Файл: Переходы через водотоки..pdf

не тяготения к мостовому переходу, экономическая характеристика существующих путей сообщения в районе перехода, выявление ва­ риантов направлений новых мостовых переходов или реконструк­ ции существующих, получение экономических, статистических и других материалов, а также данных для расчетов эффективности капитальных вложений и сравнения вариантов.

Сбор экономических данных производят за отчетный период

ина перспективный срок.

Впроцессе изысканий должны быть получены материалы, по­ зволяющие разработать проект мостового перехода при наимень­ ших строительных и ежегодных эксплуатационных затратах, а также при выполнении других требований.

До начала полевых изыскательских работ производят подгото­ вительные камеральные работы, которые заключаются в сборе све­ дений и изучении материалов, характеризующих режим пересекае­ мой реки и район перехода. Такие материалы хранятся в архивах ведомств и организаций, выполнявших в прошлые годы или вы­ полняющих ту или иную хозяйственную деятельность на реке.

Впервую очередь, — это организации Гидрометеослужбы, за­ нимающиеся изучением гидрологического режима рек, озер и во­ дохранилищ. Необходимо собрать сведения о судоходстве и сплаве на реке, сведения о ближайших существующих и проектируемых на реке железнодорожных, автодорожных и городских мостах, а также собрать материалы ранее производившихся изысканий для проектирования этих мостов. В соответствующих организациях надо получить материалы и сведения о существующих и проекти­

руемых на реке ГЭС и других гидротехнических сооружениях. При­ ступая к изысканиям мостового перехода, следует выяснить, какие организации, когда и для каких целей выполняли изыскательские работы на исследуемой реке, и получить материалы этих работ.

Основой изысканий мостовых переходов являются картографи­

ческие материалы, предпочтительно крупномасштабные. Эти мате­ риалы сосредоточены в картогеофонде СССР и его республикан­ ских и областных управлениях. Материалы съемок прошлых лет

быть многократными; сопоставление материалов съемок за разные годы дает возможность судить о характере и интенсивности рус­ лового процесса на участке перехода.

Наблюдения гидрологического режима рек, озер и водохрани­ лищ ведут на стационарной сети водомерных постов и гидроло­ гических станций, находящихся в ведении республиканских, крае­ вых и областных управлений Гидрометеослужбы. Материалы этих наблюдений, освещающие гидрологический режим рек Союза, пуб­ ликуются в изданиях Управления гидрометеорологической службы и Государственного гидрологического института. Данные ежеднев­ ных гидрологических наблюдений на реках и озерах печатаются в гидрологических ежегодниках за период систематических наблю­

дений на них начиная с 1891 г. В последнее время Гидрометео­ службой изданы материалы водного кадастра Советского Союза под общим названием «Ресурсы поверхностных вод СССР». Изда­ ние это состоит из трех серий. Первая (гидрологическая изучен­ ность) содержит сведения о количестве и размерах рек и озер, и их изученности. Вторая (основные гидрологические характеристи­ ки) содержит материалы наблюдений водпостов ГМС на реках, озерах и водохранилищах за период от начала их действия по 1962 г. включительно. Третья (ресурсы поверхностных вод) со­ держит научные обобщения данных о режиме рек, озер и водо­ хранилищ.

Издание представляет собой наиболее полную современную обработку материалов наблюдений за режимом водотоков и водо­ емов. В «Ресурсах поверхностных вод СССР» даны рекомендации по расчетам элементов водного режима при наличии, отсутствии или недостаточности наблюдений.

Кроме постоянных наблюдений на водпостах и гидрологиче­ ских станциях системы ГМС, изучение гидрологического режима рек часто производится экспедиционно. Эти работы выполняют ве­ домственные организации для решения задач гидротехнического, мостового и других видов строительства на реках Союза. Сюда относятся: Гидропроект Министерства строительства электростан­ ций СССР и его периферийные отделения, проектные институты Главтранспроекта Министерства транспортного строительства, Союзводпроекта Министерства мелиорации и водного хозяйства

СССР, Гипроводтранс Министерства речного флота РСФСР и дру­ гие организации. Полезную информацию можно получить также в «Указаниях по определению расчетных гидрологических характе­ ристик» (СН 435-72), где в приложениях приведены: физико-гео­ графические зоны территории СССР и. районы с расчетными весен­ ними половодьями и дождевыми паводками.

При изысканиях собирают данные наблюдений ближайших к переходу метеостанций, характеризующих климат района (осадки, температуру воздуха, скорость и направление ветра), необходимые для проекта организации строительных работ.

Учет особенностей геологических условий района способствует правильному выбору трассы перехода, заложения опор моста и других элементов мостового перехода. Для этого собирают и изу­ чают материалы геологического и гидрогеологического строения долины и русла реки, выясняют неблагоприятные физико-геологи­

дах и архивах республиканских, краевых и областных Геологиче­ ских управлений, а также в организациях, выполнявших геологи­ ческие работы при составлении проектов гидротехнических соору­ жений на данной реке.

