содержание   ..  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  ..

§ 60. РАЗМЕЩЕНИЕ СООРУЖЕНИЙ И ВЫБОР ИХ ТИПОВ

Согласно действующим техническим условиям малые железнодорожные мосты с устройством пути на балласте, а также малые автодорожные мосты и трубы под насыпями можно располагать на любых сочетаниях профиля и плана линии, которые предусмотрены нормами для соответствующих категорий дорог.

Однако это не значит, что размещение малых искусственных сооружений на линии и их расположение в профиле и плане не влияет на проектирование дороги.

Минимальное возвышение бровки земляного полотна над наивысшим подпертым уровнем воды перед трубой или мостом, требуемые габариты сооружений, минимальная величина засыпки над трубой при различных режимах ее работы могут в ряде случаев определить положение проектной линии на пересечении водотоков. Наличие и выраженность водоразделов между пересекаемыми водотоками, условия продольного водоотвода и отложений наносов на селевых логах, геологические условия в местах фундирования сооружений — все это может иногда поставить вопрос о некотором изменении первоначально намеченной трассы на отдельных участках дороги.

На пересечении трассой каждого водотока должно быть, как правило, устроено искусственное сооружение. В случае технической возможности и экономической целесообразности допускается сведение в одно сооружение двух или более водотоков. Такое сведение осуществляют по водоотводным канавам на основании их гидравлического расчета.

Система искусственных сооружений и водоотводных канав должна обеспечить сохранность земляного полотна при пропуске паводочных и меженных вод, притекающих к дороге.

Водоотвод от полотна дороги должен быть устроен так, чтобы обеспечить сток воды в искусственное сооружение с любого, самого малого водосбора, прилегающего к линии. Стоимость устройства водоотвода вместо искусственного сооружения должна давать ощутимый экономический эффект; если стоимость водоотвода с учетом ежегодных затрат на его содержание близка к стоимости искусственного сооружения, то предпочтительнее устройство раздельных сооружений.

Рис. XIII-9. План размещения искусственных сооружений на плато: трасса; 2 — искусственные сооружения; 3 — водоотводы; 4 — водоудерживающие (водоразделительные дамбы; 5 — направление стока
 

При равнинном рельефе местности водоразделы бассейнов и лога почти не выражены. В таких случаях, чтобы не делать длинных водоотводов, неудобных в эксплуатации, не реже чем через 2—3 км устраивают водопропускные сооружения в местах, где это возможно по уклону местности.

Так размещали сооружения при проектировании железнодорожной линии Куиград — Бейнеу на плато Устюрт.

На протяжении десятков километров на плато нет выраженных логов, а поверхность земли имеет однообразный наклон, причем трасса пересекает горизонтали под острым углом (рис. XIII-9). Вдоль земляного полотна устраивали водоотводные канавы, которые через определенное расстояние подводились к искусственному сооружению; чтобы заставить воду течь в сооружение, непосредственно ниже его устраивалась водоразделительная дамба, обеспечивающая создание необходимого подпора.

Водоразделительные дамбы часто устраивают в местности с явно выраженным рельефом во избежание перелива подпертой воды из одного сооружения в другое через невысокий водораздел (рис. XIII-10).

Рис. XIII-10. Схема размещения искусственных сооружений на продольном профиле дороги:
1 — прямоугольная труба; 2 — водораздельная дамба; 3 — водоотвод; 4 — круглая железобетонная труба

Водоразделительные дамбы являются ответственными сооружениями, обеспечивающими наравне с трубами и мостами безопасность движения по дороге при пропуске паводковых вод. Поэтому при проектировании таких дамб поперечное сечение их должно быть в необходимых случаях проверено на фильтрацию, а откосы укреплены. Верх дамбы должен быть поднят над уровнем подпертой воды на величину возможной ошибки в уровне (см. § 70), но не менее 0,5 м, как этого требуют технические условия.

В равнинной местности встречаются замкнутые котловины (со-ры), являющиеся аккумуляторами стока. Если трасса дороги пересекает такую котловину, то может возникнуть вопрос об устройстве искусственного сооружения для выравнивания уровней воды по обеим сторонам земляного полотна в пределах котловины. Вопрос решается гидрологическим расчетом баланса стока и испарения в отсеченных насыпью частях впадины.

Для уменьшения высоты насыпи применяют углубленные русла и лоток сооружения закладывают ниже естественного дна лога. Такое решение возможно, если рельеф местности позволяет вывести искусственное русло в нижнем бьефе к логу уклоном не менее 2 %.

