для 411

1. Лекция 2 Проектирование продольного водоотведения

План
1. Основные положения
2. Виды водоотводных устройств
3. Методы водоотводения на перегоне, на раздельных
пунктах, в пределах ВОЗ
4. Основные положения проектирования водоотвода
5. Расчет параметров водоотвода

2. Источники увлажнения земляного полотна

Вода поступает в грунт земляного полотна
— впитываясь с поверхности обочин и откосов при выпадении осадков
(дождя), таянии снега;
— впитываясь в откосы из кюветов и резервов;
— проникая в грунт снизу от уровня грунтовых вод;
— конденсируясь из паров воды, находящихся в воздухе, заполняющем
поры грунта.

3. Источники увлажнения земляного полотна

Грунт земляного полотна теряет воду в результате
— испарения воды в порах грунта и выхода паров в воздух или в
нижележащие слои грунта;
— просачивания вниз в нижележащие слои грунта, подстилающие
земляное полотно;
— стока свободной воды по дренирующим устройствам.

4. Источники увлажнения земляного полотна

5.

Насыщение земляного полотна водой несет за собой снижение прочностных характеристик
грунтов, возникновение пучин в недренирующий грунтах и т.д.
Для предотвращения переувлажнения грунтов ЗП и защиты от размывного действия
текущей воды, проектируют специальные водоотводные сооружения и устройства.
При проектировании водоотводных устройств независимо от схемы организации
поверхностного водоотвода выполняются следующие работы:
– разработать общую схему организации поверхностного водоотвода;
– выбрать основные элементы и конструкции водоотводных устройств, рациональные для
данного объекта проектирования;
– разместить водоотводные устройства в плане, продольном и поперечном сечениях;
– определить границы водосборов и их основные характеристики;
– определить приток поверхностных вод (расхода и объема стока) с водосборных поверхностей,
а также водопропускную способность водоотводных сооружений и их гидравлических
характеристик;
– выбрать и назначить тип укрепления водоотводных сооружений
– разработать план организации строительных работ и водоотвода в период строительства,
определить объемы работ.

6. Виды водоотводных устройств

• На железных дорогах водоотводные устройства проектируются в пределах перегонов и
раздельных пунктов.
• В качестве водоотводных устройств применяются: канавы, резервы, лотки, быстротоки и
перепады. В редких случаях применяют шахтные колодцы, дюкеры и сбросы.
• У насыпей проектируют продольные водоотводные канавы или резервы. Резервы применяют
на участках, где насыпь полностью или частично отсыпается грунтом из резерва. Резервы не
применяются в пределах раздельных пунктов с путевым развитием, населенных пунктов, а
также на поймах рек.

7. Виды водоотводных устройств

• На железных дорогах водоотводные устройства проектируются в пределах перегонов и
раздельных пунктов.
• В качестве водоотводных устройств применяются: канавы, резервы, лотки, быстротоки и
перепады. В редких случаях применяют шахтные колодцы, дюкеры и сбросы.
• У насыпей проектируют продольные водоотводные канавы или резервы. Резервы применяют
на участках, где насыпь полностью или частично отсыпается грунтом из резерва. Резервы не
применяются в пределах раздельных пунктов с путевым развитием, населенных пунктов, а
также на поймах рек.

8. Виды водоотводных устройств

• На железных дорогах водоотводные устройства проектируются в пределах перегонов и
раздельных пунктов.
• В качестве водоотводных устройств применяются: канавы, резервы, лотки, быстротоки и
перепады. В редких случаях применяют шахтные колодцы, дюкеры и сбросы.
• У насыпей проектируют продольные водоотводные канавы или резервы. Резервы применяют
на участках, где насыпь полностью или частично отсыпается грунтом из резерва. Резервы не
применяются в пределах раздельных пунктов с путевым развитием, населенных пунктов, а
также на поймах рек.

9.

У выемок и полувыемок с нагорной стороны, как правило, устраивают нагорные канавы. В выемках и
полувыемках для сбора воды с откосов и верхнего строения пути служат кюветы, лотки и кювет-траншеи
(в скальных выемках).
Продольные водоотводные канавы назначаются с нагорной стороны у насыпей при отсутствии резервов
и поперечном уклоне 0,04 и более. При уклоне, который меньше указанного, и при переменной
стороности поперечного уклона, а также при высоте насыпей менее 2 м и на болотах водоотводные
канавы проектируют с обеих сторон насыпи.
Нагорные канавы у выемок устраиваются при поперечном уклоне местности, причем круче 0,04 – только
с верховой стороны, а если уклон меньше, то с двух сторон.
Размеры канав по глубине и ширине дна определяются расчетом и должны быть не менее 0,6 м.

10. Водоотводение на перегоне

• Если дорога пересекает на коротком расстоянии несколько логов,
воду можно не пропускать через дорогу в каждом понижении, а
устраивать водоотводные канавы, перехватывающие воду в малых
логах и отводящие в главный лог.
• Обычно канавы глубиной 0,25–0,5 м, собирающие воду с малых
логов, начинают в самом русле.

11.

• Водоотводные канавы также проектируют для выпуска воды из пониженных участков – бессточных
впадин, которые пересекает дорога.
• Воду из впадины отводят до ближайших логов или более глубоких впадин, устраивая водоотводные
канавы с двух сторон дороги (рис.а).
• Возможно и другое решение: устройство ИССО и водоотводной канавы с низовой стороны (рис. б).
Вопрос решается с учетом конкретной ситуации: наличия понижений с двух сторон дороги и
технико-экономических расчетов

12.

• При наличии поперечного уклона местности косогора вода,
притекающая к дороге с верховой стороны, должна быть перехвачена и
отведена в сторону от дороги с помощью нагорных канав
Нагорная
канава

13.

• При неустойчивых грунтах, а также при большой глубине канав для
сокращения объема земляных работ вместо канав устраивают лотки,
преимущественно железобетонные
• Форма их может быть различной: трапецеидальной, прямоугольной,
полукруглой и треугольной.
Железобетонный лоток рамного типа:
1 – железобетонные плиты;
2 – заполнение песком;
3 – железобетонные рамы;
4 – цементная смазка;
5 – тощий бетон;
6 – песчано-щебеночная подготовка
толщиной 5 см;
7 – тощий бетон;
8 – дренажные отверстия

14.

• При крутом уклоне местности, чтобы не делать дорогостоящее укрепление канав, последние проектируют с
пологими уклонами, сопрягая отдельные участки быстротоками или перепадами.
• Перепад представляет собой устройство с одним или несколькими уступами, позволяющими на относительно
коротком расстоянии значительно понизить уровень текущей воды.
• Та же цель может быть достигнута устройством быстротока, то есть короткого канала с большим продольным
уклоном (i = 0,02÷0,08). В перепадах и быстротоках течение воды достигает больших скоростей, поэтому в конце
их сооружают водобойные колодцы и уступы.
Двухступенчатый перепад с водобойными уступами

15.

• Гидравлическая схема быстротока

16. Водоотвод на раздельном пункте

• Отвод воды на станциях имеет особое значение, так как это необходимое условие для
обеспечения не только прочности и устойчивости земляного полотна, но и всех станционных
устройств. Поверхностные воды, стекающие с нагорной стороны к станционной территории,
перехватываются нагорными канавами в выемках и продольными водоотводными канавами у
насыпей. Собранная вода отводится к искусственным сооружениям или к пониженным местам.
• Сбора и отвод воды, попадающей непосредственно на территории путевого развития и
площадки станционных устройств, применяют систему продольных и поперечных водоотводов.
• При пилообразном профиле земляного полотна станций в пониженных междупутьях
укладывают типовые сборные железобетонные лотки II типа глубиной 0,75–2 м (рис.8).
Собранная ими вода поступает в поперечные подземные трубы – коллекторы и отводится ими
на поверхность земли, во внешний продольный водоотвод, в продольный коллектор
станционной или городской канализации.

17.

• Дну лотка придают уклон 0,002–0,005. В водораздельной точке глубина
лотка должна быть не менее 0,25 м. Расстояние между коллекторами
устанавливается расчетами (не менее 100–200 м).
• При большом количестве осадков для облегчения стока на станциях к
продольным лоткам укладывают через 25–50 м междушпальные
деревянные или железобетонные лотки I типа

18. Основные положения по проектированию

• При проектировании канав решают следующие задачи:
• 1) намечается трасса канавы на местности и строится продольный профиль
поверхности земли по трассе. Определяются виды водоотводных устройств по
протяжению трассы: канава, быстроток или перепад и т. д.;
• 2) определяются расходы воды, поступающей на участки канавы;
• 3) гидравлическим расчетом определяются размеры поперечного сечения канавы и
назначаются при необходимости укрепления по ее длине.
• Трассу канавы рекомендуется проектировать по прямой линии. При сложном рельефе
местности возможны изменения направления канавы. Повороты канавы должны быть
плавными с закруглением радиуса не менее 10 м.
• Продольный профиль канавы должен проектироваться таким образом, чтобы скорость
течения воды нарастала постепенно, это исключит заиливание канавы.
• Рекомендуется сохранять ширину канавы по дну постоянной по всей ее длине. Если
возникает необходимость изменения ширины дна канавы от b1 до b2, то переход
должен быть плавным и длина участка перехода L определяется из условия:
(b2 – b1)/L = 1/5… 1/20 , с учетом размываемости грунта.

