Файл: Максимов С.Н. Инженерные сооружения (с основами строительного дела) учеб. пособие.pdf

Железные дороги по ширине колеи делятся на дороги нор­ мальной (широкой) и узкой колеи. В СССР ширина нормальной колеи равна 1524 мм, а в странах Западной Европы (в том числе в социалистических) — 1435 мм. Узкоколейные железные дороги строят шириной колеи 750, 900 и 1000 мм. Обычно эти дороги име­ ют специальное назначение и применяются на торфоразработках и лесозаготовках, при горных работах и т. и. В качестве железных дорог общего пользования для перевозок пассажиров и грузов уз­

коколейные дороги используются редко.

Существует ряд других специальных типов рельсовых дорог, большинство из которых еще не нашло широкого распространения. К их числу относятся, в частности, монорельсовые подвесные доро­ ги, получающие в настоящее время все большее признание как дороги больших скоростей. В некоторых странах уже построены такие дороги (Япония).

Комплекс дорожных сооружений, кроме собственно пути, включает в себя большое число разнообразных инженерных соо­ ружений и устройств. Это так называемые искусственные дорож­ ные сооружения — мосты, трубы и другие водопроводящие устрой­ ства, а также многочисленные сооружения, связанные с нормаль­ ной эксплуатацией дорог и состоящие из жилых зданий, ремонтных мастерских, вокзалов, депо, бензозаправочных станций и т. п. На железных дорогах таких сооружений больше, чем на безрельсовых, и они обычно более капитальные. Состав их, капитальность и т. п.,

взависимости от класса дороги, существенно различны.

Внастоящей главе рассматриваются только конструкции соб­ ственно путевых сооружений: земляное полотно и связанные с ним устройства; дорожная одежда (для безрельсовых дорог) и верхнее строение пути (для железных дорог); а также водопропускные

отверстия — трубы и малые мосты. Крупные мосты, эстакады и виадуки рассматриваются в главе VII «Мосты».

В ряде случаев безрельсовые и особенно железные дороги на отдельных участках или по всей длине располагают под землей, для чего строят тоннели. Это чаще всего имеет место при пере­ сечении дорогами горных районов, при строительстве подземных

В практике дорожного строительства, особенно при строитель­ стве грунтовых дорог и других дорог низших классов, при пере­ ходах территорий, где развиты болотные и другие слабые грунты, широко применяют методы мелиорации грунтов. К числу этих ме­ тодов относятся уплотнение (в том числе и с добавкой песчаного и гравийного материала), цементирование, силикатирование, смолизация, обжиг, применение гидрофобизирующих добавок и т. п. Эти методы в настоящем пособии не рассматриваются, так как сту­ денты специальности «грунтоведение и инженерная геология» в

186

своем учебном плане имеют специальный курс «физико-химические методы укрепления грунтов».

§ 2. КРАТКАЯ ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА

Дороги как инженерные сооружения, приспособленные для движения тех или иных колесных экипажей, известны с глубокой древности. В зависимости от природных условий, в том числе и геологических, в разных странах строились дороги разного назна­ чения и из различных материалов. Так, к периоду Римской им-

Рис. 109. Римская дорога. Средняя часть предназначена для передвижения пехоты, боковые части — для конницы и обозов

перии относятся находки весьма совершенных конструкций камен­ ного покрытия дорог (рис. 109). На территории нашей страны так­

и площадей. Однако для этого и более позднего периода русского

В. П. Гурьевым была изобретена торцовая мостовая, примененная в ряде городов России, а впоследствии в Европе и Америке. Одна­ ко ввиду недолговечности деревянных покрытий от их использова­ ния стали постепенно отказываться и начиная с конца XVIII в. в России стало широко применяться каменное покрытие дорог.

Первые русские рельсовые дороги с конной тягой были по­ строены в конце XVIII — начале XIX вв. на Алтае и Урале. Пер­ вая железная дорога общего пользования протяжением 27 км (Пе­ тербург— Павловск) была построена в 1836—1837 г. В 1860 г. в России было построено уже 1600 км железных дорог (включая первую магистральную дорогу Петербург—Москва протяжен­ ностью 650 км).

Быстрое развитие железнодорожного строительства во второй половине XIX в. вызвало замедление в строительстве безрельсо­ вых дорог, поэтому по всей территории России в 1913 г. было по­ строено всего 27 тыс. км дорог с каменным покрытием, тогда как уже к 1900 г. протяженность железных дорог превышала 53 тыс. км.

