der Fahrbahnfläche vorgenommen wird. Ein Übergriff der Anrampung auf die Gerade oder den Kreisbogen ist zu vermeiden.

© ESV – Blatt 21 – Lfg. 8/00

Ist in Ausnahmefällen kein Übergangsbogen vorhanden, so wird die Verwindung bei der Elementenfolge Gerade – Kreis zur einen Hälfte vor und zur anderen Hälfte nach dem Stoßpunkt der beiden Elemente vollzogen. In begründeten Fällen kann die Verwindung auch ganz in der Geraden oder ganz im Kreisbogen vollzogen werden. 7.3.2 Grenz- und Richtwerte

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Die Anrampungsneigung Δ s ist die Differenz zwischen den Längsneigungen des Fahrbahnrandes und der Drehachse. Sie ergibt sich aus

Δ s [%] qe [%] qa [%]

= = =

Lv a

= =

[m] [m]

Anrampungsneigung Querneigung der Fahrbahn am Ende der Verwindungsstrecke Querneigung der Fahrbahn am Anfang der Verwindungsstrecke (qa negativ einsetzen, wenn entgegengesetzt zu qe gerichtet) Länge der Verwindungsstrecke Abstand des Fahrbahnrandes von der Drehachse

Um innerhalb der Übergangsstrecke einen zu raschen Anstieg der Querneigung, der sich fahrdynamisch und optisch ungünstig auswirken kann, zu vermeiden, sollte die größte Anrampungsneigung max Δ s die Werte der Tabelle 13 nicht überschreiten. Tabelle 13: Grenzwerte der Anrampungsneigung

Ve [km/h]

max Δ s [%] bei

min Δ s [%]*

a < 4,00 m

a ≥ 4,00 m

50

0,50 · a

2,0

60 ... 70

0,40 · a

1,6

0,10 · a

80 ... 90

0,25 · a

1,0

(≤ max Δ s)

100 ... 120

0,225 · a

0,9

a [m]: Abstand des Fahrbahnrandes von der Drehachse * nur bei q ≤ 2,5 %

Die Mindestlänge der Verwindungsstrecken min Lv ergibt sich aus Gleichung (18) unter Berücksichtigung der Anrampungshöchstneigung max Δ s der Tabelle 13 und des Abstandes a des Fahrbahnrandes von der Drehachse zu

max Δ s [%] qe [%] qa [%]

= = =

min Lv a

= =

[m] [m]

Anrampungshöchstneigung Querneigung der Fahrbahn am Ende der Verwindungsstrecke Querneigung der Fahrbahn am Anfang der Verwindungsstrecke (qa negativ einsetzen, wenn entgegengesetzt zu qe gerichtet) Länge der Verwindungsstrecke Abstand des Fahrbahnrandes von der Drehachse

Eine Berechnung für eine Ausrundung der Knicke, die am Anfang und Ende der Verwindungsstrecke entstehen, ist nicht erforderlich, da die Höhendifferenzen meist in der Größenordnung der Herstellungstoleranzen liegen. 7.3.3 Berücksichtigung der Entwässerung In den Verwindungsbereichen darf die Anrampungsneigung im Bereich von +min q durch 0 bis -min q die Anrampungsmindestneigung min Δ s der Tabelle 13 nicht unterschreiten. Sollte das dennoch der Fall sein, ist eine geteilte Verwindung anzuordnen, d. h., der Bereich von +min q bis -min q ist mit min Δ s anzurampen. Darüber hinaus sind Längsneigung und Anrampungsmindestneigung zur Gewährleistung einer ausreichenden Entwässerung nach Abschnitt 5.1.2.2 aufeinander abzustimmen. Auf der noch zur Verfügung stehenden Strecke des Übergangsbogens wird die restliche Anrampung bis zum Erreichen der am Beginn des Kreisbogens erforderlichen

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Querneigung vollzogen (siehe Bild 30a, b für Δ s < min Δ s sowie Bild 39, Anhang 5). Läßt sich wegen besonderer Zwangslagen für den Bereich des Klothoidenwendepunktes keine ausreichende Längsneigung sicherstellen, so kann der Querneigungsnullpunkt bei Straßen der Kategoriengruppe A um die Länge L = 0,1 × A, bei Straßen der Kategorien BI und BII um L = 0,2 × A gegenüber dem Klothoidenwendepunkt verschoben werden (L, A [m]). Dies gilt auch für die Folge Gerade – Klothoide – Kreisbogen. Eine weitere Möglichkeit zur Vermeidung abflußschwacher Zonen bietet die Schrägverwindung im Bereich von +min q durch 0 bis -min q (siehe Bild 30a sowie Bild 40, Anhang 5). Sie ist allerdings bautechnisch sehr aufwendig, da ihre Herstellung überwiegend im Handeinbau erfolgen muß. Dadurch lassen sich die Forderungen nach ausreichender Verdichtung schwerer einhalten. Die Schrägverwindung kann so gestaltet werden, daß die Fahrbahnfläche – ausgenommen im Bereich der Gratausrundung – überall die für die Entwässerung günstige Mindestquerneigung von min q = 2,5 % aufweist. Ihre Länge beträgt aus fahrdynamischen Gründen: Lv = 0,1 · B · Ve Lv [m] B [m] Ve [km/h]