19.

• Вода из канав сбрасывается к пониженным местам (ручьям, рекам, логам и
т. д.). Чтобы не допустить размыва грунта и образования оврага, вода должна из
канавы разливаться тонким слоем по поверхности склона. Рекомендуется дно
канавы уширять под углом 30º за 5 м до выхода на поверхность земли. Полная
глубина канавы принимается на 0,2 м больше расчетной глубины живого
сечения канавы с целью исключения перелива воды из нее при сильных ливнях.
• Водоотводные канавы, как правило, имеют трапецеидальное сечение,
наиболее удобное для их устройства, ремонта и содержания. Размеры канав
устанавливаются расчетом по наибольшему расходу воды Qpacч.
• Расход воды определяют по нормам поверхностного стока в зависимости от
размеров бассейна, интенсивности ливней, крутизны дна лога и его боков и
водопроницаемости почвы. Этот расход непостоянен по длине канавы и
увеличивается от верховья к устью. В длинных канавах (более 100–200 м) расход
определяется в нескольких поперечных сечениях, и канава проектируется
отдельными участками.

20.

• Размеры канав по глубине и ширине дна определяются расчетом и должны быть не
менее 0,6 м. На болотах эти размеры должны быть не менее 0,8 м. Заложение откосов
канав принимается не круче 1:1,5
• Продольный уклон канав должен быть не менее 0,003. На болотах, речных поймах и в
других местностях малого естественного уклона местности продольный уклон
водоотводных канав допускается уменьшать до 0,002, а в исключительных случаях – до
0,001.
• В выемках, располагаемых на горизонтальных площадках и на участках с уклоном менее
2‰, уклон водоотводов должен быть не менее 2‰.
• Кюветы предтоннельных выемок должны иметь уклон не менее 2‰ в сторону от
тоннеля. Крутизна откосов кюветов должна быть с полевой стороны равной крутизне
откосов выемки, а со стороны пути - 1:1,5, глубина кюветов должна быть не менее 0,6 м,
а ширина по дну - не менее 0,4 м.
• В выемках при расположении путей на уклонах менее 2‰ и на площадках глубину
кюветов на водораздельных точках допускается уменьшать до 0,2 м при сохранении
ширины кюветов по дну и ширины выемки на уровне бровки земляного полотна.
• В выемках в слабовыветривающихся скальных породах вместо кюветов допускается
устраивать бордюры из камня или бетонных блоков. Кюветы в выветривающихся
скальных породах, когда не требуется устройство кюветов-траншей, допускаются
глубиной не менее 0,4 м.

21. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ВОДООТВОДНОЙ КАНАВЫ

• 1 способ
• Можно задаться шириной по дну b (≥ 0,06 м), высотой h наполнения канавы (не
менее 0,4 м при глубине канавы не менее 0,6 м) и уклоном дна i в
соответствии с уклоном местности. Далее определяется скорость течения воды
в канаве по формуле
• где С – коэффициент шероховатости, берется из справочников по гидравлике ;
• R = ω/ χ – гидравлический радиус;
• ω – площадь сечения водного потока в канаве;
• χ – смоченный периметр: ; χ = b+2h*(1+m2)0.5
• m – показатель крутизны откоса канавы.
• Если скорость превышает допускаемую для данного грунта, то предусматривают
укрепление канавы или принимают более пологий уклон дна. Получив скорость
течения воды в канаве, находят фактический расход, который может пропустить
канава, и сравнивают его с расчетным – требуемым расходом воды. Если
расхождение между Qфакт и Qрасч превышает 5%, то изменяют размеры канавы
или уклон дна и расчет повторяют.

22. Гидравлически наивыгоднейшее сечение

• Гидравлически наивыгоднейшее сечение не
применяется при проектировании дорожных
канав, так как этот принцип расчета приводит,
как правило, к глубоким и узким (по дну)
сечениям и высокой скорости протекания
воды.

23. 3 способ

• Размеры поперечного сечения нагорной канавы назначаются в соответствии с расчетным
максимальным расходом воды заданной вероятности превышения. Вероятность превышения
расчетного максимального расхода воды –это вероятность его превышения еще большим по
значению расходом воды. Ее назначают в зависимости от категории дороги и вида
искусственного сооружения.
• Расчетный максимальный расход ливневого стока заданной вероятности превышения
определяется по формуле
Qp = 16,7* Ачас *Kt*F* *
• где Ачас –интенсивность ливня часовой продолжительности, мм/мин, зависящая от номера
ливневого района и вероятности превышения; Kt–коэффициент перехода от интенсивности
ливня часовой продолжительности к интенсивности ливня расчетной продолжительности; F–
площадь водосборного бассейна, км2; α –коэффициент потерь стока; φ –коэффициент редукции.
• По карте-схеме устанавливается номер ливневого района и по специальным таблицам
определяют ачас и Kt (табл. 1 и 2).
• Учитывая задержку проникания воды в грунт при сильных ливнях, рекомендуется принимать
коэффициент потерь стока α=1.
• Для суглинистых грунтов и F<1 км2 рекомендуется принимать α=0,62.
• Коэффициент редукции вычисляем по формуле
φ = 1 / (10*F)0.25
• При этом для F≤0,1 км2 φ=1.

24. Интенсивность ливня часовой продолжительности

25. Коэффициент перехода

26.

• Для облегчения разработки рекомендаций по проектированию дорог территория РФ
разделена на шесть дорожно-климатических зон. Каждая зона характеризуется особыми
признаками, определяющими условия увлажнения грунтов земляного полотна, и поэтому
по зонам разделяются и требования к проектированию дорог.

27.

• Первая климатическая зона — зона вечной мерзлоты (многолетнемерзлых
грунтов). Эти районы характеризуются повышенной влажностью грунтов,
развитием пучин.
• Вторая климатическая зона — районы с избыточным увлажнением грунтов,
наличием заболоченных мест, высоким стоянием горизонта грунтовых вод.
• Третья климатическая зона — территории с переменными условиями
увлажнения. В отдельные периоды года (осенью и весной) в условиях плохо
обеспеченного стока при пылеватых грунтах возможно ослабление прочности
земляного полотна и повышение уровня грунтовых вод (образование верховодки).
• Четвертая зона — территории с недостаточным увлажнением. Осадки выпадают
преимущественно летом; в местах с легко размываемыми грунтами при
значительных уклонах поверхности легко образуются овраги. Испарение
превышает впитывание воды грунтами. Нормальная влажность грунтов близка к
границе раскатывания (нижний предел пластичности).

28.

• Пятая зона —территории засушливых степей, полупустыни и пустыни. Зона
характеризуется значительным распространением засоленных грунтов,
незначительным количеством осадков, сухостью воздуха и грунтов летом.
• Шестая зона — горные районы с отметками более 1000 м над уровнем моря,
имеющие вертикальную климатическую зональность (зоны лесов, альпийских
лугов, гольцов, вечных снегов), а также Черноморское побережье Крыма и
Кавказа с субтропическим климатом.
• Общее правило при проектировании земляного полотна — более быстрый и
полный отвод поверхностных вод в сторону от земляного полотна в понижения
местности и защита от увлажнения снизу от притока грунтовых вод.

29. Лекция 3 Проектно-изыскательские работы на мостовом переходе

План
1. Инженерно-геологические изыскания. Общие положения
2. Мостовой переход как комплекс сооружений пересечений водных
преград
3. Инженерно-геодезические и геологические изыскания
4. Инженерно-гидрологические работы
5. Гидрологические расчеты
6. Определение отверстия моста
7. Определение проектных отметок на МП
8. Регуляционные сооружения МП

30. Инженерно-геологические изыскания (ИГИ). Задачи

Задачи инженерно-геологических исследований при изысканиях:
• Изучение инженерно-геологических условий участка территории, по которой
проходит железная дорога;
• Определение состава, сложения, состояния и свойств грунтов;
• Выявление деформаций и оценка устойчивости земляного полотна
действующего пути (установление характера, размеров, интенсивности
проявления, причин возникновения и развития неровностей основной
площадки полотна, деформаций откосов, осадок и выпирания грунтов
основания, заплывания и размыва водоотводов, и др.)
• Изучение инженерно-геологических процессов, обусловленных
взаимодействием сооружений первого пути с природной обстановкой;
• Установление величины упругих деформаций невысоких насыпей на болотах
при массовом проявлении этих деформаций;
• Определение мощности и качества материала балластного слоя и шлейфов на
откосах насыпей;
• Поиски и разведка месторождений балластных и строительных материалов и
грунтов для возведения земляных сооружений.

31.

