книги / Мостовые переходы

экономических обоснований. При большой интенсивности движе­ ния по дороге косой мостовой переход может оказаться экономи­ чески выгоднее нормального за счет резкого снижения транспорт­ ных расходов, обусловленного сокращением пути пробега грузов.

Иногда необходимость устройства косого мостового перехода диктуется специфическими условиями на реке в районе перехода (например, условиями выхода трассы на надпойменную террасу).

В-плане ось мостового перехода в пределах всей ширины раз­ лива должна представлять собой по возможности одну прямую. Повороты трассы в пределах поймы нежелательны: если поворот сделан вниз по течению от моста, то у пойменной насыпи образу­ ется водный «мешок», в результате чего сильно затрудняется слив пойменной воды в отверстие моста; если же поворот трассы вверх по течению от моста, то вдоль верхового откоса пойменной насыпи возникает течение с повышенными скоростями, вследствие чего требуется усиленная защита указанного откоса насыпи от подмыва или устройство струеотбойных траверсов.

Элементы плана и профиля трассы мостового перехода должны соответствовать требованиям СНиП П-Д.1—62 для железных до­ роги СНиП П-Д.5—72 — для автомобильных.

В районе мостового перехода направления течений в русле и на поймах должны быть по возможности параллельными при различ­ ных уровнях воды. Створ перехода следует назначать в наиболее узком месте разлива реки.

Русло реки на участке перехода должно быть устойчивым. Это­ му требованию лучше удовлетворяют плесы. Мостовой переход предпочтительней трассировать на таких участках реки, на кото­ рых поймы достаточно высоко приподняты над уровнем меженных вод, являются наиболее узкими и не имеют озер, болот, староречий и протоков.

При трассировании желательно избегать пересечения островов: они уменьшают площадь живого сечения потока под мостом, что приводит к необходимости увеличения отверстия моста. Не реко­ мендуется назначать створ перехода в местах образования наледей, заторов и зажоров льда. Не следует трассировать переход непос­ редственно ниже устья притока из-за возможного скопления нано­ сов под мостом.

При выборе места перехода необходимо принимать во внима­ ние геологические условия на разных участках реки. Целесообраз­ но назначать створ перехода в том месте, где коренные и плотные породы залегают на более высоких отметках (эти породы могут служить основанием фундаментов мостовых опор). Не следует рас­ полагать створ перехода на участках реки с оползневыми склонами, карстовыми явлениями и неблагоприятным для заложения опор напластованием грунтов.

При трассировании мостового перехода через судоходные и сплавные реки выбирают такой участок, который обеспечивает удобный и безопасный пропуск под мостом судов и плотов. Ось моста располагают нормально к направлению судовых ходов при

4*

51

средних и низких уровнях воды в русле и при расчетном судоход­ ном уровне воды. Если отклонение оси моста от нормали к направ­ лению течения превышает 5°, то необходимо увеличение ширины подмостового габарита и устройство специальных регуляционных сооружений. Мост следует располагать на слгЛо*изогнутых плесо­ вых участках русла. Не рекомендуется пересекать реку на тех участках, где наблюдается перевал судового хода от одного берега

к другому. Трасса мостового перехода должна быть согласована

сместным бассейновым управлением пути Министерства речного флота и организациями, производящими сплав леса.

Трассирование мостовых переходов следует производить с уче­

вого перехода на реке с побочневым ти­ пом руслового процесса:

t — створ	мостового	перехода; 2— побочень;
3 — меженное русло;		4 — фарватер;	5 — плесо­
вая	лощина; б — бровка чашки		русла

Рис. Ш.З. Варианты трассы мостового перекода через реку с ограниченно меандрирующим руслом:

/ — трасса	перехода при перекрытии мостом все­
го пояса	меандрнрования; / / — трасса	перехода
при укреплении подмываемых вогнутых		берегов
излучин;	t — укрепление берегов; 2 — цилиндри­
	ческая опора

том типа руслового про­ цесса. При ленточногря­ довом типе (см. рис. П.9) створ перехода рекомен­ дуется располагать нор­ мально к руслу.

На реках с побочневым типом руслового про­ цесса при отсутствии спе­ циальных требований су­ доходства и сплава створ перехода располагают нормально к берегам, от­ деляющим чашку русла от пойменной террасы, не­ зависимо от положения меженного русла (рис. Ш.2). На больших судо­ ходных реках при медлен­ ном движении побочней рекомендуется пересекать меженное русло на прямолинейном или слабо изогнутом его участке с целью расположения мос­ та перпендикулярно к су­ довому ходу.