= = =

(19)

Länge der Schrägverwindungsstrecke Fahrbahnbreite Entwurfsgeschwindigkeit

Die Schrägverwindung erstreckt sich auch auf den Bereich des befestigten Seitenstreifens. Bei Straßen mit Borden kann es zweckmäßig sein, die Verwindung durch Drehung um den Kurveninnenrand der Fahrbahn vorzunehmen, wenn andernfalls, z. B. durch die Überlagerung von s und Δ s, die Längsneigung der Bordrinne sr = 0,5 % unterschritten würde. 7.3.4 Formen der Fahrbahnverwindung Im einzelnen ergeben sich die in Bild 30 a, b dargestellten Grundformen der Fahrbahnverwindung. Die Verwindung aller zusätzlichen befestigten Streifen, die an die Fahrbahn angrenzen, wird ebenfalls auf der Länge des Übergangsbogens bzw. der entsprechenden Übergangsstrecke der Fahrbahn vorgenommen. Für die dabei auftretenden Anrampungsneigungen gelten keine besonderen Grenzwerte. Wenn bei zusätzlichen befestigten Seitenstreifen Schrägverwindungen hergestellt werden, ist eine besondere Darstellung im Höhenplan erforderlich.

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Bild 30a: Formen der Fahrbahnverwindung

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Bild 30b: Formen der Fahrbahnverwindung

7.3.5 Sonderfälle der Verwindung Für die Anrampung bei gleichzeitiger Fahrbahnaufweitung oder Fahrbahnverbreiterung ist die Anrampungsneigung der unverbreiterten Fahrbahn maßgebend. Für die Anrampungsneigung des Fahrbahnrandes im Übergangsbereich gelten keine besonderen Grenzwerte.

© ESV – Blatt 23 – Lfg. 8/00

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7.4 Fahrbahnaufweitung Beim Wechsel des Querschnitts, bei der Änderung der Mittelstreifenbreite, für die Anlage eines Fahrbahnteilers, eines Zusatzstreifens, eines Aus- oder Einfädelungsstreifens müssen die durchgehenden Fahrstreifen entsprechend dem veränderten Querschnitt verzogen werden. Um eine optisch befriedigende Führung der durchgehenden Fahrstreifen zu erreichen, soll die Verziehung im Bereich kleiner Radien am Kurveninnenrand, im Bereich einer gestreckten Linienführung beiderseits der Straßenachse vorgenommen werden. Die Fahrbahnränder sind nach Möglichkeit unabhängig von der Straßenachse selbständig zu trassieren oder mit zwei als S-Bogen zusammengesetzten quadratischen Parabeln zu verziehen (siehe Anhang 9). Die Länge der Verziehung ergibt sich für Straßen aller Kategoriengruppen zu

Lz [m] Ve [km/h] i [m]

= = =

Verziehungslänge Entwurfsgeschwindigkeit Verbreiterungsmaß

Weitere Einzelheiten zur optisch erwünschten Verziehungslänge Lz und zur Ausbildung der Verziehung können den Knotenpunktrichtlinien entnommen werden. Für Fahrbahnaufweitungen im Zusammenhang mit Zusatzfahrstreifen an Steigungsstrecken ergibt sich die Länge der Fahrbahnrandverziehung aus den RAS-Q. 7.5 Fahrbahnverbreiterung in der Kurve Bei der Kurvenfahrt beschreiben die Hinterräder eines Fahrzeuges einen engeren Bogen als die Vorderräder. Dadurch wird in der Kurve eine um den Betrag i größere Fahrbahnbreite benötigt als in der Geraden. Die erforderliche Fahrbahnverbreiterung im Kreisbogen errechnet sich bei n Fahrstreifen nach Gleichung (21):

D Ra i n

[m] [m] [m] [-]

= = = =

Deichselmaß (Radstand plus Überhanglänge vorn) Radius des Außenrandkreisbogens Fahrbahnverbreiterung Anzahl der durchgehenden Fahrstreifen

Untersucht werden Winkeländerung (Gleichung (22)) und Länge des Bogens der Verbreiterungsstrecke (Gleichung (48), Anhang 9). Die für unterschiedliche Begegnungsfälle erforderliche Fahrbahnverbreiterung wird aus der Summe der Fahrstreifenverbreiterungen ermittelt. Die volle Fahrbahnverbreiterung wird jedoch nur dann erreicht, wenn beim Übergang Gerade – Klothoide – Kreisbogen die Verziehungslänge das Maß Lz = 2 · D + A2/(2 · R) überschreitet (siehe Gleichung (48), Anhang 9). Wird diese Länge nicht erreicht, so errechnet sich die erforderliche Verbreiterung nach Gleichung (51) (siehe Anhang 9). Für den Fahrzeugparameter D sind folgende Werte zu verwenden: Personenkraftwagen

4,00 m

Lastkraftwagen

8,00 m

Lastzug

10,00 m

Bus 1 (Standardlinienbus)

8,50 m

Bus 2 (Gelenkbus)

9,00 m

Bus 3 (Megaliner)

11,70 m

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Zur Ermittlung der Fahrbahnverbreiterung wird der Begegnungsfall Lastzug/Lastzug empfohlen (Tabelle 14). Tabelle 14: Fahrbahnverbreiterung in Kurven