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ. ЭТАПЫ
ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ
ПОЛЕВОЙ
КАМЕРАЛЬНЫЙ
составляют программу и план
проектно-изыскательских работ
(ПИР), смету на ПИР,
формируют задания для партий и
специализированным отделам
Рекогносцировочное обследование, инженерногеологическая съемка
окончательная обработка полевых
материалов
определяют объемы инженерногеологических изысканий
Проходка и опробование инженерно-геологических
выработок
оформление всех графических и
текстовых материалов, составление
технических отчетов
оформляется разрешение на право
производства работ, нахождения на
объекте
Полевые исследования грунтов, лабораторные
исследования физико-механических свойств грунтов,
определение химического состава подземных вод и/или
водных вытяжек из грунтов;
получают от заказчика
утвержденное техническое задание
на проектирование объекта
сбор, изучение и систематизация
материалов изысканий и
исследований прошлых лет, оценка
возможности их использования при
выполнении полевых и
камеральных работ
-изучение опасных геологических и инженерногеологических процессов с подготовкой рекомендаций для
принятия решений по инженерной защите территории;
Специальные виды работ:
- Инженерно-геофизические исследования;
- Сейсмологические и сейсмотектонические исследования;
-инженерно-геокриологические исследования;
- гидрогеологические исследования
К отчетным документам относятся:
-таблицы результатов полевых
испытаний грунтов;
-паспорта полевого определения
механических свойств грунтов;
-таблица результатов
статистической обработки
значений характеристик свойств
грунтов, выделенных ИГЭ .
- карта фактического материала;
- инженерно-геологические
разрезы, совмещенные с
продольными и поперечными
профилями трасс;
- колонки инженерногеологических скважин.

32.

РЕКОГНОСЦИРОВОЧНОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ
1. Осмотр территории инженерно-геологических работ;
2. Визуальная оценка рельефа;
3. Описание и фотофиксация имеющихся обнажений, в том числе карьеров, строительных выработок и
др.;
4. Описание и фотофиксация водопроявлений, водных объектов;
5. Описание и фотофиксация геоботанических индикаторов гидрогеологических условий;
6. Описание и фотофиксация внешних проявлений опасных геологических и инженерно-геологических
процессов;
7. Опрос местного населения (с записью на диктофон или в полевой журнал) о проявлении опасных
геологических и инженерно-геологических процессов, об имевших место чрезвычайных ситуациях,
связанных с природными явлениями (при их наличии);
8. Обследование объектов, подвергшихся разрушению в результате воздействия природных
(землетрясений, лавин, оползней и т. д.) и техногенных факторов;

33.

ПРОХОДКА И ОПРОБОВАНИЕ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ВЫРАБОТОК
1. Для установления или уточнения инженерно-геологического разреза, условий залегания грунтов;
2. Отбора образцов грунтов нарушенной и ненарушенной структуры для лабораторного определения
их состава, состояния, физических, механических характеристик и других свойств, а также проб
подземных вод для определения их физических свойств и химического состава;
3. Определения положения уровня подземных вод (УПВ);
4. Выявления и оконтуривания зон проявления геологических и инженерно-геологических процессов;
5. Проведения полевых исследований свойств грунтов в естественном залегании;
6. Выполнения инженерно-геофизических исследований;
7. Выполнения локального мониторинга компонентов геологической среды.
При инженерно-геологических изысканиях применяют следующие виды инженерно-геологических выработок:
1. Закопушки (глубиной до 0,6 м);
2. Расчистки (в глубь обнажения до 1,0 м);
3. Канавы (глубиной до 3,0 м);
4. Траншеи (глубиной до 6,0 м);
5. Шурфы и дудки (глубиной до 20 м);
6. Шахты (глубиной 20 м и более);
7. Штольни (длиной 10 м и более);
8. Инженерно-геологические скважины (глубина определяется программой).

34.

БУРЕНИЕ СКВАЖИНЫ УКБ 12/25

35.

БУРЕНИЕ СКВАЖИНЫ

36. Вращательный срез грунта («крыльчатка») Испытание грунтов методом вращательного среза

Испытания выполняется с применением
крыльчатки СК-8. С помощью устройства для
создания крутящего момента вращают
колонну штанг с крыльчаткой с угловой
скоростью 0,2-0,3 град/с. По мере вращения
записывают показания приборов для
измерения крутящего момента до
достижения максимального показания
Nmax, соответствующего максимальному
значению крутящего момента Mmax. Далее
продолжают вращение до условной
стабилизации значений крутящего момента
и записывают установившееся значение
Nуст. Все данные значения записываются в
журнал испытания, после чего следует
обработка результатов.
Вращательный срез грунта («крыльчатка»)
Испытание грунтов методом вращательного
среза

37.

ПРОГРАММА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЙ ДОЛЖНА СОДЕРЖАТЬ
1. Общие сведения — наименование объекта изысканий, стадия проектирования и задачи изысканий, административная
принадлежность района изысканий;
2. Данные для обоснования видов, объемов и методов производства работ — назначение проектируемого сооружения, основные
технические параметры и другие данные, определяющие объемы изыскательских работ;
3. Цели и задачи изысканий — состав и объемы полевых и камеральных работ;
4. Инженерно-геологическая изученность района изысканий: оценка изученностти территории, геологическое строение и
гидрогеологические условия, геологические процессы и явления
5. Краткая физико-географическая характеристика района изысканий, основные сведения о развитии дорожной сети и других видов
путей сообщения, средств связи, хозяйственной освоенности района; рельф, климат, природные и техногенные условия работ,
гидрографическая сеть района и водный режим
6. Состав и виды работ, организация их выполнения: рекогносцировочное обследование, буровые работы, горнопроходческие
работы, полевые испытания, гидрогеологические исследования, опробование грунтов, стационарные наблюдения,
лабораторные исследования грунтов и подземных вод, камеральные работы
7. Технологическая последовательность, планируемая продолжительность и сроки производства изысканий;
8. Порядок получения согласований, система технического контроля и приемки работ;
9. Обеспечение изысканий — потребность в приборах, снаряжении, внешнем и внутреннем транспорте, включая аренду
специального транспорта, необходимые объемы строительства временных сооружений;
10. Техника безопасности и производственная санитария

38.

Балластный слой обследуют для определения его
толщины, наличия балластных корыт, их
конфигурации и степени загрязненности балласта.
На перегонах и на станциях разбивают
разведочные поперечники. По оси закладывают
неглубокие шурфы, а на обочинах делают
расчистки, углубляемые на 0,2-0,5 м ниже
подошвы балластного слоя в грунт основной
площадки земляного полотна.
Из закопушек (шурфов), пройденных по оси пути,
отбирают пробы балласта с глубина на 0,1 м ниже
подошвы шпалы, а также из каждого слоя
слоистого балласта. Вес каждой пробы 0,5-1 кг.
Материалы помещают в мешок или непрокаемую
бумагу и снабжают этикеткой, на которой
указывают место, глубину и дату взятия образца.
В полевой лаборатории отбирают пробы подсушенного балласта весом 50-100 г, кипитят их в дистиллированной
воде и промывают сквозь сито с отверстиями 0,1 мм. Остаток на сите высушивают и взвешивают. Потерю в весе
вычисляют в процентах по отношению к весу подвергнутой анализу пробы.
Домашнее задание: законспектировать стр.69-79. (Земляное полотно). «Проектирование вторых путей» Г.З.
Верцман.

39.

В подготовительный период выполняются:
• Сбор исходных данных;
• Разработка программы работ;
• Формируются геологические партии, выполняется инструктаж.
В полевой период:
• Инженерно-геологическое картирование, геофизические, разведочные, опытные и
лабораторные работы и опробование грунтов и воды, полевые испытания грунтов,
режимные и стационарные наблюдения, осмотр земляного полотна и сооружений
первого пути;
• Попикетное описание инженерно-геологических условий полосы вдоль ж. д. и описание
земляного полотна пути с фотофиксацией;
• Определение толщины балластного слоя, загрязненности балласта, обследование
балластных корыт, лож и мешков;
• Разведка тела и основания земляного полотна и т.д.

40. Мостовой переход как комплекс сооружений пересечений водных преград

• Мост – это сооружение, предназначенное для пропуска транспортной магистрали
над препятствием: водотоком, рекой, озером, оврагом, суходолом, каньоном и др.
• Мостовым переходом называют комплекс инженерных сооружений, возводимых
при пересечении дорогой водной преграды. В его состав входят мост, подходы к
нему, регуляционные сооружения, берегоукрепительные устройства и ледорезы.
• Мост состоит из конструктивных элементов, включающих в себя пролетные
строения, промежуточные и береговые опоры, мостовое полотно, по которому
происходит движение поездов и других транспортных средств.
• Мост своими конструкциями перекрывает русло и часть поймы реки. Подходы к
мосту обеспечивают сопряжение дороги с мостом. Их устраивают в виде земляных
насыпей или эстакад.

41.

• I- мостовой переход; II – мост ; III – подходы к мосту; 1- насыпь подхода;
2 – струенаправляющая дамба; 3 – пойма реки; 4 – русло реки; 5 –
ледорез; 6- траверса.

42.

Пролетные строения характеризуют тремя длинами: полной lп - расстоянием между концами пролетов;
расчетной lр - расстоянием между центрами опирания пролетов на опорные части; пролетом в свету lс –
расстоянием между опорами.
Согласно п.5.7 СП 35.13330.2011 классификация мостов принята следующая:
• малые мосты — длиной до 25 м включительно,
• средние мосты — длиной свыше 25 м до 100 м включительно,
• большие мосты — длиной свыше 100 м.
Рис. 2.1. Схема моста: 1 – пролетное строение; 2 – промежуточная опора; 3 – береговая опора; 4 – откос подходной насыпи; 5 –
рисберма; 6 – струенаправляющая дамба; УМВ – отметка уровня меженных вод; УВВ – отметка уровня высоких вод; ПР – отметка
подошвы рельса; Lп – полная длина моста; – полная длина пролетного строения; е0 – температурный зазор; Ву – длина береговой
опоры

43.