187

После Великой Октябрьской социалистической революции в строительстве как железных, так и безрельсовых дорог произошел резкий перелом. Развитие автомобильной промышленности и всего народного хозяйства создали условия для бурного роста и качест­ венного улучшения всех видов дорожного строительства. Была со­ здана промышленность строительных материалов, разработана технология механизированного дорожного строительства и созда­ ны конструкции современных покрытий и сооружений. Это было сделано с учетом различия в назначении дорог и в соответствии с особенностями природной (геологической, гидрогеологической и

быстрой и надежной транспортной связью. Автомобильные дороги с жестким покрытием образуют густую сеть в европейской части Союза и быстро развиваются в других его областях. Строитель­ ство дорог ведется на высокой механизированной базе с широким применением сборных конструкций, современных материалов (же­ лезобетона и бетона) и созданием прочных и надежных сооруже­ ний, которые работают длительное время в сложных и суровых природных условиях нашей необъятной страны.

Это стало возможным благодаря развитию нашей отечествен­ ной науки по железнодорожному и автодорожному строительству. Большую роль в совершенствовании всех видов дорожного строи­ тельства сыграло развитие советского дорожного грунтоведения и инженерной геологии.

§ 3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДОРОГ

Всякая современная дорога представляет собой сложный ком­ плекс инженерных сооружений, предназначенных для длительного транспортного использования, причем учитывается как современ­ ная необходимость, так и перспектива развития перевозок. Реше­ ние о строительстве дороги принимается после проведения спе­ циальных изысканий и составления проекта.

Изыскания и проектирование дорог делятся на экономические и технические. Первые определяют тип дороги, грузонапряжен­ ность и т. п., на основании чего выбираются основные параметры дорожных сооружений. Технические изыскания включают топогра­ фические, гидрологические и инженерно-геологические исследова­ ния, дающие характеристику природных условий по трассе соору­ жений, включая и обеспеченность местными строительными мате­ риалами. В целях выбора оптимального решения проект дороги особенно на ранних стадиях проектирования, составляется в нес­ кольких вариантах.

Проектирование всех видов дорог ведется в соответствии с действующими строительными нормами и правилами (СНиП), а

188

также со специальными нормами и техническими условиями на

строительство дорог.

В основе проекта дороги лежат материалы изысканий, среди которых чрезвычайно важны материалы инженерно-геологических изысканий, так как инженерно-геологические условия часто явля­ ются определяющими при выборе варианта трассы, а также ре­ шающими при выборе конструкции земляного полотна, типа по­ крытия, системы инженерных сооружений и т. п. Большая протя­ женность дороги и относительная узость полосы, захватываемой ■ею, создают специфику дорожных изысканий. Они проводятся в виде линейных изысканий по трассам отдельных вариантов дороги и при их проведении используются материалы инженерно-геологи­ ческих съемок. Особенности дорожных инженерно-геологических исследований рассматриваются в курсах по инженерной геологии (Попов, 1959), а применяемые методы исследования — в курсе «Методы инженерно-геологических исследований».

По материалам изысканий составляется проектная докумен­ тация, представляемая в виде инженерно-геологического профиля, (рис. ПО), на котором нанесены «красные отметки» проектного профиля дороги.

При проектировании дорог существуют различные допустимые продольные уклоны. Так, для современных дорог I класса допу­ скаются продольные уклоны в 4%, а для магистральных желез­ ных дорог— 12—20%о- Для других классов дорог эти величины соответственно меняются. Исходя из требований безопасности дви­ жения регламентируется и кривизна пути на закруглениях и по­ воротах. Для магистральных железных дорог не допускаются кривые с радиусом меньше 600 м в равнинной и 500 м в горной местности.

Кроме этого, существуют требования к допустимым уклонам

икривым поворотов, вытекающие из необходимости надлежащей видимости препятствия и обеспечения остановки транспорта, что особенно важно для автомобильных дорог, используемых также для движения гужевого транспорта и пешеходов.

Следует отметить, что требования к допустимым уклонам и радиусам кривых не являются стабильными, а периодически пе­ ресматриваются в зависимости от изменения мощности двигателей

искорости движения транспорта.

§ 4. АВТОМОБИЛЬНАЯ ДОРОГА

с необходимой скоростью. Для этого она должна занимать опре­ деленное положение в пространстве, иметь полосообразное геомет­ рическое очертание и представлять собой достаточно ровную и прочную поверхность. На рис. 111 приведен поперечный профиль дороги, на котором видно, что рядом с проезжей частью (6) рас­

190