При пересечении рек с ограниченно меандрирующим руслом сравнивают два возможных варианта мостового перехода: вари­ ант перекрытия мостом всего пояса меандрирования (рис. III.3, вари­ ант /) и вариант укрепле­ ния подмываемых вогну­ тых берегов верховой и

52

Рис, Ш.4. Схема мостового перехода че­ рез реку с незавершенным меандрированием:

I —створ мостового перехода; 2 — запруда на спрямляющем протоке; 3 — запруда на излучи­ не; 4 — устройство моста на излучине; 3 — устройство моста на спрямляющем прогоне

Рис. III.5. К выбору места перехода через реку с блуждающим руслом;

/ — вариант трассы перехода с пересечением зо­ ны блуждания; / / — вариант трассы перехода е пересечением реки в теснине; 1 — струенаправляю­ щие дамбы; 2 —осередок; 3 — проток; 4 — грани­ цы зоны блуждания

Йересекаемой трассой излучин (рис. Ш.З,	вариант	Я). Впер­
вой варианте пояс меандрирования и русло	можно	пересекать

под любым углом, а во втором рекомендуется пересекать их под прямым углом. По первому варианту мост целесообразно устраи­ вать на цилиндрических опорах, так как вследствие сползания из­ лучин русловой поток в различные годы будет подходить к опорам под разными углами.

На реках со свобод­ ным мёандрированием це­ лесообразно пересекать русло в середине хорошо развитой излучины, при­ жатой к одному из корен­ ных берегов долины. В том случае, когда выбран­ ная для перехода излучи­ на и сопряженные с ней верхбв^ и низовая излу­ чины образуют узкий пе­ решеек, следует рас­ смотреть два варианта устройства моста:, на из­ лучине русла с закрепле­ нием вогнутых берегов сближающихся излучин (верховой и низовой) и на искусственном русле, соединяющем эти излу-. чины.

При пересечении реки с руслом, деформирую­ щимся по типу незавер­ шенного меандрирования, трассу перехода также прокладывают через сере­ дину излучины (рис. II 1.4) а мост располагают или на излучине, или на спрямляющем протоке в зависимости от соотноше­ ния расходов, пропускае­ мых излучиной (QH3) и спрямляющим протоком

(Qnp) при расчетном уровне воды. Если QB3 <Qnp, то мост распола­ гают на спрямляющем протоке. Если же Qaa^Qnp, то рассматри­ вают оба варианта (с устройством запруд, пересекающих или излу­ чину или проток).

53

Мостовые переходы через реки с блуждающими руслами трасси­ руют нормально к границам зоны блуждания (рис. III.5, вариант /). При этом расположение отдельных рукавов и протоков при низком меженном уровне воды не принимают во внимание, так как они в течение сравнительно короткого промежутка*Времени могут резко изменять свои очертания. Реку желательно пересекать в том мес­ те, где зона блуждания имеет наименьшую ширину. Рекомендуется рассматривать вариант трассы в обход зоны блуждания с пересе­ чением реки в ближайшей тесйине, где русло не разбивается на рукава и протоки (рис. III.5, вариант II), если топографические условия позволяют проложить трассу в обход зоны блуждания.

При трассировании дорог в извилистых узких долинах горных рек иногда одну и ту же реку пересекают несколько раз, допуская косое пересечение водотока и даже расположение мостов на за­ круглениях дороги.

Окончательный выбор варианта трассы перехода должен быть обоснован (особенно на пересечениях крупных рек) специальными технико-экономическими расчетами (см. гл. X). В результате сопо­ ставления технико-эксплуатационных, объемно-строительных и эко­ номических показателей выбирают наиболее оптимальный вариант.

Выбранный вариант мостового перехода согласуется со всеми заинтересованными местными организациями.

§ Ш.З. ТОПОГРАФО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ

Во время подробных технических изысканий мостового перехо­ да проводят топографо-геодезические работы, в состав которых входят прежде всего съемки генеральных и детальных планов.

Назначением генерального плана является обоснование пра­ вильности выбора местоположения оси перехода, вариантов трас­ сы, морфометрических и гидрометрических створов. Генеральный план служит топографической основой для производства инженер­ но-геологических и инженерно-гидрологических обследований рай­ она расположения мостового перехода. Детальный план предназна­ чается для проектирования подходов к мосту, регуляционных со­ оружений, укреплений берегов и спрямлений русел; кроме того, де­ тальный план необходим для проектирования строительных площа­ док с расположением временных сооружений.

В тех случаях, когда нужно заснять большую площадь (при на­ личии нескольких вариантов трассы мостового перехода), а также при изысканиях мостовых переходов в труднодоступных районах, целесообразно применять аэрофотосъемку. Она существенно облег­ чает производство изыскательских работ, значительно повышает их качество, дает изыскателям ясное представление о возможных ва­ риантах мостового перехода.