• Мост Риальто (Венеция, Италия)
Изначально был деревянным и неоднократно
рушился. В конце XVI века был возведен новый
мост из камня, дошедший до наших дней.
Мост состоит из одной мощной арки длиной
28 метров, его максимальная высота в центре
равна 7,5 метрам, общая длина — 48 метров.
Построенный в самом узком месте Грандканала, мост опирается на 12 тысяч свай,
забитых в дно лагуны. На мосту в арочных
галереях расположены 24 лавки (по 6 лавок с
каждой стороны), разделенные в центре двумя
арками.
Подъемный мост имени Жака ШабанаДельма (Бордо, Франция)
Самый длинный вертикальный подъемный
мост в Европе — 670 метров — поднимается на
77 метров над рекой Гаронна. Четыре пилона,
служащие для вертикального подъема
пролета, загораются синим при приливе и
зеленым при отливе.

44. Инженерно-геодезические и геологические изыскания

• Инженерно-геодезические работы в полевой период:
• Ситуационный план снимают в масштабе, как правило, не мельче 1:5000 в пределах
зоны, охватывающей все принципиальные варианты трассы мостового перехода в тех
случаях, когда имеющиеся картографические и аэрофотосъемочные материалы по
объему недостаточны или уже устарели. На ситуационных планах фиксируют: все
варианты трассы мостового перехода, русло реки, староречья, протоки и озера,
линии границ разлива реки в паводки, населенные пункты, отдельные здания и
сооружения на пойме, существующие автодорожные и железнодорожные
мостовые переходы и другие гидротехнические сооружения, воздушные и
подземные коммуникации, морфостворы и гидростворы, водомерные посты и т.д.
• План снимают на всю ширину разлива реки в паводки с запасом ориентировочно еще
на 200 м в обе стороны за линии урезов при расчетном уровне высокой воды РУВВ1%.
Длину участка съемки по речной долине принимают не менее чем по 1,5 ширины
разлива вверх и вниз по течению от оси каждого варианта трассы. Поэтому при
относительно близко расположенных вариантах трассы мостового перехода снимают
один общий план, охватывающий все принципиальные варианты плюс по 1,5 ширины
разлива вверх и вниз по реке от крайних вариантов трассы мостового перехода.

45.

Геодезическая съемка выполняется в границах: вверх по течению – 1,5Вразл, вниз – Вразл, влево и вправо до
уровня высоких вод (УВВ) + 2 м. Масштаб съемки от 1:1000 до 1:10000.
1,5Bразл
Bразл
B
Bразл
УВВ
УВВ

46.

• На съемке отображается ситуация: контуры лесов, кустарников, лугов, озер,
болот, стариц и т.д. В высотном отношении отметки учитываются с шагом не
более 1 м. Также на ситуационных планах фиксируют: все варианты трассы
мостового перехода, русло реки, староречья, протоки и озера, линии границ
разлива реки в паводки, населенные пункты, отдельные здания и
сооружения на пойме, существующие автодорожные и железнодорожные
мостовые переходы и другие гидротехнические сооружения, воздушные и
подземные коммуникации, морфостворы и гидростворы, водомерные
посты и т.д.
• Разбивается не менее трех морфостворов: по оси моста, по верхней и
нижней границе съемки.
• В границах съемки прокладываются геологические маршруты, количество
которых определяется особенностями рельефа (как правило с шагом 200500 м).
• По маршрутам закладываются шурфы и скважины.
• По шурфам и скважинам определяется глубина слоев грунта, его физикомеханические свойства, напластование, водонасыщение.

47. Инженерно-гидрологические изыскания

• Инженерно-гидрологические работы состоят из гидрометрических и
морфометрических работ.
• Гидрометрические работы предусматривают измерение водного потока для
определения его гидрологических характеристик и осуществляются в период
половодья или паводка.
• Морфометрические работы, которые можно выполнять в беспаводочный
период, предназначены для определения зависимостей между
морфометрическими и гидравлическими характеристиками русла и пойм реки.
• Морфология речной долины– это характеристика строения, рельефа долины,
ее почвенный и растительный покров, озерность, заболоченность и другие
свойства, способные повлиять на условия протекания воды.

48.

• Гидрологические работы:
1. Определяют отметку воды в реке: среднесуточную, среднемесячную,
среднегодовую, максимальные (в половодье) и минимальные
наблюденные отметки (летом в межень)
2.Направление течения
3.Уклон русла
• Гидрометрические работы выполняют в два этапа.
• В первый период до начала половодья выполняют подготовительные работы:
разбивают и закрепляют гидростворы, устраивают тросовые перетяжки для
измерения скоростей вертушками, устраивают гидрологические посты,
вышки для засечек поплавков, оборудуют суда для работы с вертушками, а
также выполняют подводную съемку русла.
• Во второй период во время половодья выполняют измерения уровней воды и
скоростей, наблюдения направлений течения, судовых ходов, сплава и
ледохода. Гидрометрические работы обычно ведут в течение одного-двух
месяцев на средних и двух-четырех месяцев – на больших реках.

49.

• Для выполнения измерений, поперёк реки разбивают створы,
называемые гидростворами. По оси мостового перехода устраивают главный
гидроствор. Кроме того, разбивают еще два вспомогательных гидроствора выше и
ниже по течению на расстоянии, примерно равном ширине разлива.
• На каждом створе и поперечнике размещают промерные
вертикали. Вертикалью называют отвесную линию на створе, где выполняют
промеры глубин. Расстояния между вертикалями принимают от 1/10 до 1/15
ширины реки, но не более 50 м.
• Ежедневно (интервал – 4 часа) снимаются показания по рейкам на каждом из трех
гидростворах. Глубины до 4-5 м измеряют наметкой – деревянным шестом,
окрашенным в белые и красные цвета через каждые 10 см. Глубины свыше 5 м
измеряют лотом – металлическим грузом, подвешенным на капроновом шнуре или
мягком стальном тросе (лот-лине), размеченном через 10- 20 см.
• В пик паводка несколько раз определяют направление и скорость течения воды.
• Скорость течения воды измеряют с помощью поплавков, GPS. Точное измерение
скорости выполняется на разной глубине с помощью вертушек.
• В результате измерений получаем максимальный уровень подъема реки за год,
определяем уклон рек, скорость течения воды в разных уровнях, а также
направление течения (струй).

50.

• Гидрологические характеристики реки в месте будущего мостового
перехода определяют одним из следующих способов:
• · при наличии многолетних гидрометрических наблюдений за водным
режимом реки требуемые характеристики определяются
непосредственно по накопленным данным;
• · при недостаточности гидрометрических наблюдений – путем
приведения их к многолетним характеристикам с учетом имеющихся
данных по рекам-аналогам с более длительным рядом наблюдений;
• · при отсутствии гидрометрических наблюдений – косвенными методами
(по формулам и картам), основываясь на данных всех наблюдений как на
сети гидрометеоролгических пунктов региона, так и выполненных при
инженерных изысканиях.

51. Гидрологические расчеты

• Мостовым переходам угрожают: подтопление паводковыми водами, волнобой,
ледоход, карчеход, продольные течения с верховой стороны насыпей подходов,
природные русловые деформации, общий размыв от стеснения потока подходами,
местный размыв у передних граней опор и голов регуляционных сооружений.
• Гидрологические расчеты — это прежде всего определение расходов и
соответствующих им уровней воды расчетной вероятности превышения (ВП).
• Основой расчетов являются данные натурных наблюдений, которые
проводились на водомерных постах в годы, предшествующие проектированию
мостового перехода. Как правило, наблюдения сводятся к фиксации ежегодных
уровней высоких вод (см. таблицу 3.1). Однако для расчета сооружений
мостового перехода необходимо знать расчетный и наибольший
(максимальный) расходы воды в реке и соответствующие им уровни. Поэтому
ближайшей целью гидрологических расчетов является нахождение значений
Qрас1% , Qmax0,33% , Hрас1% , Hmax0,33% , Vрас1% , Vmax0,33% и других.

52.

• При назначении отметок бровки подтопляемого земляного полотна нормы
проектирования требуют наивысший расчетный уровень воды исходя из
вероятности превышения:
• на скоростных, особогрузонапряженных линиях и линиях I-III категорий общей
сети – 1:300 (0,33 %);
• на подъездных путях IV категории –1:50 (2%).
• Расчеты мостов на воздействие водного потока следует производить при
вероятности превышения расходов паводков и соответствующих им уровней
воды на пике паводков:
• для линий III категории и выше – 1:100 (1 %) при расчетных паводках и 1:300 (0,33
%) при наибольших (max) паводках;
• для линий IV категории – 1:50 (2 %) при расчетных паводках и 1:100
(1 %) при
наибольших паводках.

53. Расчет зависимости расхода водотока от уровня воды в реке

• Расчет зависимости Q(H) выполняется морфометрическим
способом. Для этого используется морфоствор (см. рисунок
3.2), на котором выделяются характерные участки: главное
русло, левая пойма и правая пойма.
H, м
Вi
100
98
96
94
92
90
88
86
84
ВЛПi
Hi
ВППi
Врi
УМВ 83,00
82
80
78
76
74
Расстояния, м
50 100
300
200
60
70
80
80
80
99,00
96,00
92,00
Абсолютные отметки
земли, м
86,00
0,08
79,00
0,035
79,00
0,08
85,00
Коэффициент
шероховатости
87,00
Правая пойма
90,00
Главное
русло
94,00
Левая пойма
98,00
Участок
морфоствора
150

54.