Die volle Fahrstreifenverbreiterung max i wird nur erforderlich, wenn der Richtungsänderungswinkel bis zum Erreichen der vollen Fahrstreifenverbreiterung (max i) den Wert γmax i nach Gleichung (22) überschreitet. Zwischenwerte für γvorh< γmax i ergeben sich nach den Gleichungen (23) und (24).

erf i γvorh γmaxi p

[m] [gon] [gon] [-]

= = = =

erforderliche Fahrstreifenverbreiterung vorhandener Richtungsänderungswinkel Richtungsänderungswinkel zum Erreichen von maxi Abminderungsfaktor

Rechnerische Fahrbahnverbreiterungen unter 0,25 m können bei Fahrbahnbreiten B ≤ 6,0 m, solche unter 0,50 m bei Fahrbahnbreiten B > 6,0 m entfallen. Die für die Fahrbahnverbreiterung notwendigen Berechnungen beziehen sich für alle Fahrstreifen auf die Fahrbahnachse. Die Fahrbahnverbreiterung i erfolgt mit Ausnahme von Kehren am Kurveninnenrand, d. h. am inneren Fahrstreifen. Der Übergang von der normalen Fahrbahnbreite in der Geraden auf den um das Maß i verbreiterten Querschnitt im Kreisbogen wird gemäß Anhang 9 in allen drei Elementen vollzogen. 7.6 Kehren Für Kehren, die bei schwierigen topographischen Bedingungen angewandt werden, sind wegen der kleinen Radien sehr große Fahrbahnverbreiterungen notwendig. Kehren werden daher nur nach den Randbedingungen der Fahrgeometrie und losgelöst von der fahrdynamischen Bemessung der übrigen Strecke ausgebildet. Eine ausgewogene Folge von Entwurfselementen und die Einhaltung zulässiger Radienfolgen wird nicht gefordert. Da der Kraftfahrer je nach der umgebenden Landschaft und den Sichtverhältnissen die sehr kleinen Radien im Zuge der sonstigen Streckencharakteristik womöglich nicht erwartet, sind Kehren vorzugsweise mit einem Gegenbogen einzuleiten.

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Außerdem sollte auf den Bruch in der Streckencharakteristik mit entsprechenden Verkehrszeichen deutlich hingewiesen werden. Die Freihaltung des Sichtfeldes verbessert den Verkehrsablauf. Die Mindestradien sollen für die Fahrbahnachse min R = 12,50 m und für den Innenrand der Fahrbahn min

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R = 5,30 m nicht unterschreiten. Für den Parameter des Übergangsbogens wird der Bereich nach Gleichung (25) empfohlen. R ≤ A ≤ 1,2 · R A [m] R [m]

= =

(25)

Klothoidenparameter Radius

Die in Abschnitt 7.5 angegebenen Regeln für den Übergang vom unverbreiterten auf den verbreiterten Querschnitt können bei Kehren nur bis zu einem Radius von R = 30 m angewandt werden. Für kleinere Radien bis zu R = 12,50 m wird eine Schleppkurvenkonstruktion erforderlich. Soll der maßgebende Begegnungsfall auf Grund der Verkehrsbedeutung der Straße auch innerhalb der Kehren möglich sein, so sind die Fahrbahnverbreiterungen für jeden Fahrstreifen getrennt auszuführen. Eine Verringerung der Längsneigung ist im Kehrenbereich immer anzustreben, um die Fahrt in den engen Kurven zu erleichtern. 8. Entwurfselemente der Sicht 8.1 Erforderliche Sichtweiten Verkehrssicherheit und Qualität des Verkehrsablaufes erfordern Mindestsichtweiten. Die erforderliche Haltesichtweite hat nicht nur die Aufgabe, ein rechtzeitiges Anhalten zu ermöglichen, sondern ist ähnlich der Entwurfsgeschwindigkeit ein regelndes Element im Entwurf, das über die direkt wirkende fahrdynamische Bemessung zur Sicherstellung der frühzeitigen Fahrerinformation hinausgeht. Sie ist für die Beurteilung der Sichtverhältnisse einbahniger und zweibahniger Straßen aller Kategoriengruppen maßgebend. Die erforderliche Überholsichtweite soll ein sicheres Überholen gewährleisten. Damit bestimmt sie zusätzlich die Sichtverhältnisse zweistreifiger, im Gegenverkehr benutzter Straßen der Kategoriengruppe A. Bei Straßen der Kategorien BI undB II sind die Überholsichtweiten von untergeordneter Bedeutung. 8.1.1 Erforderliche Haltesichtweite Als erforderliche Haltesichtweite Sh wird die Strecke bezeichnet, die ein mit der Geschwindigkeit V85 fahrender Fahrer benötigt, um sein Fahrzeug von einem unerwartet auftretenden Hindernis auf der Fahrbahn zum Halten zu bringen. Sie setzt sich zusammen aus dem Weg während der Reaktions- und Auswirkdauer und dem reinen Bremsweg (siehe Anhang 10). Die erforderliche Haltesichtweite kann aus Bild 31 ermittelt werden. Dabei ist von mittleren Längsneigungen auszugehen, die abschnittsweise zu ermitteln sind. 8.1.2 Erforderliche Überholsichtweite Als erforderliche Überholsichtweite Sü wird die Strecke bezeichnet, die zur sicheren Ausführung eines Überholvorganges notwendig ist. Sie kann für Außerortsstraßen Tabelle 15 entnommen werden. Für Straßen der Kategorien BI und BII besteht aus Gründen der Verkehrssicherheit (Abbiegeverkehr) kein Anspruch auf ausreichende Überholsichtweiten, daher werden dort keine Überholsichtweiten berücksichtigt.

