Изыскания линейных сооружений

Объекты изысканий линейных сооружений: трассы и площадки для строительства отдельных сооружений при них; трассы железных автомобильных и канатных дорог, водоводов, канализационных коллекторов и других трубопроводов, линий электропередачи и связи, каналов и прочих коммуникаций (табл. 24).

Изыскания железных и автомобильных дорог в зависимости от их протяженности и сложности местных условий выполняют в две или три стадии; изыскания канатных дорог, каналов и трубопроводов — в две стадии. При наличии планов в горизонталях масштаба 1:500—1:10 000 допускается проектирование линейных сооружений на стадии проектного задания по этим планам, без полевого трассирования линий.

Наиболее распространенный метод ведения разведочных работ при инженерно-геологических изысканиях по трассам — ручное ударно-вращательное бурение скважин диаметром 89 мм или проходка шурфов сечением 1х1,25 м.

В местах расположения мостовых опор, анкерных береговых опор линий электропередачи, эстакад и других сложных и тяжелых сооружений бурят скважины диаметром 127—219 мм. Среднее количество разведочных выработок и их глубина на 1 км трассы по стадиям изысканий приведены в табл. 25.

На участках высоких насыпей, глубоких выемок, неблагоприятных инженерно-геологических условий для автомобильных и железных дорог, в местах переходов рек и логов водоводами и канализационными коллекторами производится бурение дополнительных скважин.

При близком залегании скальных и полускальных пород скважины заглубляют в них на 0.50—0,80 м (в пределах выветрелой зоны), в этом случае указанные в табл. 25 данные о глубине выработок могут оказаться значительно меньшими.

Выработки по трассам закладывают с учетом геоморфологических условий на всех пониженных и повышенных точках рельефа.

Обязательно определение мощности растительного слоя, подлежащего удалению перед отсыпкой ж.-д. насыпи, при подготовке резервов и при строительстве автомобильных дорог.

При линейных изысканиях на участках расположения искусственных сооружений обязательно проведение лабораторных исследований грунтов.

По трассам в классификационных целях устанавливают гранулометрический состав и характеристики пластичности грунтов.

Железные дороги

Изыскания производятся в соответствии с действующими техническими условиями.

Пути железных дорог нормальной колеи (1524 мм), обслуживающие предприятия угольной промышленности, подразделяются на подъездные и внутризаводские.

В зависимости от размеров грузооборота в грузовом направлении подъездные пути нормальной колеи подразделяются на три категории:

Изыскания внутризаводских путей не производятся, они проектируются в составе генерального плана промышленного предприятия на топографической основе крупного масштаба.

Профиль и план подъездных путей на перегонах. Величина руководящего уклона подъездных путей не должна превышать 30 промилле при паровой и 40 промилле при электрической тяге.

Элементы продольного профиля должны иметь возможно большую длину, но не менее приведенной в табл. 26.

Длину элементов продольного профиля разрешается уменьшать на подъездных путях I и II категорий до 200 м, на путях III категории — до 100 м.

Образец продольного профиля железной дороги показан на рис. 2.

Смежные элементы продольного профиля сопрягаются в вертикальной плоскости круговыми кривыми (табл. 27).

Радиусы кривых участков подъездных путей (табл. 28) принимают длиной: 2000, 1500, 1200, 1000, 800, 700, 600, 500, 400, 300 м.

В особо трудных условиях трассирования допускают уменьшение радиусов кривых на подъездных путях до 180 м (при паровозах типа 0-5-0) и до 150 м (при паровозах типа 0-4-0).

Величина руководящего уклона устанавливается для прямых участков пути.

Уклон, эквивалентный сопротивлению движения поезда по кривой, при длине ее, равной или более длины поезда, определяют по формуле

где R — радиус кривой, м.

При длине кривой менее длины поезда

где а — общее число градусов углов поворота на протяжении кривой;

L — длина поезда, м

Круговые кривые сопрягаются с примыкающими прямыми посредством переходных кривых (табл. 29). Переходные кривые не устраивают на путях I категории при радиусах кривых более 2000 м, II и III категорий — при радиусах более 1000 м.

Для разбивки кривых при изысканиях и строительстве дорог пользуются таблицами Главтранспроекта (МПС, 1953 г.), составленными для суммированных элементов переходных и круговых кривых при одном и нескольких углах поворота.