Иногда для сокращения длины трубы при высокой насыпи сооружение выносят на склон лога. При этом необходимо обеспечить подвод воды к входному оголовку из наиболее пониженных точек лога перед сооружением.

Когда трассу дороги укладывают по долине реки в пределах ее разлива, то неизбежно пересекают ряд мелких притоков с небольшими водосборными площадями. Искусственные сооружения на таких притоках делают обычно в виде малых мостов различных конструкций. Отверстия мостов, кроме пропуска стока с собственных бассейнов, будут работать на вход и выход речной воды в отсеченную насыпью часть акватории поймы (рис. ХШ-11). Чтобы предотвратить образование продольных течений в отсеченной части поймы и сделать определенной работу отверстий малых мостов, предусматривают устройство водоразделительных дамб, иногда значительной длины. В подобных случаях целесообразно рассмотреть вариант укладки трассы вне разлива реки. Такой вариант, несмотря на ухудшение профиля и плана линии, может оказаться выгоднее, так как не потребует укрепления пойменной насыпи, обоих бьефов сооружений и устройства водоразделительных дамб.

На километр трассы дороги приходится в среднем около одного малого искусственного сооружения. Стоимость их обычно составляет 8—10% от общей строительной стоимости железной дороги  и 4—8 % от стоимости автомобильной дороги. Меньшая стоимость малых искусственных сооружений на автомобильных дорогах определяется облегченной конструкцией сооружений под автомобильные нагрузки и соответствующим уменьшением объемов работ.

Стоимость каждого сооружения данного типа (свайно-эстакадного железобетонного моста, круглой или прямоугольной трубы и т. п.) определяется величиной расхода, пропускаемого этим сооружением, и высотой насыпи в месте его размещения. Руководствуясь типовыми проектами, можно сопоставить для данной дороги стоимости различных типов сооружений в зависимости от их водопропускной способности при различных высотах насыпи; сопоставление покажет области целесообразного применения того или иного типа.

Однако такое сравнение еще не решает вопроса о выборе типа сооружений. Технико-экономическое сравнение различных решений должно включать учет стоимости работ по укреплению подходных и выходных русел, водоразделительных дамб и т. п., а также стоимости подходов к сооружению. Если при этом значительно меняется проектировка продольного, профиля дороги, то в сравнении вариантов устройства сооружений в .необходимых случаях, включают и эксплуатационные расходы.
При выборе типов сооружений всегда стремятся к тому, чтобы для данной линии было выбрано минимальное число типоразмеров, упрощающее организацию строительных работ. Одновременно надо стремиться к тому, чтобы элементы сооружения могли изготовляться заводским способом, а возведение сооружений осуществлялось индустриальными методами.

Рис. ХШ-11. План участка долинного хода дороги:
1 — трасса дороги; 2 — малые искусственные сооружения, работающие на сток с собственных бассейнов на заход и выход воды из реки; 3— граница поймы реки; 4— водоразделительные дамбы

 

В этом отношении наиболее рационально применять сборные железобетонные круглые и прямоугольные трубы, а также железо-бетонные свайно-эстакадные и рамные мосты со стандартными пролетами.

По сравнению с малыми мостами трубы имеют ряд преимуществ. Трубы унифицированы для железных и автомобильных дорог. Сооружение их достаточно просто и не требует сложных работ по фундированию; восстановление разрушенных труб значительно проще, чем мостов, а расходы на эксплуатацию труб ничтожно малы.

При пересечении глубоких логов устройство трубы может заменить сооружение большого виадука, а применение водопропускных прямоугольных труб больших отверстий в некоторых случаях может заменить пешеходные мосты и скотопрогоны. Применение труб особенно выгодно, если имеется перспектива сооружения второго железнодорожного пути.

К недостаткам труб следует отнести ограниченность их применения на водотоках, несущих большое количество наносов, турбулентно-селевых, а также на постоянных водотоках в районах с суровой зимой. Кроме того, создание перед трубами значительных подпоров воды, необходимых для экономичного использования их отверстий, ухудшает условия работы насыпи у труб и требует применения соответствующих грунтов с повышенным уплотнением.

При малых насыпях, ограничивающих образование подпора перед сооружением, целесообразно применение свайно-эстакадных мостов; применение мостов также оказывается выгодным при слабых грунтах основания. Основным недостатком мостов является необходимость постоянного надзора, повышающего эксплуатационные затраты.