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Bild 31: Erforderliche Haltesichtweite Sh

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© ESV – Blatt 25 – Lfg. 1/97

Sichtweiten, die im Bereich zwischen der halben und vollen Überholsichtweite liegen, fördern gefährliche Überholvorgänge und wirken sich nachteilig auf die Verkehrssicherheit aus. Wird in kritischen Bereichen die Anordnung von Überholverboten erwogen, so ist zu beachten, daß langsame Fahrzeuge (z. B. landwirtschaftlicher Verkehr) meist sicher überholt werden können. Deshalb ist bei der Ausweisung der Überholverbote zu beachten, daß diese erwünschten Möglichkeiten zum Überholen durch ein Zusatzschild erhalten bleiben. Probleme sind bei Sichtweiten nahe der halben Überholsichtweite möglich. Unter Berücksichtigung der räumlichen Linienführung können sich in Wirklichkeit Sichtweiten ergeben, die über den durch die Kuppe (in Lageplangeraden) gewährleisteten Sichtweiten liegen. Da diese in den bereits ungünstigen Bereich zwischen der halben und vollen Überholsichtweite fallen, ist dann aus Sicherheitsgründen die Ermittlung der räumlichen Sichtweiten dringend zu empfehlen. Tabelle 15: Erforderliche Überholsichtweite Sü für Straßen der Kategoriengruppe A

V85 [km/h]

Sü [m]

60

475

70

500

80

525

90

575

100

625

8.2 Vorhandene Halte- und Überholsichtweiten Die tatsächlich vorhandenen Halte- und Überholsichtweiten einer Straße ergeben sich aus Linienführung, Querschnitt und Straßenumgebung (siehe Anhang 10). Die vorhandenen Sichtweiten werden anhand von Sichtweitenbändern, die für beide Fahrtrichtungen getrennt aufzustellen sind, mit den erforderlichen Sichtweiten verglichen (siehe Anhang 10). Dabei sind folgende Anforderungen zu erfüllen: Die Haltesichtweite muß bei allen Straßen auf der gesamten Streckenlänge vorhanden sein. Als Richtwert für den Streckenanteil mit Überholmöglichkeit gelten durchschnittlich 20 ... 25 %. Die Verteilung dieser Streckenabschnitte über die Gesamtstrecke sollte möglichst gleichmäßig sein. Zu beachten ist, daß ein erheblicher Streckenanteil mit Überholsichtweite auf Grund von Überholverboten oder von hohem Verkehrsaufkommen nicht für Überholzwecke genutzt werden kann. Wenn der vorhandene Anteil an Überholsichtweiten kleiner ist als der oben genannte Streckenmindestanteil und aus Gründen des Landschaftsschutzes oder der Wirtschaftlichkeit durch eine Änderung der Linienführung nur schwierig hergestellt werden kann, dann können ausreichende Überholmöglichkeiten auch durch Zusatzfahrstreifen geschaffen werden. Streckenabschnitte dieser Art sind in den Anteil von Strecken mit ausreichender Überholsichtweite einzurechnen. Die Strecke soll gemäß den Ausführungen zur räumlichen Linienführung in ihrer Gesamtheit überschaubar und erfaßbar sein. Im freizuhaltenden Sichtfeld sollen alle die Sicht beeinträchtigenden Hindernisse (z. B. Böschungen, Mauern, parkende Fahrzeuge, Schutzplanken in Einmündungsbereichen usw.) bis zur Höhe des Sichtstrahles auf Dauer vermieden werden. Baumreihen im lockeren Verband sowie einzelne Bäume und Büsche können in dem freizuhaltenden Sichtfeld verbleiben, wenn ihre Sichtbehinderung unwesentlich ist und sie der optischen Verkehrsführung oder der Fahrraumgestaltung dienen.

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9. Zusammenfassung der Entwurfselemente

© ESV – Blatt 26 – Lfg. 8/00

Anhang 1: Ermittlung der Geschwindigkeit V85 bei einbahnig zweistreifigen Straßen der Kategoriengruppe A (zu Abschnitt 3.2)

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Bild 32: Beispiel für die Ermittlung der Geschwindigkeit V 85 bei einbahnig zweistreifigen Straßen der Kategoriengruppe A

Bei einbahnig zweistreifigen Straßen der Kategoriengruppe A hängt die zu erwartende Geschwindigkeit V85 in hohem Maße von der Streckencharakteristik ab (Bild 32). Die V85 kann sowohl für einen zusammenhängenden Streckenabschnitt als auch für eine Einzelkurve bestimmt werden. Fall 1: Regelfall für Neubau Die Geschwindigkeit V85 wird für beide Fahrtrichtungen abschnittsweise in Abhängigkeit von Kurvigkeit und Fahrbahnbreite aus Bild 33 ermittelt. Die Kurvigkeit ist dabei die auf die Streckenlänge bezogene Summe der absoluten Richtungsänderungen und berechnet sich nach Gleichung (26). Die zu untersuchende Strecke ist in Abschnitte ähnlicher Kurvigkeit zu unterteilen. Die Grenzen dieser Abschnitte lassen sich am zweckmäßigsten aus

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einer über der Stationierung aufgetragenen Summenlinie der absoluten Richtungsänderungen abschätzen (Bild 32).