Для правильного расположения створа проектируемого моста через судоходную реку и назначения судоходных пролетов в бас­

сейновом управлении пути Министерства речного флота, которое обеспечивает судоходство на данной реке, получают имеющиеся лоцманские карты и судоходные атласы реки с показанием на них

судовых ходов в районе перехода.

При сборе материалов для составления проекта мостового пе­ рехода следует ознакомиться с проектно-изыскательскими материа­ лами ближайших существующих мостов и материалами наблюде­ ний за их работой за время эксплуатации. Такие материалы хра­ нят в службах пути управлений железных дорог, в дистанциях пути, в управлениях шоссейных дорог и т. и.

Мостовой переход, располагающийся в зоне водохранилища, рассчитывают на условия измененного режима реки. В организа­ ции, эксплуатирующей существующее или проектирующей новое водохранилище, получают материалы, характеризующие бытовой режим реки до постройки плотины и измененный после создания водохранилища.

На основе изучения и обработки собранных в подготовительный период материалов и сведений составляют общее представление о гидрологическом режиме реки, о топографических, климатических и геологических условиях района мостового перехода.

Изучение собранных материалов дает возможность наметить варианты трассы мостового перехода и ориентировочные проектные решения (длину моста, схему регуляционных сооружений), выявить необходимый объем полевых и камеральных работ по вариантам и составить программу изысканий.

Объем полевых изыскательских работ зависит от полноты и ка­ чества собранных материалов по району перехода. При наличии полных и надежных материалов объем полевых работ следует со­ кратить, ограничиваясь привязкой их к створу перехода.

Так, например, при наличии плана перехода в нужном масшта­ бе производят контрольные промеры русла в характерных местах (плесы, перекаты и т. д.), а также проверяют плановое положение вогнутых и выпуклых берегов, которые могли измениться вследст­ вие руслового процесса. Имеющиеся геологические разрезы речной долины, совпадающие со створом перехода, проверяют контроль­ ными скважинами. Створы многолетних гидрологических наблюде­ ний обычно не совпадают со створами вариантов перехода, поэто­ му необходимые гидрологические работы выполняют для переноса расчетных расходов и уровней воды на створ перехода.

§ 3. ВЫБОР МЕСТА ПЕРЕХОДА И НАЗНАЧЕНИЕ ЕГО ВАРИАНТОВ

Мостовой переход представляет собой часть проектируемой до­ роги, поэтому район перехода намечается с учетом общего направ­ ления ее. Однако в сложных случаях, например при переходе боль­ ших рек с широкими поймами или глубоких долин, а также по ус­ ловиям соблюдения требований судоходства, предварительно выбирают оптимальный участок реки для расположения перехода, и в таких случаях направление трассы подходов подчиняется вы-

Рис. 1-1. План мостового перехода: I и II — варианты трассы

бранному створу перехода. При этом возможно удлинение трассы дороги за пределами границ разлива реки. Как при совпадении местоположения перехода с общим направлением дороги, так и при отклонении трассы к выбранному створу перехода, по топографи­ ческим, гидрологическим, геологическим и другим условиям воз­ никает необходимость изучения ряда вариантов расположения трассы перехода в пределах возможной зоны варьирования. По планам и картам производят камеральное трассирование вариан­ тов перехода и отбирают наиболее конкурентоспособные для по­ следующего полевого трассирования.

Створ перехода надо располагать на участках долины реки с наиболее узкими поймами, расположенными на высоких отметках. Направление створа перехода выбирают нормальным к направле­ нию долины и русла реки и тіо возможности приближают его к прямой воздушного направления трассы. Углы поворотов трассы в пределах поймы допускают только при их технико-экономическом обосновании. На активно работающей пойме при больших углах поворота, направленных вниз по течению, образуются водные «мешки», создающие угрозу прорыва насыпи и затрудняющие слив воды с поймы в отверстие моста (рис. 1-1, вариант /).

При больших углах поворота, направленных вверх по течению реки, будут возникать интенсивные течения вдоль верховой сторо­ ны насыпи, что требует защиты ее от подмыва (рис. 1-1, вари­ ант II).

При пересечении широких пойм рекомендуется использовать для трассирования перехода попутные возвышенности на поймах

(остатки прирусловых валов), избегая пересечения глубоких бо­ лот, староречий и проток.

Перекрытие насыпью староречий и заболоченных ложбин на поймах может вызвать скопление воды в отсеченных насыпью вер­ ховых частях, поднятие уровня грунтовых вод и увеличение забо­ лоченности хозяйственно используемых пойменных угодий. Поэто­ му в проекте необходимо предусмотреть водоотвод из таких замк­ нутых аккумуляторов стока на поймах, пересекаемых мостовым переходом, а также рассмотреть вариант устройства моста-водо­ спуска с укрепленным руслом.