Расход водотока Q, м3/с, при любом i-ом уровне воды с отметкой Hi определяется
суммой расходов
Q=Qгр+Qлп+Qпп
Как известно, Q=ω*V,
где ω – площадь живого сечения, м2; V – скорость течения воды, м/с.
Тогда расход воды в реке составит
Q= ωгр*Vгр + ωлп*Vлп + ωпп*Vпп ,
Или в общем виде
Q=∑ωij*Vij
где ωij – площадь живого сечения (м2) для j-го участка морфоствора при уровне
Нi;
Vji – скорость течения воды (м/с) на j-м участка морфоствора при уровне Нi.
• Заметим, что участками морфостворов, кроме перечисленных, могут быть
протоки, старицы, озера и болота пойм.
• Площади живого сечения главного русла, левой и правой пойм определяются
графически, по профилю морфоствора, выполненному в масштабе.

55.

• Среднюю скорость течения определяют по формуле Шези
V C RI
1 y
где С – коэффициент - по Н.Н. Павловскому ;
C R
R – гидравлический радиус;
n
I – уклон водной поверхности реки.
Если R заменить средней глубиной воды при рассматриваемом уровне Н, то формула
(3.3) приобретает вид
1 y ji 0.5 0.5
V ji h ji I i cos j
nj
где nj – коэффициент шероховатости j-го участка морфоствора (задан в учеб-ном
проекте);
yji– параметр, зависящий от nj и hij;
Ii– уклон водной поверхности в долях единицы при уровне Hi;
αj – угол (град) между направлением течения по данному участку морфо-створа и
нормалью к морфоствору (поправка на косину потока, учитывается

56.

• Средняя скорость течения воды определяется по несколько
видоизменен-ной формуле Шези
2/ 3
1/ 2
ср
v m h
I ,
• где - уклон поверхности водотока (в долях единицы);
• Hcp – средняя глубина потока по участкам, м;
• m – коэффициент шероховатости поверхности русла и пойм.
• Результаты расчетов площадей живого сечения, скоростей течения и
расходов воды по участкам сводятся в таблицу.

57. Определение расходов воды заданной вероятности превышения

Левая пойма
Главное русло
Правая пойма
Суммарный расход воды Q,
м3/с
Уровень воды Н, м
Определение расходов воды заданной
вероятности превышения
ω,
м2
В,
м
h,
м
v,
м2/с
Q,
м3/с
ω,
м2
В,
м
h,
м
v,
м2/с
Q,
м3/с
ω,
м2
В,
м
h,
м
v,
м2/с
Q,
м3/с
125,4
0
0
0
0
0
1590
300
5,3
1,52
2417
0
0
0
0,00
0
2417
129,1
378
134
2,82
0,40
151
2700
300
9
2,16
5841
437
236
1,85
0,30
132
6124
131,9
980
193
5,08
0,59
579
3540
300
11,8
2,59
9174
1358
328
4,14
0,52
700
10454
133,2
1404
228
6,16
0,67
944
3930
300
13,1
2,78
10920
2091
370
5,65
0,63
1326
13190
134,2
1876
262
7,16
0,74
1394
4230
300
14,1
2,92
12344
2693
405
6,65
0,71
1905
15643

58.

Для определения расходов воды заданной вероятности превышения Qp%, используется ряд
максимальных годовых расходов воды Qi, приведенных в таблице. Порядок решения задачи следующий:
1. Определяется среднее арифметическое значение максимального годового расхода воды:
Q
Q
,
i
cp
n
Q
n – число лет наблюдений (число лет ряда).
где
– сумма максимальных годовых расходов за период наблюдений, м3/с;
i
2. Определяются модульные коэффициенты ki как отношение каждого годового расхода к среднему
арифметическому:
Qi
ki =
.
3. Определяется коэффициент вариации, характеризующий
среднеквадратическое отклонение
Qcp
годовых расходов воды от среднего арифметического
Сv =
2
k
i -n
n-1
.

59.

• 4. Определяется коэффициент асимметрии Cs, характеризующий
среднекубическое отклонение годовых расходов от среднего
арифметического. Для равнинных рек принимается соотношение Cs = 2Сv.
• 5. По таблицам С.Н. Крицкого и М.Ф. Менкеля определяются модульные
коэффициенты для расходов воды заданных вероятностей превышения kp%.
• 6. Определяется расчетное значение расхода воды заданной вероятности
превышения:
Qp% = Qcp k p% .
Правильность вычислений модульных коэффициентов ki проверяется их суммой
∑ki, которая должна равняться числу членов ряда n.

60. Определение расходов воды заданной вероятности превышения

Порядковый номер
Отметка уровня
Годовой расход Qi,
воды, м
м3/c
Модульный
ki2
коэффициент ki
1
134,2
15643
1,635
2,674
2
133,2
13190
1,379
1,901
3
131,9
10454
1,093
1,194
4
129,1
6124
0,640
0,410
5
125,4
2417
0,253
0,064
∑Qi = 47826
м3/c
Средний расход воды ∑Qi : 5 = 9565,29 м3/c.
Коэффициент вариации Cv определяется по формуле
∑ki = 5,000
∑ki 2 = 6,244
6 ,244 5
Сv =
0 ,56
5 -1

61.

Приняв условие Cs = 2Сv по таблице
находим модульные коэффициенты для
вероятностей превышения р0,33% и р1% :
k0,33% = 3,42,
k1% = 2,89.
Расходы заданной вероятности превышения:
– расчетный Q1% = 2,89 ‧ 9565,29 = 27643 м3/c.
– максимальный Q0,33% = 3,42‧ 9565,29 = 32713 м3/c.

62. Определение отверстия моста

• Отверстие моста
определяется по
графику накопления
площади живого
сечения потока. Для
этого вычерчивается
поперечный разрез
реки и участков левой
и правой пойм по
мостовому переходу,
а также строится
график зависимости
накопления площади
живого сечения.

63.

• Затем живое сечение реки
разделяется вертикалями на
элементарные фигуры и
ведется подсчет их площадей.
На графике по оси ординат
последовательно
откладываются на
соответствующих вертикалях
суммы элементарных
площадей нарастающим
итогом.
Полученные на вертикалях
точки соединяют плавной
кривой, которая
характеризует накопление
площади живого сечения.
Вертикальный масштаб
построения следует выбрать
таким, чтобы кривая
накопления площади живого
сечения в среднем имела
наклон к оси абсцисс около
45°.

64.

• Потребную площадь живого сечения потока под мостом следует определить по
формуле
Q
,
• где νр – средняя расчетная скорость течения воды на пике паводка, ее значение
принимается по графику зависимости V=f(H)
• При назначении положения береговых опор моста следует придерживаться
следующих правил:
1) отверстие моста должно полностью перекрывать главное коренное русло
водотока;
2) при наличии широких пойм, пропускающих во время паводка значительную часть
водного потока, отверстие моста должно перекрывать не только главное русло, но и
часть пойм;
3) при различной ширине пойм отверстие моста следует развивать в сторону более
широкой поймы. С учетом этих правил можно назначить положение левой береговой
опоры (устой № 1), допустим, на графике это точка А. По оси ординат от точки А
откладывают значение вычисленной по формуле потребной площади живого
сечения потока ω и через эту точку проводят прямую, параллельную оси абсцисс.
Точку пересечения этой прямой с кривой накопления площади живого сечения (точка
Б) проецируют на ось абсцисс и получают положение другого берегового устоя (устой
№ 2). Площади ω соответствует наибольшее отверстие моста Lм.

65.

• Сооружение пойменных насыпей приводит к стеснению пойменных
потоков, увеличению расходов и скорости течения воды в главном русле
и, как следствие, к размыву русла у моста. Площадь живого сечения
потока под мостом после размыва увеличится и будет равна:
ωпр = Р ωдр
• где
ωдр – площадь живого сечения до размыва, м2;
Р – коэффициент размыва.
• Коэффициент размыва Р ≥ 1, он имеет предельные значения и
нормируется в зависимости от удельного расхода воды в реке q,
приходящегося на 1 м фронта потока:
Расход на 1 м отверстия
До 2
3
5
моста, рассчитанного без
размыва, м3/с
• Предельные
значения
коэффициента
размыва
Допускаемые
максимальные
2,20
2,10
1,70
коэффициенты размыва, Р
10
15
20 и более
1,40
1,30
1,25

66.

• Таким образом, с учетом размыва потребная площадь живого
сечения под мостом может быть уменьшена:
Площади ω′ будет соответствовать наименьшее отверстие моста Lmin. Если построение
повторить от точки А, то устой № 2 попадет в пределы главного русла, что недопустимо.
Поэтому следует назначить иное положение первого берегового устоя, совместив его,
например, с левой бровкой главного русла (см. рис. 3.6). Варьируя между крайними
значениями L м и Lм, можно найти наиболее целесообразное окончательное отверстие
моста и его расположение на профиле мостового перехода.

67.