Bild 33: Zusammenhang zwischen Kurvigkeit KU, Fahrbahnbreite B und Geschwindigkeit V 85 bei einbahnig zweistreifigen Straßen der Kategoriengruppe A

© ESV – Blatt 27 – Lfg. 1/97

Fall 2: Regelfall für kurze Abschnitte im Um- und Ausbau Bei Um- und Ausbaumaßnahmen auf kurzen Streckenabschnitten kann die Geschwindigkeit V85 auch für eine einzelne Kurve nach Bild 34 aus Fahrbahnbreite und Kurvenradius abgeschätzt werden.

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Bild 34: Zusammenhang zwischen Kurvenradius R, Fahrbahnbreite B und Geschwindigkeit V 85 bei einbahnig zweistreifigen Straßen der Kategoriengruppe A

Bild 35: Anhalt für zweckmäßige Maßnahmen bei unvermeidbar unstetiger Trassierung beim Ausbau vorhandener Straßen

Anhang 2: Ausgleichende Maßnahmen für unstetige Trassierung beim Ausbau vorhandener Straßen (zu Abschnitt 4.2.2) Können die in Bild 4 (siehe Abschnitt 4.2.2) geforderten Radienverhältnisse der Relationstrassierung beim Ausbau vorhandener Straßen nicht eingehalten werden, empfiehlt es sich, durch verbesserte optische Führung (Bepflanzung, Leiteinrichtungen, Erhöhung der Kurvenquerneigung) bzw. durch zweckmäßige Beschilderung auf die Unstetigkeiten in den Radienfolgen hinzuweisen. Einen Anhalt für mögliche Maßnahmen gibt Bild 35. Dabei ist zu bedenken, daß die Unfallgefahr zum Nullpunkt des Diagramms hin ansteigt.

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Anhang 3: Berechnung der Kurvenmindestradien (zu den Abschnitten 4.2.2 und 7.2.3) Aus Gleichung (27) ergeben sich die in Tabelle 17 enthaltenen Kurvenmindestradien bei q = 2,5 % und q = 7,0 %. Eine Ableitung von Kurvenmindestradien mit q = 8,0 % ist nicht zulässig. Die maximale Querneigung von q = 8,0 % nach Gleichung (15) berücksichtigt bei der Querneigungsbemessung anteilig die mit der V85 ermittelten höheren Radiengeschwindigkeiten.

© ESV – Blatt 28 – Lfg. 1/97

Tabelle 17: Kurvenmindestradien (gerundete Werte nach Gleichung (27))

Ve [km/h]

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min R [m] q = 7,0 %

min q = 2,5 %

n = 50 %

n = 10 %

50

80

320

60

120

490

70

180

700

80

250

980

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Ve [km/h]

min R [m] q = 7,0 %

min q = 2,5 %

n = 50 %

n = 10 %

90

340

1400

100

450

1700

120

720

2700

Anhang 4: Geometrie der Klothoide (zu Abschnitt 4.3.1) Alle Klothoiden sind sich geometrisch ähnlich. Daher treten bei allen Klothoiden an der gleichen Formstelle gleiche Richtungswinkel und gleiche Form- bzw. Verhältniswerte r/a = R/A usw. auf. Diese charakteristischen Formstellen werden Kennstellen genannt. Sie sind durch den Radius r der Einheitsklothoide (a = 1) für alle Klothoiden eindeutig bestimmt (Bild 36 und Tabelle 18).

Bild 36: Kennstellen der Klothoide Tabelle 18: Werte der Klothoidenkennstellen

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Für die Geometrie der Klothoide gilt Bild 37.

Bild 37: Geometrie der Klothoide

Das Bildungsgesetz der Klothoide lautet:

© ESV – Blatt 29 – Lfg. 1/97

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Die Anzahl der Glieder ist ausreichend für mm-Genauigkeit bis A = 3000 m. (I = L/A) R

[m]

=

A L

[m] [m]

= =

τ

=

X, Y XM Δ R [m]

= = =

Radius des Schmiegekreises an den Punkt P der Klothoide Klothoidenparameter Länge der Klothoide vom Nullpunkt bis zum Punkt P Winkel zwischen den Tangenten im Anfangspunkt und im Punkt P rechwinklige Koordinaten des Punktes P Abszisse des Kreismittelpunktes Abrückmaß des Schmiegekreises von der Tangente im Nullpunkt

Für X, Y und Δ R reichen bei überschläglichen Rechnungen die über L und R ausgedrückten Näherungsformeln:

Anhang 5: Verwindungsbereiche im Übergangsbogen (zu Abschnitt 7.3.2)

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Bild 38: Beispiel eines kurzen Verwindungsbereichs

Bild 39: Beispiel eines langen Verwindungsbereichs mit geteilter Verwindung (siehe auch Abschnitt 7.3.3)