Между концами смежных переходных кривых проектируются прямые вставки (табл. 30).

План и профиль подъездных путей, соединяющих промышленные предприятия между собой и с подсобными предприятиями, проектируют по нормам для путей III категории независимо от размеров грузооборота.

Положение бровки земляного полотна подъездных путей проектируют преимущественно по схеме «секущей линии» с применением схемы «обертывающей линии» на равнинных участках.

Профиль и план путей на раздельных пунктах. Для размещения раздельных пунктов на подъездных путях при их трассировании выбирают прямые участки пути с горизонтальными площадками длиной не менее полезной длины приемо-отправочных путей. В трудных топографических условиях приемо-отправочные пути располагают на уклонах не круче 2,5 промилле. В особо трудных топографических условиях на разъездах и обгонных пунктах, на которых не предусматривается маневрирование с прицепкой или отцепкой вагонов и локомотивов, допускается расположение приемо-отправочных путей на уклонах круче 2,5 промилле с условием обеспечения трогания с места поездов установленного веса.

Длина станционных площадок принимается по схемам развития станций; длина промежуточных раздельных пунктов — по типовым схемам и в зависимости от величины руководящего уклона.

Полоса отвода земель. Для железных дорог предприятий угольной промышленности полоса отвода устанавливается с расчетом, чтобы расстояние от подошвы насыпи или бровки выемки, а при наличии резервов, кавальеров и водоотводных канав — от ближайших их точек до границ полосы отвода, было не менее 1 м.

В пределах городов, населенных пунктов, шахт, а также в местах посадок ценных многолетних культур ширина полосы отвода устанавливается по согласованию с местными организациями.

В местах, подверженных снежным заносам, при определении ширины полосы отвода учитываются защитные лесные насаждения или устройство заборов и щитов.

Размеры полосы отвода на станциях и разъездах устанавливают с учетом развития путей и размещения зданий.

Примыкания подъездных путей к станциям. При изысканиях примыкания соединительной ветки (подъездного пути) определяют пункт примыкания, направление, сторону и место примыкания, минимальное удаление начала кривой отхода от оси станции lmin и схему развития путей пункта примыкания.

В соответствии со схемой развития путей в пункте примыкания определяют точку А начала кривой отхода соединительной ветви от оси существующей станции. При этом, кроме существующей или заданной длины станционных путей lст, учитывают величину а, равную 200—300 м, для перспективного развития пункта примыкания (рис. 3).

Примыкание путей промышленных предприятий к главным путям магистральных линий общего пользования на перегонах не разрешается.

Пересечения подъездных путей. Железнодорожные пути при интенсивном и среднем движении пересекаются между собой и с автомобильными дорогами в разных уровнях, с грунтовыми дорогами — в одном уровне.

Для пересечения дорог в разных уровнях принимают типовые проекты путепроводов для углов пересечения 90, 60, 45 и 30°.

Отметка бровки земляного полотна у путепровода через железные или автомобильные дороги

где b — отметка головки рельса пересекаемой железной дороги или по оси проезжей части автомобильной дороги;

h1 — ж.-д. или авто-гужевой габарит: для магистральных железных дорог h1=6,125 м и для линий местного значения h1=5,55 м;

h2 — строительная высота путепровода от низа конструкции до подошвы рельса, равная 1,50 м;

h3 — толщина балластного слоя (вне путепровода), считая от бровки полотна до подошвы рельса.

Автомобильные дороги

Промышленные автомобильные дороги подразделяются на подъездные и внутризаводские. Временные автомобильные дороги карьеров к данным категориям не относятся.

Изыскания внутризаводских автомобильных дорог не производят, их проектируют по топографическим планам крупных масштабов при составлении генеральных планов предприятий.

В зависимости от интенсивности движения в одном направлении, определяемой для полной мощности предприятия, промышленные автомобильные дороги, согласно НиТУ 101—56, подразделяются на три категории:

Профиль и план подъездных автомобильных дорог. Величина радиусов кривых дается в плане возможно большей. Наименьшие величины радиусов кривых в плане и профиле, наибольшие величины продольных уклонов, а также расстояния видимости на подъездных автомобильных дорогах приводятся в табл. 31.

При совпадении наибольших продольных уклонов с кривыми малых радиусов предусматривают снижение наибольших продольных уклонов на участках кривых с радиусом 50 м и менее (табл. 32).