При назначении вариантов разбивки отверстия моста на пролеты целесообразно
следовать следующим рекомендациям:
1) чем больше рабочие отметки продольного профиля в пределах моста, тем выше
опоры и, следовательно, выше их стоимость. Поэтому следует стремиться к сокращению
числа опор и применению в русловой части моста бóльших пролетов;
2) на реках 1–4-го классов русловые пролеты следует принимать одинаковой длины. На
реках 5–7-го классов русловые пролеты могут иметь разную длину;
3) на пойменных участках моста следует применять пролетные строения с ездой
поверху с устройством пути на балласте, что позволит, во-первых, снизить высоту опор,
во-вторых, применить при необходимости уклоны при проектировании продольного
профиля;
4) при различной ширине пойм на более широкой пойме следует размещать большее
число пойменных пролетов. Необходимое число пойменных пролетов находится из
условия, что суммарная длина пролетных строений, включая русловые пролеты, должна
превышать выбранное отверстие моста на 8–12 %

68. Регуляционные сооружения

• Регуляционные сооружения и берегоукрепительные устройства применяют для
защиты берегов реки у моста от значительного размыва. Их устраивают в виде
струенаправляющих дамб и траверс.
• Струенаправляющие дамбы сооружают у береговых опор в виде земляных насыпей
с трапециевидным поперечным сечением, придавая им в плане очертание,
способствующее плавному протеканию в отверстие моста водного потока с верховой
части реки. С верховой стороны мостового перехода иногда устраивают траверсы в
виде коротких дамб, выступающих в реку перпендикулярно или под углом к берегу
или насыпи подхода
• Траверсы снижают скорость течения воды вдоль берега или насыпи, предохраняют
их от размыва и способствуют направлению водного потока в отверстие моста.
• Ледорезы - сооружения для защиты промежуточных опор моста от
непосредственного воздействия ледохода, которое является наиболее опасным для
деревянных опор. Ледорезы возводят перед каждой опорой с верховой стороны
моста (рис.1.1,б) на той части ширины реки, где возможен ледоход. В мостах с
массивными опорами (каменными, бетонными, железобетонными) ледорезы
обычно совмещают с телом опоры.

69. Лекция 7. Полоса отвода

• Полоса отвода железной дороги - земельные участки, прилегающие к
железнодорожным путям, земельные участки, занятые железнодорожными
путями или предназначенные для размещения таких путей, а также земельные
участки, занятые или предназначенные для размещения железнодорожных
станций, водоотводных и укрепительных устройств, защитных полос лесов вдоль
железнодорожных путей, линий связи, устройств электроснабжения,
производственных и иных зданий, строений, сооружений, устройств и других
объектов железнодорожного транспорта
• Различают постоянную и временную полосу отвода.
• Постоянная полоса отвода – это полоса местности, которая передается в вечное
пользование под дорогу и дорожные сооружения.
• Временная полоса отвода - на период строительства дороги. После окончания
строительства подлежит рекультивации и возврату землепользователю.
• Охранная зона — территория, в границах которой устанавливаются особые
условия её использования. Необходима для безопасной эксплуатации самих
объектов, людей и защиты окружающей среды.

70.

• Ширина земельных участков полосы отвода определяется исходя из:
• - конфигурации земляного полотна;
• - размеров искусственных сооружений;
• - рельефа местности;
• - природных условий (участки пути, расположенные на болотах, на слабых
основаниях, с подтоплением от временных водотоков и водохранилищ, в зоне
оврагообразования, на оползнях, на вечномерзлых грунтах и т.д.);
• - необходимости создания защиты путей от снежных или песчаных заносов;
• - залесенности местности;
• - зоны риска (допустимые технологические зоны риска);
• - требований обеспечения безопасности движения и боковой видимости (угла
зрения, при котором создаются условия оценки транспортной ситуации).
• Защитные сооружения и устройства (снего- и пескозащиты, противообвальные,
противоналедные, противолавинные, противоселевые средства, охранные
лесополосы и др.) располагаются как в полосе отвода железнодорожной линии,
так и за ее пределами, в специально выделенных охранных зонах.

71.

• Ширина земельных участков, отводимых для расположения земляного
полотна железнодорожных путей, искусственных сооружений, линий
электропередачи и связи при проектировании определяется в соответствии
с нормами приказа Минтранса от 6 августа 2008 г. N 126 «Об утверждении
норм отвода земельных участков, необходимых для формирования полосы
отвода железных дорог, а также норм расчета охранных зон железных
дорог» и ГОСТ 9238
• При проектировании в районах сельскохозяйственного производства
необходимо учитывать стоимость земли и ставки земельного налога.
• Размещение на особо ценных землях, а также на землях особо охраняемых
территорий (ООПТ), имеющих культурное или научное значение,
допускается лишь в исключительных случаях.
• Земельные участки следует выбирать на землях несельскохозяйственного
назначения или не пригодных для сельского хозяйства, либо на
сельскохозяйственных угодьях худшего качества.
• Размещение объектов на землях лесного фонда Российской Федерации
следует производить преимущественно на участках, не покрытых лесом
(вырубки, гари, редины, прогалины), или на участках, занятых
кустарниками и малоценными насаждениями.

72.

Ширина земельных участков, отводимых для расположения земляного полотна на перегонах,
устанавливается в проекте при проектировании его в следующих случаях на участках:
• где высота насыпей и глубина выемок составляют более 12 м;
• при расположении насыпей на косогорах круче 1:5, выемок на косогорах круче 1:3 и независимо от
крутизны на неустойчивых и оползневых косогорах;
• при расположении насыпей на слабых основаниях и насыпей, возводимых с запасом на осадку;
• при пересечении затопляемыми и подтопляемыми насыпями, в том числе фильтрующими, глубоких
оврагов, речных пойм, староречий, мелких озер;
• при возведении насыпей на болотах и марях, а также на мокрых основаниях с выходами ключей;
• при расположении земляного полотна в местах с развитием (или возможным развитием) обвалов,
осыпей, каменных россыпей (курумов) снежных лавин, селей, карстовых полостей, оврагов, пучин;
• при устройстве выемок глубиной более 2 м в глинистых грунтах, в мелких и пылеватых песках и в
легковыветривающихся скальных грунтах;
• при устройстве выемок в переувлажненных грунтах, а также - вскрывающих водоносные горизонты;
• при устройстве выемок в массивах в залеганием пластов осадочных горных пород или отдельных
плоскостей изверженных горных пород с уклоном в сторону пути круче 1:3;
• при устройстве земляного полотна в районах вечной мерзлоты, сейсмических районах и районах
распространения подвижных песков;
• при возведении насыпей или разработке выемок методами гидромеханизации, а также разработке
выемок взрывами на выброс.

73.

• Расстояние от подошвы откоса насыпи или бровки откоса выемки, а при наличии
резервов, кавальеров и водоотводных канав - от ближайших их крайних точек, до
границы полосы отвода на перегонах принимается, как правило, не менее 2 м, в
исключительных случаях, а также при прохождении трассы по особо ценным
землям это расстояние может быть уменьшено до 1 м.
• Минимальные расстояния от крайних точек элементов земляного полотна,
включая резервы и водоотводные канавы, до границы полосы отвода в районах
вечной мерзлоты устанавливаются в проекте с учетом местных мерзлотных
условий.
• Расстояние от полевой опушки лесных насаждений до границы полосы отвода на
перегонах принимается, как правило, не менее 5 м, в исключительных случаях, а
также при прохождении трассы по особо ценным землям расстояние может быть
уменьшено до 3 м.

74. Полоса отвода в пределах разъездов, обгонных пунктов, станций и узлов

• Ширину земельных участков, отводимых для земляного полотна в пределах
разъездов, обгонных пунктов, станций и узлов, с учетом, устанавливают в
проекте на 5 год эксплуатации ж.д.
• Земельные участки, отводимые для расположения производственных и
служебно-технических зданий и зданий по обслуживанию пассажиров,
устанавливают в проекте на 10 год эксплуатации ж.д.
• Земельные участки, необходимые для последующего развития разъездов,
обгонных пунктов, станций и узлов, различных зданий и сооружений
выделяются в зону специального охранного назначения, в пределах
которой не допускается постройка капитальных зданий и сооружений, а
также посадка многолетних насаждений.
• Расстояние от оси крайнего пути разъезда, обгонного пункта и станций до
границы полосы отвода должно быть не менее 10 м.
• При размещении разъездов, обгонных пунктов и станций на землях
сельскохозяйственного назначения это расстояние может быть уменьшено
до 6 м.

75.

• Ширина земельных участков, отводимых для земляного полотна и
различных зданий и сооружений на станциях, устанавливаются с учетом
следующих местных условий и правил:
• Новые сортировочные и крупные станции следует размещать за пределами
городской черты с учетом требования специальных норм.
• Прочие станции и другие объекты, не имеющие прямой связи с
обслуживанием населения, также следует размещать вне заселенных
городских районов.
• Грузовые станции и грузовые дворы для навалочных пылящих грузов
следует размещать за пределами селитебной территории городов, по
возможности, с приближением их к основным грузоотправителям или
грузополучателям.
• Железнодорожные пути следует отделять от жилой застройки городов и
поселков санитарно-защитной зоной шириной 100 м, считая от красной
линии до оси крайнего пути. При размещении железных дорог в выемке,
глубиной не менее 4 м, или при осуществлении специальных
шумозащитных мероприятий ширина санитарно-защитной зоны может
быть уменьшена, но не более чем на 50 м.
• При расположении железнодорожных путей на насыпи, высотой более 2 м,
расстояние от оси пути до сооружений, не связанных с эксплуатацией, по
условиям безопасности в случае аварии должно быть не менее 50 м.