На рис. III.6 показан аэрофотоплан места мостового перехода, а на рис. III.7 — тот же план, но камерально дешифрованный про­ веденными горизонталями и указанием ситуационных признаков местности.

54

ках, меженное русло, границы разлива реки при уровне высоких вод УВВ, рельеф, ситуацию местности (контуры застроек и грани­ цы кустарника, леса, болот, сельскохозяйственных угодий); урезы воды русла, действующих протоков, пойменных озер, староречий; буровые скважины, водомерные посты, постоянные и вре­ менные реперы, опорные триангуляционные и полигонометрические пункты. Отмечают места заторов льда, обвалов крутых берегов, гравийно-галечных отложений и песчаных скоплений. Указывают направление ветра в паводочный и навигационный периоды. Съем­ ку генерального плана производят теодолитами-тахеометрами, ре­ же — мензулами.

Рис. III.7. Дешифрованный план места перехода

Пример оформления генерального плана мостового перехода представлен на рис. III.8.

При наличии топографических карт масштаба 1 : 25 000 и круп­ нее генеральный план может быть заменен выкопировкой из карты.

Детальный план снимают на площади, прилегающей к оси мос­ тового перехода. Эта площадь должна быть достаточной для про­ ектирования сооружений перехода (подходных насыпей, регуля­ ционных сооружений и т. д.), а также временных сооружений, не­ обходимых для строительства перехода. Детальный план снимают для каждого варианта мостового перехода.

Рекомендуются следующие минимальные размеры съемки де­ тального плана: поперек долины реки — на всю ширину разлива до

56

отметок, превышающих уровень высоких вод УВВ не менее чем на 1—2 м; вверх и вниз по течению реки по 1,0—1,5 отверстия моста, но не менее чем по 100 м в каждую сторону от оси мостового пере­ хода.

Рнс. III.8. Генеральный план мостового перехода:

t — трасса мостового перехода: 2 — морфоствор; 3 — временны* водомерный поет; 4 — роза расчетных скоростей ветра; о —лес; С— кустарник; 7 — болото; 8 — луг

Масштаб съемки детального плана зависит от размера пересе­ каемого водотока и площади съемки. Обычно принимают следую­ щие масштабы: для крупных рек 1:2000, средних— 1:1000, ма­ лых — 1 :500. Масштаб 1 : 500 принимают также для съемки отдель­ ных узлов регуляционных сооружений на переходах через средние и большие реки. Горизонтали на детальном плане проводят через 1,0 или 0,5 м. Съемку детального плана производят теодолитамитахеометрами или мензулами. На каждом берегу реки устанавлива­ ют один или несколько деревянных или бетонных постоянных репе­ ров, на которые переносят отметки от реперов государственного ни­ велирования.

На детальном плане мостового перехода показывают те же дан­ ные, что и на генеральном. Кроме того, показывают координатную сетку с величинами координат, пункты опорной плановой и высот­ ной сети, горизонтали берегов, дна русла и протоков.

57

Для построения плана дна реки в горизонталях или изобатах производят подводную съемку русла, староречий и протоков путем промеров глубин по створам с плановой привязкой их и нивелиров­ кой урезов. Зимой промеры глубин выполняют со льда, а в осталь­ ное время года — с лодки.

На открытой воде при большой ширине потока применяют три способа производства подводной съемки (рис. III.9): по поперечни­ кам, косыми галсами, продольными галсами.

Первый способ применяют при очень малых скоростях течения. Лодка перемещается по назначенному промерному створу; поло­ жение ее засекают теодолитом с постоянного пункта на берегу. Этот пункт выбирают с таким расчетом, чтобы угол между створом и направлением от лодки на теодолит был не менее 30°. Лодку ус­ танавливают в створе по береговым вехам.

Рис. III.9. Способы производства подводной съемки:

а — по	поперечникам; б — косыми	галсами;		е — продольными		галсами; I — базис; 2 — угло­
мерный	инструмент; 3 — веха; 4 — промерная			точка;	S — направление		течения; 6 — направле­
	ние движения лодки;	ц — угол	засечки		(должен	быть не	менее 30”)

Второй способ применяют при средних скоростях течения. Лод­ ка перемещается по косым по отношению к фарватеру реки направ­ лениям, которые фиксируются с помощью береговых вех.

Третий способ применяют при значительных глубинах и скорос­ тях течения. Положение лодки засекается двумя теодолитами, ус­ тановленными на разных берегах. Расстояние между промерными точками не должно превышать 7 10 ширины русла.

