4.3. Трассирование в различных топографических условиях

Трассирование в долинах рек. Долинные ходы трассы, проложенные вдоль рек, создают благоприятные условия для водоснабжения станций и станционных поселков, но характерны большим числом пересекаемых во­дотоков (притоков реки), что увеличивает стоимость искусственных соору­жений. В равнинной местности долины рек малоизвилисты, с широкими террасами. Трасса в этих условиях располагается на одной из надпоймен­ных террас. Такие участки трассы называют долинно-террасовым ходом.

В пересеченной местности долины более извилистые. На участках больших излучин реки наряду с вариантом удлинения линии для обхода излучины необходимо изучить возможность пересечения реки двумя мос­тами либо отвода русла реки (рис. 4.17).

На 198—199 километрах трассы железнодорожной линии Новокузнецк — Абакан р. Томь имеет крутую излучину, огибающую узкий и высокий скальный мыс лево­бережного склона долины (рис. 4.18). При проектировании дороги рассмат­ривалось несколько вариантов [53]. Укладка трассы на всем протяжении участка по левому берегу реки приво­дила к пересечению скального мыса тоннелем протяженностью 300 м. В I "" бестоннельном варианте (штриховая линия на рис. 4.18) трасса пересекала

Рис. 4.17. Варианты трассы на участке большой излучины реки:

/ - обход излучины; 2 - пересечение излучины двумя мостами; 3 - отвод русла реки

Рис. 4.18. Участок трассы железной дороги Новокузнецк — Абакан в долине р. То­ми '

русло р. Томи, на некотором протяжении следовала по правому берегу реки, но затем для подхода к участковой станции Бискамжа вновь переходила на левый бе­рег с устройством мостовых переходов через р. Томь и ее приток Тузуксу. Лучшим оказался вариант трассы, пересекающей выступающий мыс выемкой максимальной глубиной около 19 м и дважды пересекающей русло р. Томи насыпями из скально­го грунта (жирная линия на рис. 4.18). В связи с перекрытием реки осуществлено спрямление ее русла прорытием канала длиной 500 м, шириной по дну 15 м и средней глубиной 1,0—1,2 м. Принятое решение исключило необходимость строи­тельства трех мостовых переходов и, сокращая длину трассы более чем на 300 м по сравнению с правобережным вариантом, значительно снизило стоимость строи­тельства.

В горных районах, где реки текут в ущельях с крутыми склонами (косо­горами) без террас, трасса может быть уложена либо на косогоре выше уровня высоких вод (долинно-косогорный ход) либо у подошвы косогора. В косогор из прочных скальных пород основную площадку земляного полот­на можно врезать в виде полувыемки (рис. 4.19). Учитывая сложность со­оружения второго пути на таких участках в условиях движения поездов, выемки на крутых косогорах и на прижимах рек, как и выемки глубиной более 6 м, располагаемые в скальных породах на железных дорогах И кате­гории и выше, согласно Строительно-техническим нормам СТН Ц-01-95 проектируют под два пути. Для обеспечения безопасности движения поез­дов на участках, где возможен камнепад, между основанием откоса и ос­новной площадкой земляного полотна устраивают улавливающую траншею (см. рис. 4.19).

На крутых косогорах, сложенных слабыми скальными породами или переувлажненными обыкновенными грунтами, укладка трассы, как прави­ло, нецелесообразна, так как для обеспечения устойчивости земляного по­лотна на таких участках необходимы дорогостоящие сооружения: разветв­ленная система дренажей, подпорные стены и др., строительство которых трудно механизировать. Кроме того, такие участки пути требуют больших расходов труда и средств в период эксплуатации.

1-1,25

Рис. 4.19. Полувыемка на скальном косогорном участке БАМа:

1 — шебень с глыбами; 2 — трещиноватые гнейсы и гранитогнеисы; 3 — крепкие нетрещи­новатые гнейсы и гранитогНейсы; 4 — улавливающая траншея

Рис. 4.20. Поперечный профиль насыпи, прислоненной к косогору:

/ - скальный массив косогора; 2 - делювиальный слой; 3 - улавливающая траншея; 4 - насыпь; 5- защитная берма; 6- упорная берма; 7- река; 8 — речные донные отложения

Опыт строительства железных дорог в горных районах Сибири показал, что вместо укладки трассы на крутых неустойчивых косогорах целесооб­разно размещать земляное полотно у их подошвы, отсыпая насыпи скаль­ным фунтом в русло реки (рис. 4.20). Многолетний опыт успешной экс­плуатации таких участков пути на железных дорогах Новокузнецк — Аба­кан (в долине р. Томи), Абакан - Тайшет (в долине р. Туманшет) и других дал основание применить подобные решения на ряде участков Байкало- Амурской магистрали по долинам рек Олекмы, Нюкжи и др.