© ESV – Blatt 30 – Lfg. 2/97

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Bild 40: Beispiel eines langen Verwindungsbereichs mit Schrägverwindung (siehe auch Abschnitt 7.3.3)

Bild 41: Ansicht einer Schrägverwindungsstrecke (stark überhöht)

Berechnung der Klothoidenmindestlänge aus der Anrampungs- und Verwindungsbedingung Die erforderliche Klothoidenlänge für Anrampung und Verwindung ist in den meisten Fällen vorhanden, da die Bedingungen nach Abschnitt 4.3.2 weitergehend sind. Sollen z. B. bei größeren Radien kleinere Klothoiden zur Anwendung kommen, so sind die Klothoidenmindestparameter aus der Anrampungs- und Verwindungsbedingung nach folgenden Gleichungen zu errechnen:

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min A a

[m] [m]

= =

qe qa q2

[%] [%] [%]

= = =

q1

[%]

=

max Δ s R R2 R1

[%] [m] [m] [m]

= = = =


Klothoidenmindestparameter Abstand des Fahrbahnrandes von der Drehachse Querneigung am Klothoidenende Querneigung am Klothoidenanfang Querneigung am Ende des Klothoidenabschnittes Querneigung am Anfang des Klothoidenabschnittes (qa , q1 negativ einsetzen, wenn entgegengesetzt zu qe , q2 gerichtet) Anrampungshöchstneigung Radius am Klothoidenende Radius am Ende des Klothoidenabschnittes Radius am Anfang des Klothoidenabschnittes

Anhang 6: Berechnung der Kuppen- und Wannenausrundungen (zu Abschnitt 5.2.1)

© ESV – Blatt 31 – Lfg. 2/97

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Bild 42: Kuppen-/Wannenausrundung mit quadratischer Parabel

Anhang 7: Zusammenhang zwischen Kuppenmindesthalbmesser und Haltesichtweite (zu Abschnitt 5.2.2) Die Kuppenmindesthalbmesser aus Tabelle 10 (siehe Abschnitt 5.2.2) entstammen der Erfahrung. Zwischen Kuppenmindesthalbmesser min Hk, Haltesichtweite Sh, Höhe des Augpunktes hA und Höhe des Zielpunktes hz besteht nach einem geometrischen Bemessungsmodell der Zusammenhang (Bild 43).

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Bild 43: Halte- und Überholsichtweite in Kuppen

Die Zielpunkthöhen der Tabelle 20 (siehe Anhang 10) wurden aus den Kuppenmindesthalbmessern von Tabelle 10 (siehe Abschnitt 5.2.2) sowie den Haltesichtweiten nach Bild 31 (siehe Abschnitt 8.1.1) unter folgenden, angenommenen Randbedingungen berechnet: V85 = Ve + 10 km/h Der gesamte Anhalteweg liegt im Kuppenbereich mit einer mittleren Längsneigung von sm = ± 0 % (zur Hälfte vor, zur Hälfte hinter dem Kuppenscheitel). In die Berechnung der Kuppenhalbmesser bei halber und voller Überholsichtweite fanden die Höhe des Augpunktes hA nach Tabelle 20 und die Überholsichtweiten aus Tabelle 15 Eingang. Die Beziehung zwischen Überholsichtweiten und Entwurfsgeschwindigkeiten ergibt sich ebenfalls nach den oben genannten, festgelegten Randbedingungen. Anhang 8: Fluchtbogen (Ausnahmeform von Kuppen- und Wannenausrundungen) (zu Abschnitt 5.2.2) Der Fluchtbogen erleichtert im Kuppenbereich die Erkennbarkeit des Straßenverlaufs, da die vom Radius im Lageplan und Halbmesser im Höhenplan bestimmte Raumkurve in einer geneigten Ebene liegt (Bild 44). Durch diese räumliche Betrachtung vergrößern sich die nach Anhang 7 zweidimensional ermittelten Sichtweiten.

Bild 44: Fluchtbogen

© ESV – Blatt 32 – Lfg. 2/97

Anhang 9: Verziehung der Fahrbahnränder (zu den Abschnitten 7.4 und 7.5)

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Die Verziehung der Fahrbahnränder ist notwendig: bei der Anordnung zusätzlicher Abbiegefahrstreifen an Knotenpunkten oder Einmündungen (Fahrbahnaufweitung), bei der Anordnung von Fahrbahnverbreiterungen in Kurven und zur Berücksichtigung der Schleppkurven bei der Anordnung von Kehren. a) Berechnung der Verziehungslänge bei der Fahrbahnaufweitung bzw. -verbreiterung:

Bild 45: Elementfolge Gerade – Klothoide – Kreisbogen (siehe Abschnitt 7.4)

b) Fahrbahnaufweitung mit zwei quadratischen Parabeln ohne Zwischengerade:

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Bild 46: Verziehung der Fahrbahnränder bei Fahrbahnaufweitung (siehe Abschnitt 7.4) Tabelle 19: Einheitsverziehung für Aufweitung nach Bild 46

© ESV – Blatt 33 – Lfg. 8/00

c) Fahrbahnverbreiterung mit zwei quadratischen Parabeln mit Zwischengerade:

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Bild 47: Verziehung der Fahrbahnränder bei Fahrbahnverbreiterung (siehe Abschnitt 7.5)

d) Fahrbahnverbreiterung mit linearer Verziehung: Ist der Kreisbogen kürzer als 15 m, beginnen und enden die Verziehungsbereiche in der Winkelhalbierenden des Kreisbogenzentriwinkels. Ist das Verhältnis L/i ≥ 20, sollte die Verziehung immer linear im Bereich des Übergangsbogens erfolgen.