Трассирование мостового перехода, пересекающего реку в районе водохранилища, зависит от того, выше или ниже водохра­ нилища проходит проектируемая дорога. Ниже плотины переход располагают за пределами сосредоточенного размыва русла в кон­ це рисбермы.

При совпадении направления проектируемой дороги со створом существующей или проектируемой плотины целесообразно рассмот­ реть вариант расположения трассы перехода по плотине. Когда переход намечают в пределах основной части водохранилища, огра­ ниченной нормальным подпертым уровнем воды, то в этом случае для створа перехода выбирают наиболее узкое место водохрани­ лища. Если общее направление дороги предопределяет расположе­ ние перехода в хвосте водохранилища, в зоне переменного подпо­ ра, где возможно образование заторов льда, устанавливают грани­ цы заторной зоны и переход располагают за ее пределами.

Лучшим местом для створа перехода селевого водотока будет горный транзитный участок. Узкое горное ущелье в случае вязких селей рекомендуется перекрывать одним пролетом, а в случае тур­ булентного селя, по возможности, большими пролетами.

При необходимости пересечения конуса выноса селевого водо­ тока трассу перехода располагают нормально к образующей конуса по кривой, с углом поворота, равным углу растекания потока на конусе выноса.

При этом селевые русла пересекаются примерно в одном уров­ не; отверстия назначают на наиболее активных руслах. Если такое пересечение конуса невозможно, то обычно назначают одно или два отверстия в наиболее пониженных местах, что сопряжено с устройством системы регуляционных сооружений, направляющих селевые потоки в эти отверстия. Поэтому на крупных активных конусах выноса сравнивают варианты пересечений их и размеще­ ния селепропускных отверстий.

Проектируя мостовой переход рядом с существующим, сравни­ вают варианты расположения створа нового моста выше и ниже существующего. При этом учитывают: конфигурацию русла и прог­ нозируемые размывы его вверх и вниз от существующего моста, наличие и расположение регуляционных сооружений, наличие и состояние укрепления насыпи подходов, а также условия строи­ тельства.

Каждый мостовой переход в той или иной мере стесняет быто­ вой режим реки, поэтому расположение створа перехода должно быть таким, чтобы пропуск расчетного расхода и ледохода под

мостом при нормальном движении транспортных средств по дороге были бы обеспечены с наименьшим нарушением бытового гидро­ логического режима реки. Для этого русло реки в месте перехода должно быть устойчивым, плесовым, по возможности прямолиней­ ным, а направления течений в русле и на пойме должны быть при­ мерно параллельными и мало изменяться с изменением уровня воды в реке. Не следует располагать створ перехода на перекатном участке реки, в местах, где образуются заторы и зажоры льда или заломы леса при молевом сплаве, а также в местах, где река де­ лится на рукава или имеет острова.

Во избежание отложения наносов под проектируемым мостом не рекомендуется располагать переход непосредственно ниже устья притока.

Косое расположение мостов допускают как исключение при эко­ номическом обосновании, так как опоры таких мостов способствуют образованию ледовых заторов, заломов сплавляемого леса и кар­ чей, создают косоструйность и увеличивают местный размыв.

Если осуществить нормальное пересечение русла и поймы не­ возможно, то створ перехода через несудоходные реки располага­ ют с учетом относительной мощности руслового и пойменного по­ токов. Если русло реки в бытовом состоянии пропускает примерно 70% расчетного расхода, то створ перехода располагают нормаль­ но к русловому потоку. Если же пойменный расход составляет около 70% от расчетного, то створ перехода располагают нор­ мально к динамической оси пойменного потока. В случае большой извилистости русла, когда переход реки располагается в пределах крутой излучины, следует рассмотреть вариант перехода со спрям­ лением русла реки.

От геологических условий места перехода зависят надежное заложение фундаментов опор моста, устойчивость подходов и других сооружений мостового перехода. При выборе места пере­ хода предпочтение следует отдавать варианту с залеганием корен­ ных пород на более высоких отметках. Следует избегать переходы на участках долины реки, имеющих карсты, оползневые склоны и другие неблагоприятные геологические условия.

Болота и озера на поймах могут иметь глубокое простирание илистых грунтов на дне, что необходимо учесть при составлении индивидуальных проектов пойменных насыпей.

На судоходных и сплавных реках мостовой переход располага­ ют на участках реки, обеспечивающих удобный и безопасный про­ пуск под мостом судов, плотов и караванов барж.

Трассу мостового перехода, а затем и технический проект его согласовывают с бассейновым управлением пути на судоходных реках и со сплавными организациями на реках, где производится сплав леса.

Ось проектируемого моста располагают нормально к направ­ лению хода судов и плотов при средних и низких уровнях воды в русле и при расчетном судоходном уровне воды. Не рекомендует­ ся располагать мост на участках реки, где наблюдается перевал