Несмотря на большие объемы строительных работ и сложный план ли­ний в узких ущельях, в горных условиях укладка трассы попутными до­линными ходами нередко является единственно возможным решением.

Трассирование на водоразделах. Водораздельные ходы наиболее часто применяются при проектировании железных дорог в равнинных и слабо холмистых районах, где водоразделы широки, имеют благоприятное очер­тание в плане и относительно небольшое колебание отметок. Геологиче­ские и гидрологические условия этих водоразделов обычно благоприятст­вуют сооружению железных дорог. Для водораздельных участков трассы характерны небольшие объемы земляных работ и в отличие от долинных ходов небольшое количество водопропускных сооружений либо полное их отсутствие, если трасса уложена по самой водораздельной линии. Недос­татком водораздельных ходов в сравнении с долинными ходами является сложность и большая стоимость устройств водоснабжения станций и по­селков.

Трассирование поперечно-водораздельными ходами. Одним из основных вопросов, подлежащих решению при укладке трассы поперечно- водораздельным ходом, является выбор места пересечения водораздела. Если проектируется устройство перевальной выемки, то водораздел пере­секают, как правило, в одном из седел. Желательно, чтобы выбранное сед­ло совпадало с кратчайшим направлением трассы и имело наиболее низ­кую отметку, что позволит уменьшить глубину перевальной выемки. Кроме того, преимущество имеет более узкое седло, в котором протяженность вы­емки и соответственно объем земляных работ будет меньше, чем при пере­сечении водораздела на той же проектной отметке, но в более широком седле (рис. 4.21). Преимущество того или иного места пересечения водо­раздела следует оценивать также с учетом различия трассы на подходах к водоразделу. >

Рис. 4.21. Схематический продольный профиль трассы на пересечении водораздела: а — в узком седле; 6 — в широком седле

Рис. 4.22. Варианты трассы БАМа на пересечении Лена-Таюрского водораздела:

1 - Лена-Таюрский; 2 — Васильевский; 3 - Колпашный; 4 - Королевский

Как следует из рис. 4.22 [3], варианты пересечения трассой БАМа Лена- Таюрского водораздела различаются не только положением трассы на значитель­ном протяжении подходов к соответствующему седлу, но определяют также место пересечения р. Лены большим мостовым переходом. В результате технико- экономического сравнения был выбран Колпашный вариант, который по строи­тельно-эксплуатационным показателям оказался также лучше долинного Лена- Таюрского варианта.

Существенное значение при трассировании поперечно-водораздельного хода имеет также выбор отметки пересечения водораздела. Поскольку в большинстве случаев поперечно-водораздельные ходы являются напряжен­ными ходами, то проектная отметка трассы на водоразделе не только фиксирует глубину перевальной выемки, но, как это следует из формул (4.1)—(4.3), определяет протяженность линии на участке спуска с водораздела. С целью сокращения длины этого участка на поперечно- водораздельных ходах могут использоваться уклоны усиленной тяги.

При проектировании железных дорог с большими размерами перевозок более рациональными оказываются варианты с лучшими эксплуатацион­ными показателями, когда трасса пересекает водораздел одиночной тягой по спрямленному направлению при меньшей сумме преодолеваемых вы­сот, т.е. при более низких отметках пересечения водораздела. Такие реше­ния достигаются устройством более глубокой перевальной выемки или со­оружением тоннеля. <

ас <

ю о о.

X

о а

U

< из

я

С-

CQ

Напротив, на линиях с небольшими размерами перевозок необходимо стремиться к уменьшению строительной стоимости линии даже ценой ухудшения эксплуатационных показателей. В этом случае могут оказаться целесообразнее варианты, трасса которых пересекает водораздел уклонами усиленной тяги на более высоких отметках.

При проектировании БАМа на участке пересечения Северо-Муйского хребта в Ангараканском седле рассматривались варианты с перевальным тоннелем различ­ной длины и бестоннельные варианты с усиленной (двойной и тройной) тягой (рис. 4.23) [3]. Преимущество было отдано варианту наименьшей протяженности с перевальным тоннелем, длина которого при разработке технического проекта была принята равной 15,3 км. Бестоннельный вариант (Петлевой) с уклонами двойной тяги длиннее принятого тоннельного варианта на 42 км, пересекает седло выемкой, но на нем имеется пять петлевых тоннелей общей протяженностью 5 км.