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Bild 48: Fahrbahnverbreiterung bei der Wendeklothoide (Verbreiterung nach Bild 47)

Bild 49: Fahrbahnverbreiterung bei der Eiklothoide

Anhang 10: Sichtweitenermittlung (zu Abschnitt 8) Ermittlung der erforderlichen Haltesichtweite Die Haltesichtweite wird nach überschlaglich folgenden Gleichungen berechnet:

© ESV – Blatt 34 – Lfg. 8/00

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Modell der Überholsichtweite Die erforderliche Überholsichtweite setzt sich zusammen aus dem Weg des Überholers und dem Weg des Entgegenkommenden während der Dauer des Uberholvorganges sowie einem Sicherheitsabstand zwischen diesen beiden am Ende des Überholvorganges (siehe Bild 50). Die Überholsichtweite ist daher von der Geschwindigkeit V85 abhängig.

Bild 50: Modell der Überholsichtweite

Ermittlung der vorhandenen Sichtweiten (zu Abschnitt 8.2) Das Wahrnehmungsvermögen des menschlichen Auges ist begrenzt. Hindernisse auf der Fahrbahn müssen eine Mindestgröße aufweisen, damit sie aus dem Abstand der Haltesichtweite wahrgenommen und erkannt werden können. Diese Mindestsichtgröße ist abhängig von der menschlichen Sehleistung, den optischen Eigenschaften des Hindernisses und der Fahrbahn sowie den Licht- und Witterungsverhältnissen. Hindernisse, die zum Überfahren zu groß sind, können trotzdem zu klein sein, um bei Fahrt mit Entwurfsgeschwindigkeit rechtzeitig wahrgenommen zu werden. Es ist deswegen auch nicht möglich, für die Bemessung der Haltesichtweite ein Hindernis mit bestimmten Abmessungen und optischen Eigenschaften festzulegen, so daß weiterhin von einem geometrisch sinnvollen, psychologisch und physiologisch jedoch unbefriedigenden Sichtweitenmodell ausgegangen werden muß. Auch wenn an jeder Stelle im Entwurf die geforderten Haltesichtweiten vorhanden sind, kann dadurch nicht in jedem Fall das Erkennen kleiner Hindernisse sichergestellt werden. In den Richtlinien wird daher nicht von einer Hindernis-, sondern von einer Zielpunkthöhe gesprochen. Für die Ermittlung der vorhandenen Sichtweiten gelten folgende Regeln:

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Die Ermittlung muß unter Berücksichtigung des Straßenraumes durchgeführt werden. Es sind alle Straßenausstattungsgegenstände sowie die vorhandene und vorgesehene Bepflanzung zu berücksichtigen. Die Ermittlung ist für jede Sichtweitenart und für jede der beiden Fahrtrichtungen getrennt vorzunehmen. Den Ermittlungen sind als Eingangsgrößen die Werte der Tabelle 20 zugrundezulegen. Sie sind im Anhang 7 zusätzlich dargestellt und erläutert. Die Lage des Aug- und Zielpunktes, getrennt nach Halte- und Überholsichtweite, ist in Bild 51 enthalten. Im Rahmen überschläglicher Ermittlungen können bei einbahnigen und zweibahnigen Straßen die Fahrbahnachsen als Bezugslinien gewählt werden. In Grenzfällen sind bei Richtungsfahrbahnen die vorhandenen Haltesichtweiten für den jeweils kritischen Fahrstreifen zu ermitteln. Kann die Haltesichtweite nicht gewährleistet werden, ist eine Geschwindigkeitsbeschränkung bei Nässe zu erwägen. Die Haltesichtweiten auf trockener Fahrbahn lassen sich dann überschläglich nach den Gleichungen (57) bis (59) unter Verwendung eines tangentialen Kraftschlußbeiwertes von fT = 0,8 ermitteln.

© ESV – Blatt 35 – Lfg. 8/00

Tabelle 20: Eingangsgrößen für die Ermittlung vorhandener Sichtweiten

Augpunkt Lage Haltesichtweite

Überholsichtweite

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in der Achse des eigenen Fahrstreifens

in der Achse des eigenen Fahrstreifens

Zielpunkt Höhe hA [m] 1,0

1,0

Lage in der Achse des eigenen Fahrstreifens

in der Achse des Gegen fahrstreifens

V85 [km/h]

Höhe hz [m]

60

0,00

70

0,05

80

0,15

90

0,25

100

0,35

110

0,40

120

0,45

130

0,45

1,0

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Bild 51: Lage von Aug- und Zielpunkt für Haltesichtweite und Überholsichtweite