Сопряжения прямых участков дорог с кривыми, радиусы которых меньше 350 м, проектируют с переходными кривыми, длину которых (табл. 33) принимают в зависимости от радиусов круговой кривой.

Образец продольного профиля автомобильной дороги показан на рис. 4.

Бровку земляного полотна промышленных автомобильных дорог II и III категорий проектируют преимущественно по схеме «обертывающей линии» с переходом на участках сложного рельефа к схеме «секущей линии».

При проектировании земляного полотна автомобильных дорог, выполняемом предварительно в процессе изысканий, применяют средние значения высоты насыпи, устанавливаемые по климатическим зонам (табл. 34), роду грунта и степени накопления влаги в земляном полотне (табл. 35).

Возвышение бровок земляного полотна подъездных автомобильных дорог промышленных предприятий над поверхностью земли в открытых местах, подверженных снежным заносам, проектируют в пределах 2—2,5-кратной средней многолетней высоты снежного покрова.

В условиях затрудненного водоотвода (II тип местности по характеру увлажнения), особенно в равнинных местностях, наименьшее возвышение бровки земляного полотна над поверхностью земли принимают согласно табл. 36.

В условиях III типа местности по характеру увлажнения наименьшее возвышение бровки земляного полотна принимают в соответствии с табл. 37.

Полоса отвода земель. При определении ширины полосы отвода земли, необходимой для размещения всех элементов и устройств подъездных автомобильных дорог, расстояние от подошвы насыпи или бровки выемки принимают не менее- I м. При наличии резервов, кавальеров и водоотводных канав такое же расстояние принимают от ближайших крайних их точек до границы полосы отвода.

Максимальная ширина полосы отвода земель для подъездных автомобильных дорог: I категории 33 м, II категории 22 м и III категории 19 м.

Линии электропередач

Трассирование линий электропередач (ЛЭП) производят с учетом средней длины пролетов, принимаемой в зависимости от напряжения:

Величину углов поворота ЛЭП при трассировании принимают в соответствии с типовыми чертежами анкерных опор. Для общего случая пределы величины углов поворота приведены в табл. 38.

Величины углов пересечения трассы линии электропередачи с различными препятствиями должны быть равны 90я в нормальных условиях; в стесненных условиях допускается уменьшение величины этих углов:

- при пересечении с судоходными реками и каналами, улицами, железными и автомобильными дорогами постоянного пользования, линиями высокого и низкого напряжения I класса, трубопроводами особого назначения и канатными дорогами — до 45°;

- при пересечении со сплавными реками, дорогами нерегулярного пользования, линиями высокого и низкого напряжения ниже I класса — до 30°.

При прокладке трассы по лесным массивам и зеленым насаждениям ширина просеки между кронами деревьев, вырубаемая для линии электропередачи, должна быть не менее указанной в табл. 39.

При проведении линии электропередачи по паркам и заповедникам ширина просеки может быть уменьшена до величин, приведенных. в табл. 40.

Наименьшие расстояния по горизонтали от крайних проводов линий электропередач до дорог и сооружений, а также допускаемые приближения проводов линий электропередач, отклоненных ветром к выступающим предметам в горной местности, приведены в табл. 41 и 42.

При трассировании линии электропередачи параллельно с другими линейными сооружениями наименьшее расстояние от трассы электропередачи до этих сооружений принимают:

- до бровки полотна автомобильной дороги, трубопроводов, канатных дорог, других линий электропередачи и линий связи — не менее высоты наиболее высокой опоры;

- до ближайшего рельса железной дороги — не менее высоты наиболее высокой опоры плюс 3 м.

Углы поворота трассы линии электропередачи принимают на расстоянии 15—20 м от пересекаемых линий связи, 25—50 м от линий электропередачи низкого напряжения.

Водоводы и канализационные коллекторы

При наличии планов в масштабе 1:5000, несложном рельефе и достаточной изученности района взамен предварительных изысканий водоводов допускается камеральное трассирование.

Углы поворота трасс водоводов принимают 10, 15, 30, 45 и 90°, обеспечивая применение стандартных фасонных соединений водопроводных труб.

Для сокращения количества вантузов и выпусков водоводы трассируются с обходом возвышенностей и логов, пересекая их на коротких участках.