76. Искусственные сооружения

• Ширина полосы отвода в местах расположения искусственных сооружений устанавливается типовыми и индивидуальными
проектами.
• Для мостовых переходов через большие и средние водотоки, в необходимых случаях, должен предусматриваться отвод земельных
участков для устройства струенаправляющих и берегоукрепительных сооружений.
• Для мостовых переходов через малые водотоки в необходимых случаях, следует предусматривать отвод земельных участков для
устройства углубления и планировки русел с обеих сторон насыпи и в пределах искусственного сооружения.
Ширина полосы отвода для искусственных сооружений на малых водотоках должна определяться из расчета создания
возможности расчистки русла водотока на протяжении не менее 30 м выше и ниже сооружения (на мостовых переходах - от
продольной оси моста, при трубах - от входа и выхода), а также с учетом необходимости расположения устройств для гашения
скорости воды у входа и выхода труб.
• Ширина полосы отвода на дневной поверхности тоннелей должна определяться из условий обеспечения последней от
заболачивания и скопления воды, расположения водоотводных, дренажных и вентиляционных устройств, а также из расчета, при
необходимости, расчистки прилегающих к трассе тоннеля земельных участков от древесно-кустарниковой растительности.
• В местах расположения больших мостов и тоннелей при проектировании полосы отвода следует предусматривать земельные
участки для строительства служебных и бытовых помещений, мастерских, компрессорных станций, перечень и размеры которых
устанавливают в задании на проектирование, а у охраняемых сооружений -земельные участки для помещений военизированной
охраны (по типовым проектам).
• При необходимости, согласно заданию, следует предусматривать охраняемые зоны у больших мостов и тоннелей, в которые будет
запрещен доступ посторонних граждан.
• Земельные участки, необходимые для возведения укрепительных и регуляционных сооружений около искусственных сооружений,
устанавливаются в процессе разработки проектов этих сооружений.

77. Карьеры

• В проектах, в случае потребности, необходимо устанавливать земельные участки,
на которых возможно открытие новых или усиление (развитие) существующих
карьеров добычи камня (для выработки щебня), песка и гравия.
• Работы по добыче строительных материалов в новых или развиваемых карьерах
должны обеспечить объемы, удовлетворяющие потребности строительства до
его окончания и эксплуатации железных дорог не менее, чем на десятилетний
срок.
• Участки для карьеров должны отводиться только на землях
несельскохозяйственного назначения или не пригодных для сельского
хозяйства.
• Эти участки по своему расположению могут примыкать к полосе отвода или
находиться в отдалении. В этом случае необходимы отвод земельных участков
для устройства постоянных автомобильных дорог.
• Размеры земельных участков, необходимых для закладки карьеров
установленной мощности, определяются на основании проекта, исходя из
размещения на генеральном плане контуров разработок, мощности пластов
полезных ископаемых, расположения сооружений и служебно-технических
зданий, связанных непосредственно с разработкой строительных материалов, а
также автомобильных дорог и проездов.

78. Зоны специального охранного назначения

К охранным зонам относятся:
• а) земельные участки под защитные сооружения и устройства, располагаемые за пределами полосы отвода
железнодорожной линии;
• б) земельные участки, предусмотренные в ПД для поэтапного развития раздельных пунктов по мере увеличения
пропускной и провозной способности железнодорожной линии (в пределах этой зоны не допускаются постройка
капитальных зданий и сооружений, посадка многолетних насаждений, культур и садов, прокладка различных
коммуникаций и трубопроводов);
• в) земельные участки для линий электропередачи, тяговых подстанций, трансформаторных подстанций, линейных
устройств тягового электроснабжения.
• г) земельные участки, занятые подземными кабельными линиями связи при прохождении их, за пределами
существующей или проектируемой полосы отвода;
• д) земельные участки у больших железнодорожных мостов и тоннелей, в которые запрещен доступ посторонних
граждан;
• е) полосы естественных лесов, прилегающие к земляному полотну, в пределах которых запрещена сплошная
вырубка, кроме рубки ухода, санитарные и лесовосстановительные рубки. Ширина указанных полос составляет 500
м в каждую сторону от оси железнодорожного пути;
• ж) площади естественных лесов, где сплошная вырубка может отразиться на устойчивости склонов гор и холмов и
привести к образованию оползней, осыпей, оврагов, сплывов или вызвать появление селевых потоков и снежных
обвалов (лавин) и повлиять на сохранность, устойчивость и прочность сооружений;
• з) площади естественных лесов в поймах рек и вдоль берегов озер и водохранилищ, где вырубка леса может
привести к размыву откосов железнодорожной насыпи;
• и) земельные участки, устанавливаемые как зоны санитарной охраны для защиты открытых и подземных
источников водоснабжения объектов железнодорожного транспорта от загрязнения и постоянные условия
хозяйствования, в пределах установленных санитарно-эпидемиологическими правилами.

79.

• Зоны земель специального охранного назначения на включаются в полосу
отвода, но для них устанавливаются особые условия землепользования.
• Зоны земель специального охранного назначения проектируются в составе
проекта полосы отвода.
• Необходимость земельных участков для установления охранных зон, а также
их размеры, а также постоянные условия землепользования в их пределах,
примыкающих к полосе отвода на перегонах, определяется в проектах на
строительство и ремонт земляного полотна и искусственных сооружений.
• Зоны земель специального охранного назначения устанавливаются в
соответствии с проектом и закрепляются на местности землеустроительными
организациями соответствующими межевыми знаками.

80.

• В полосе отвода запрещено:
• Рядом с с/х угодьями не допускается разрастание сорняков;
• Рядом с лесами не допускается скопления горючих материалов (сухостоя,
валежника, щепок и пр.).
• Лес от полосы отвода должна отделять распаханная или минерализованная
полоса шириной более 3 м;
• Нельзя размещать капитальные здания и сооружения, многолетние
насаждения и другие объекты, ухудшающие видимость железной дороги;
• В местах расположения инженерных коммуникаций стоить здания и
сооружения нельзя, если это угрожает безопасности движения;
• В местах расположения канализаций и водопроводов запрещается проводить
сельскохозяйственные работы.

81. Проект полосы отвода

• Должен содержать:
• В текстовой части:
• характеристику трассы линейного объекта
• расчет размеров земельных участков, предоставленных для размещения линейного объекта
• перечни искусственных сооружений, пересечений, примыканий, включая их характеристику,
перечень инженерных коммуникаций, подлежащих переустройству
• описание решений по организации рельефа трассы и инженерной подготовке территории
• сведения о радиусах и углах поворота, длине прямых и криволинейных участков, продольных и
поперечных уклонах, преодолеваемых высотах
• обоснование необходимости размещения объекта и его инфраструктуры на землях
сельскохозяйственного назначения, лесного, водного фондов, землях особо охраняемых
природных территорий
• сведения о путепроводах, эстакадах, пешеходных переходах и развязках - для автомобильных и
железных дорог
• В графической части:
• топографическую карту-схему с указанием границ административно-территориальных
образований, по территории которых планируется провести трассу линейного объекта
• план и продольный профиль трассы с инженерно-геологическим разрезом

82.

54:09:020110:213

83. Временный отвод

• Временный отвод устанавливается на период строительства для
размещения в его пределах строительных площадок, складирования
материалов, устройства временной притрассовой дороги и др.
• Сервитут это право лица (лиц) на ограниченное пользование чужим земе
льным участком. Существует два вида сервитута: публичный и частный.
Публичный сервитут устанавливается в целях обеспечения государственных
или муниципальных нужд, а также нужд местного населения без изъятия
земельных участков.
• Сервитут может устанавливаться для обеспечения прохода и проезда через
соседний земельный участок, строительства, реконструкции и (или)
эксплуатации линейных объектов, не препятствующих использованию
земельного участка в соответствии с разрешенным использованием, а
также других нужд собственника недвижимого имущества, которые не
могут быть обеспечены без установления сервитута.

84. 1. Значение ВСЖДТ в современной транспортной системе

Увеличение скорости передвижения – объективная
потребность развития человечества, составляющая научнотехнического прогресса.
• Ускорение всевозможных действий –яркая тенденция
современного общества (в производстве- получение эффекта в
более короткий временной интервал; на транспорте-увеличение
скорости доставки грузов и пассажиров…)
• 4 этапа увеличения скорости в истории транспорта:
• -лошадь+парус;
• -механический транспорт;
• -летательные аппараты с механическими двигателями;
• -ракетные двигатели.
• На ж.д. транспорте рост скорости: 30-40 гг ХХ в;
• 50-60гг ХХ в.
• «высокоскоростное движение» -1964г (Токио-Осака)

85.

• Перевозки по ВСМ обладают важными качествами,
предлагаемыми потребителю и обществу:
• - безопасность,
• - высокая провозная способность,
• - экологическая чистота.
• ВСМ- инструмент политической интеграции, объединяя в единое
пространство регионы страны, и даже отдельные страны.
• Экономическая, социальная и экологическая привлекательность
сформировали общественное мнение развитых стран Европы и
Америки в пользу ВСМ.
• В Европе создается единая Европейская сеть ВСМ.
• РФ также вплотную подошла к сооружению ВСМ.