Bild 52: Beispiel für eine Sichtweitenanalyse anhand eines Sichtweitenbandes

Gewährleistung der erforderlichen Haltesichtweite in Linkskurven von Richtungsfahrbahnen Die Beachtung der Mindestradien bei der Trassierung einer Straße gewährleistet nicht, daß die erforderliche Sichtweite auf den linken Fahrstreifen von Richtungsfahrbahnen stets eingehalten wird. Bewuchs, Blendschutzzäune oder Lärmschutzwände verkürzen bei engen Radien die Sichtweite. Ob Schutzplanken im Mittelstreifen Sichthindernisse darstellen, ist im Einzelfall in Abhängigkeit von der räumlichen Trassierung zu prüfen. Fällt eine enge Linkskurve mit einer Kuppe im Höhenplan zusammen, erweist sich z. B. die Schutzplanke auf dem Mittelstreifen als ein Sichthindernis, durch das die Erkennbarkeit eventueller Hindernisse auf dem linken Fahrstreifen eingeschränkt wird. Allerdings resultieren nach vorliegenden Erkenntnissen aus flachen Hindernissen offenbar keine erheblichen Gefahren, da an ihnen i. d. R. vorbeigefahren wird. In jedem Fall ist aber zu gewährleisten, daß ein haltendes Fahrzeug (z. B. Stauende) rechtzeitig erkannt werden kann.

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© ESV – Blatt 36 – Lfg. 2/97

Die maßgeblichen Größen für die Minderung der Sichtweite sind der Kurvenradius und der Abstand des Sichthindernisses vom Augpunkt des Fahrers. Dieser Abstand wird beeinflußt durch die Querschnittsgestaltung (Breite des linken Fahrstreifens, des inneren Randstreifens und des halben Mittelstreifens, abzüglich der Breite des Sichthindernisses) und das Spurverhalten der Kraftfahrer. Die Zusammenhänge zwischen der bei verschiedenenen Geschwindigkeiten erforderlichen Haltesichtweite und der tatsächlich vorhandenen Sichtweite sind in Bild 54 dargestellt. Dabei sind die Kurvenradien und die Abstände zwischen dem inneren Rand des linken Fahrstreifens und dem Sichthindernis auf dem Mittelstreifen berücksichtigt. Das Bild 54 beruht auf folgenden Annahmen (Bild 53): Das Fahrzeug fährt so auf dem linken Fahrstreifen, daß sich der Augpunkt (B) des Fahrers unabhängig von der Breite des Fahrstreifens im Abstand b = 1,80 m vom linken Rand des Fahrstreifens befindet (d. h., der Abstand zwischen dem Augpunkt des Fahrers und dem linken Rand des Fahrstreifens wird als konstant angenommen). Ein eventuelles Hindernis (C) befindet sich auf dem linken Fahrstreifen ebenfalls im Abstand b = 1,80 m vom linken Rand des Fahrstreifens. In der rechten Hälfte des Diagramms in Bild 54 ist die bei nasser Fahrbahn erforderliche Haltesichtweite für verschiedene Geschwindigkeiten bei unterschiedlicher Längsneigung aufgetragen. Unter Verwendung der erforderlichen Haltesichtweite kann in der linken Hälfte des Diagramms in Abhängigkeit vom gewählten Radius abgelesen werden, welchen Abstand (incl. Randstreifen) ein Sichthindernis vom linken Rand des Fahrstreifens haben muß, damit die Haltesicht gewährleistet bleibt. Für das eingezeichnete Beispiel einer B I-Straße ergibt sich bei einer Geschwindigkeit V85 von 100 km/h eine erforderliche Haltesichtweite von 172 m. Um diese Haltesichtweite unter den o.g. geometrischen Annahmen zu gewährleisten, müßte der Abstand a eines Sichthindernisses vom Rand des linken Fahrstreifens bei dem für Ve = 100 km/h zulässigen Mindestradius von R = 450 m mindestens 6,40 m betragen. Bei einem Radius von R = 1000 m wird ein erforderlicher Abstand von a ≥ 1,90 m ermittelt. Diesen Werten steht bei einem richtliniengerechten Ausbau der Abstand a aus Tabelle 21 gegenüber. Tabelle 21: Vorhandene Abstände a zwischen Fahrstreifen und Sichthindernis auf dem Mittelstreifen bei Regelquerschnitten

Maße [m]

RQ 20

RQ 26

RQ 29,5

RQ 33

RQ 35,5

1,00

1,50

1,75

1,50

1,75

halbe Breite des Sichthindernisses, z. B. DDSP (in Kuppen)

– 0,40

– 0,40

– 0,40

– 0,40

– 0,40

Breite des inneren Randstreifens

+ 0,50

+ 0,50

+ 0,75

+ 0,50

+ 0,75

Abstand a zwischen Fahrstreifen und Sichthindernis

= 1,10

= 1,60

= 2,10

= 1,60

= 2,10

halbe Breite des Mittelstreifens

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Bild 53: Geometrisches Modell zur Ermittlung der Sichtweiten auf Richtungsfahrbahnen in Linkskurven

Bild 54: Erforderliche Haltesichtweite und erforderliche Abstände zwischen dem linken Rand des inneren Fahrstreifens einer Richtungsfahrbahn und Sichthindernissen im Mittelstreifen

a) s. Linienführung – Straßen – Richtlinien RAS - L – BMV ARS 34/95

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s. a. Umweltverträglichkeitsprüfung – Bundesfernstraßen – Hinweise zu § 6 UVPG Umweltverträglichkeitsprüfung – Straßenplanung – Merkblatt – MUVS

© ESV

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RAS-L 1995_ Horizontal Alignment

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