На застроенных участках водоводы, канализационные трубопроводы и другие подземные инженерные сети трассируют вдоль дорог и проездов.

Образец полевого продольного профиля водовода приведен на рис. 5. Расстояния в плане от подземных сетей трубопроводов до параллельно расположенных зданий, сооружений, дорог и других сетей коммуникаций устанавливают в зависимости от конструкций зданий, типа дорог, глубины заложения, диаметра и назначения сетей и других местных условий и принимают не менее:

- до железных дорог — 4,0 м от оси ближайшего пути, но не менее чем глубина траншеи от подошвы насыпи;

- до автомобильных дорог — 1,5 м от бордюрного камня или 1 м от бровки кювета или подошвы насыпи;

- до линии застройки зданий: от трубопроводов напорных — 3,0 м, от газопроводов горючих газов низкого давления — 2,0 м, среднего 3,0 м и высокого 5,0 м;

- от питьевого водопровода до канализации при диаметре водопроводных труб 200 мм и менее — 1,5 м, более 200 мм — 3,0 м: от питьевого водопровода до теплопровода — 1,5 м;

- от газопроводов горючих газов до других трубопроводов: при газопроводах низкого давления — 1,0 м, среднего давления — 1,5 м и высокого давления — 2,0 м;

- от теплопровода до электрокабелей — 2,0 м.

Переходы небольших водотоков и оврагов устраивают при помощи эстакад над руслами или дюкеров — под руслами.

Пересечения дорог производятся на участках нулевых работ или низких насыпей под углом, близким к 90°; в случае необходимости устройства косого пересечения угол его допускают в пределах до 45°.

При трассировании канализации производственных вод в зависимости от диаметров труб принимают уклоны не менее указанных в табл. 43.

Для фекальной канализации предельно-минимальный уклон 0,002.

Повороты трасс канализационных коллекторов: при трубах диаметром 450 мм и выше под углом не более 60°; при трубах диаметром менее 450 мм — не более 90°.

При резких изменениях топографического уклона назначаются перепады. Для наблюдения за работой сети, а также при переменах направления линий, уклонов и диаметров труб устраивают смотровые колодцы; расстояния между ними в зависимости от диаметра труб принимаются в пределах 40—150 м.

Изыскания мостовых переходов через малые водотоки

Состав работ по изысканиям переходов через водотоки: съемки участков переходов и полос вдоль трасс на подходах, нивелировка уклонов реки, установка реперов и закрепление створов, промеры живых сечений, устройство водомерных постов, гидрометрические наблюдения на них, измерение скоростей течения и расходов воды, изучение направлений течения и зимнего режима реки; инженерно-геологические исследования на участках перехода и подходов к мосту.

Участок реки, выбранный для мостового перехода, должен быть прямолинейным, пойма наиболее узкой, берега и русло реки устойчивыми.

Состав и объем топографических и промерных работ при изысканиях переходов через малые водотоки для средних условий принимают в зависимости от ширины водотока при его разливе в паводковый период (табл. 45 и 46).

При предварительных изысканиях поперечники и точки промеров располагают на расстояниях вдвое больших, чем приведены в табл. 46.

Уклон лога у сооружения определяют на расстоянии 200 м вверх и 100 м вниз по логу. При проектировании углубления русла нивелировку вниз удлиняют на 300—400 м.

Инженерно-геологическими исследованиями на участках переходов через водотоки определяют геолого-литологический разрез по оси перехода, несущую способность и коэффициент фильтрации грунта в основании опор. Объем этих исследований определяется геологическими условиями и размерами искусственных сооружений (табл. 47).

В процессе изысканий производят сбор данных для расчета стока и отверстий искусственных сооружений: о размерах бассейнов, уклонах логов и склонов, характере почв и их впитывающей способности и климатических условиях района.

Площади бассейнов определяют по картам в горизонталях, а при их отсутствии и при малых бассейнах (площадью до 1 км2) производят съемку бассейнов.

В результате выполненных изысканий перехода через водоток получают исходные данные для проектирования искусственного сооружения, выполняемого в процессе изысканий: расчет стока и отверстия сооружения, подбор типового сооружения по гидравлическим характеристикам, размещение сооружения на профиле с последующим проектированием продольных уклонов земляного полотна на подходах и смежных с ними участках пути.