86.

2. История развития ВСЖДТ
• 1825г. –Англия- первая ж.д. общего пользования
(Стоктон – Дарлингтон).
1830 г. –Англия- первая скоростная ж.д. (МанчестерЛиверпуль) V – до 50км/ч.
1851г. – Россия - V – до 50км/ч
1893 г. – США (Нью-Йорк Централ) V -181 км/ч
Увеличение скоростей движения поездов
потребовало изменение в конструкции подвижного
состава, пути, мостов, систем связи и сигнализации.
(стальные рельсы с широкой подошвой, 1841гпервый семафор на Лондон-Крайдон, конец XIX в –
строительство электрифицированных ж.д.)

87.

• 1903г. – Германия – испытательный полигон –
электровагон компании AEG
V -210км/ч

88.

• 1915г. – Россия – Петербург - Москва – поезд из 9
четырехосных вагонов и паровозом серии С развил
максимально V – 125 км/ч

89.

• Апогей использования паровой тяги в
высокоскоростном железнодорожном движении –
20-40гг. ХХ в.
• 1938г. – США – Нью-Йорк – Чикаго поезд из 12
вагонов с паровозом серии F7 - V – 169 км/ч
• 1938г. – Англия – паровоз серии А4 с поездом 200тМаксимальная
скорость
паровой
тяги –
V=202,7 км/ч

90.

• В 40-х годах ХХ в с переходом на электрическую и
тепловозную тягу происходит рост скоростей
движения.
• 1939г. –Италия- Флоренция-Милан- электропоезд
ETR200 V -202,8 км/ч

91.

• В послевоенные годы:
• 1967Г.- Франция- на ряде ж.д.- эксплуатация поезда
«Капитоль» со скоростями V -200 км/ч; в опытных
поездках V - 326 км/ч.
• 1966г. –Россия- Ленинград-Москва – опытный поезд
V - 200км/ч

92.

• 1964г. – Япония – Токио-Осака – электропоезд
серии 0 V -200 км/ч

93.

• Таким образом, исторически можно выделить
следующие этапы развития ВСЖДТ:
• - начало- середина XIXв – постройка одиночных
«гоночных» паровозов;
• - середина XIXв – начало XXв –планомерное
повышение скоростей лучших поездов до 120150 км/ч; закат эры паровозной тяги;
• - 30-60 гг XXв – переход на электрическую и
тепловозную тягу, освоение скорости до 200 км/ч
в обычной (коммерческой) эксплуатации.
• - 60 гг XXв - настоящее время – создание и
развитие специализированных ВСМ.
• Токио-Осака – начало эры специализированных
ВСМ.

94.

3. Основные понятия и определения;
классификация железных дорог
• Согласно сложившейся классификации к
высокоскоростным железным дорогам относятся
линии, на которых осуществляют регулярную и
массовую перевозку пассажиров в
специализированном подвижном составе со
скоростью более 200 км/ч с высоким уровнем
безопасности и комфорта.
• Как правило, скорость движения поездов по ВСМ в
повседневной коммерческой эксплуатации
составляет 250-300 км/ч. На вновь сооружаемых
линиях принимают максимальную расчетную
скорость 350 км/ч.
• при V более 250км/ч – резкое увеличение
сопротивления движению п.с., рост энергозатрат,
необходимость доп. оснащенности п.у.

95.

• В настоящее время в РФ принята следующая
классификация железнодорожных линий в
зависимости от скорости движения пассажирских
поездов:
• - до 160 км/ч –обычные железные дороги;
• - от 161 до 200 км/ч – скоростные магистрали;
• - более 200 км/ч – высокоскоростные магистрали.
• Рекомендациями Международного союза железных
дорог (МСЖД) обозначено, что к высокоскоростным
железным дорогам относятся линии со скоростями
движения пассажирских поездов 250 км/ч и более.

96.

• Понятия технической, участковой, маршрутной,
конструкционной скорости.
• Техническая скорость- средняя скорость движения
поезда по участку с учетом разгона и замедления.
• Участковая скорость – скорость движения поезда
по участку с учетом времени стоянки на
промежуточных станциях.
• Маршрутная скорость – средняя скорость
движения поезда на направлении от начального до
конечного пунктов его следования с учетом всех
остановок на раздельных пунктах.
• Конструкционная скорость – скорость локомотива,
установленная с учетом его ходовых свойств,
безопасности движения и его допустимого
воздействия на путь.

97.

4. Развитие современного ВСЖДТ за рубежом.
• Начало современного этапа развития ВСЖДТ- ввод
в эксплуатацию в 1964г. ж.д. линии Токио-Осака
(длина 515км, регулярное движение со скоростями
200 км/ч).
• Новая концепция: ВСМ- сугубо специализированная
пассажирская магистраль для массовых перевозок
в строго ограниченных транспортных коридорах.
• Для грузовых (почтовых) перевозок возможности
ВСМ – ограничены.

98.

• ВСЖДТ в виде специализированных ВСМ прошел
следующие этапы развития:
I этап- 60-80гг ХХв – эксплуатация первых ВСМ в ряде
стран: Японии, Франции, Италии, ФРГ, Англии, США
Франция. ВСМ Париж-Лион. Электропоезд TGV PSE.

99.

II этап- 90гг ХХв – начало XXIв - массовая постоянная
коммерческая эксплуатация ВСМ в странах Европы,
Азии, Америки. Скорости движения- до 300 км/ч.
Привлекательность ВСМ: скорость, надежность,
безопасность, экологичность, экономическая
эффективность.
3.04.2015г. во Франции опытный поезд установил
рекорд скорости на ж.д. транспорте – 574,8 км/ч

100.

101.

IIIэтап- настоящий момент - достигнута скорость
движения в постоянной эксплуатации - 350 км/ч.
Наиболее высокие темпы развития ВСМ в Испании,
Китае, Японии…
Новейший испанский высокоскоростной поезд Talgo

102.

Высокоскоростной поезд CRH 380 на ВСМ ПекинШанхай. КНР.

103.

Высокоскоростной поезд серии Е5. Япония.

104.

На настоящий момент протяженность ВСМ по данным
МСЖД составляет:
Китай- более 9400 км;
Япония – 2664 км;
Испания – 2656 км;
Франция – 2036 км;
Германия – 1334 км;
Италия - 923 км.
Всего в мире – 20700 км.
К 2025 г. ожидается:
длина ВСМ в мире – более 51000 км,
в т.ч. в Европе – 18000 км.

105.

106.

5. Этапы развития и перспективы ВСЖДТ
в России.
1972 г – принята первая программа организации
высокоскоростного движения в СССР:
- начальный участок Ленинград – Москва для
движения пассажирских поездов V-200 км/ч.(усиление
конструкции пути, создание спец. подвижного состава)
1974г- Калининский вагоностроительный завод – вагон
«Русская тройка»;
1974г. – Рижский вагоностроительный заводскоростной электропоезд ЭР200;
1975г.- Чехословакия – два опытных скоростных
электровоза ЧС200.
1976-1977гг – опытные поездки на ОкЖД -V-220 км/ч

107.

Регулярное движение (1 раз в неделю) открыто с 1
марта 1984г. электропоездами ЭР200.

108.

1988г. – принята программа «Высокоскоростной
экологически чистый транспорт». Первый участок
«Центр-Юг» (Ленинград-Москва-Крым, Кавказ)

109.

1991г. – создание РОАО «ВСМ» для осуществления
проекта.
1995г- ТЭО ВСМ Петербург-Москва проходит
экспертизу, начинаются работы на местности и
рабочее проектирование ВСМ.
1991-2001гг- проект и изготовление на Тихвинском
заводе «Трансмаш» опытного скоростного поезда
«Сокол 250».

110.

На испытаниях 2001г. «Сокол 250» показал
максимальную скорость 236 км/ч.
Выявленные при испытаниях недостатки не позволили
запустить «Сокол 250» в серийное производство.
В 2005г. произведена реконструкция существующей
линии Петербург-Москва для обеспечения движения
зарубежного п.с. со скоростями до 250 км/ч.
В качестве высокоскоростного поезда на линии
Петербург-Москва выбран поезд ICE3 германской
компании «Siemens», получивший русское имя
«Сапсан».
Коммерческая эксплуатация «Сапсана» на линии
Петербург-Москва началась 17 декабря 2009г.
Поезд состоит из 10 вагонов (600 пассажиров),
конструкционная скорость – 250 км/ч.

111. )

112.

С 30 июля 2010г. поездами «Сапсан» начата коммерческая
эксплуатация линии Москва – Нижний Новгород.
В коммерческой эксплуатации находится ВСМ ПетербургХельсинки, обслуживаемая поездами компании Alstom
«Аллегро»; скорость до 220 км/ч, время в пути- 3ч30мин.

113.

29 ноября 2011г. одобрена Советом директоров ОАО
«РЖД» «Модель и концепция развития скоростного
и высокоскоростного железнодорожного транспорта
в Российской Федерации».

114.

Первоочередными направлениями ВСМ являются:
- Петербург-Москва и Москва-Н.Новгород-Казань
Наиболее вероятным для воплощения является проект ВСМ
Петербург-Москва с «Западным» вариантом.