Для производства подводной съемки на крупных реках целесо­ образно использовать эхолоты, которые действуют по принципу из­ мерения времени, необходимого для прохождения ультразвукового импульса от прибора до дна реки и обратно. Наиболее широкое применение в практике изысканий мостовых переходов получил эхолот «Язь», который позволяет измерять глубины в диапазоне от 1 до 160 м (при этом глубины менее 1 м измеряют наметкой). Эхолот «Язь» снабжен самописцем, который производит радиаль­

58

ную запись измеряемых глубин на электротермическую бумажную ленту. При производстве промерных работ судно перемещается со скоростью до 12 км/ч. Положение точек промера в плане определя­ ют с помощью специального дальномера.

Глубины измеряют по поперечникам, расстояние между которы­ ми принимают равным YeVs ширины реки. Поперечники закреп­ ляют вехами, установленными на берегах реки. Если длина попе­ речника превышает 200 м, то на нем через каждые 50—60 м наме­ чают промежуточные точки, в которых устанавливают плавучие буйки, закрепленные с помощью якорей.

В процессе производства промерных работ судно должно пере­ мещаться равномерно. В тот момент, когда оно проходит мимо буй­ ка, на ленте самописца делается отметка и указывается номер буйка.

Камеральную обработку материалов промерных работ, выпол­ ненных с помощью эхолота, производят следующим образом. Преж­ де всего определяют линейную невязку, которую находят путем сравнения общей длины данного поперечника и той же длины, по­ лученной как сумма расстояний между промерными точками, а также между крайними промерными точками и концами поперечни­ ка. Найденную невязку распределяют пропорционально измерен­ ным расстояниям.

После этого приступают к обработке полученных с помощью самописца батиграмм эхолота. На каждой батиграмме определяют участки между промерными точками по отметкам на батиграмме и номерам буйков. Одновременно выбирают характерные точки пере­ лома рельефа дна для переноса их на профиль поперечника. За­ пись глубин на батиграмме эхолота «Язь» производится в радиаль­ ной развертке. При глубинах менее 3 м отсчеты снимают измери­ телем без учета кривизны записи, а при глубинах более 3 м отсче­ ты снимают по специальной палетке, которая выполняется в виде кривой с радиусом, равным радиусу записи на батиграмме.

Для приведения длин всех участков промера к одному масшта­ бу при построении профиля поперечника применяют следующий графический способ (рис. ШЛО). На восковке в определенном мас­ штабе на горизонтальной прямой откладывают исправленное рас­

стояние между урезами воды MNи показывают все промежуточные промерные точки I, II, III, IV и т. д. Из точки Мк прямой MNвос­

станавливают перпендикуляр и на нем откладывают отрезок МО, приблизительно равный MN. Точку О соединяют прямыми с про­ межуточными промерными точками I, II, III, IV и т. д. Восковку накладывают на батиграмму так, чтобы промежуточные промер­ ные точки на батиграмме IV и III' находились на лучах ОНи ОШ.

Затем все характерные точки рельефа дна на данном участке				бати­
граммы	(а, Ь, с,	d)	переносят на профиль поперечника. Для	этого
из точек	a, b, с,	d	опускают перпендикуляры на линию начально­
го отсчета и получают точки a', b', с', d', которые соединяют пря­
мыми с точками		О.	Указанные прямые продолжают до пересечения

с линией MNв точках А, В. С. D. Из этих точек по перпендикуля­

59

рам откладывают глубины, снятые с батиграммы, и в результате получают профиль дна.

Кроме съемки генеральных и детальных планов, в состав топо­ графо-геодезических работ на мостовых переходах входит разбивка вариантов трассы дороги на переходе, а также разбивка гидромет­ рических и морфометрических створов. Профили указанных створов вычерчивают отдельно. Положение их привязывают к полигону, ко­ торый служил основой для съемки плана.

В тех случаях, когда собранные в подготовительный период ма­ териалы разновременных

		съемок		данного				участка
		реки свидетельствуют							об
		интенсивном					русловом
		процессе,				производят
		съемки русла для оценки
		естественных				русловых
		деформаций.						ленточ­
		При наличии
		ногрядового			типа			русло­
		вого процесса				(см. §11.3)
		русло снимают в горизон­
		талях		или	изобатах				на
		участке		длиной,				равной
		трем	шагам			ленточной
		гряды.		Съемку			произво­
		дят	непосредственно						пос­
		ле спада паводка, т. е. в
		тот период, когда						гряды
		имеют		наибольшую					вы­
Рис. ШЛО. Построение профиля дна по бати­		соту.				побочневого
грамме эхолота:		В случае
/ — батиграмма эхолота; 2 — линия для	фиксирова­	типа руслового					процесса
ния промежуточных промерных точек; 3 — линия на­		русло снимают в горизон­
чального отсчета; 4 — линия записи дна;	5 — профиль
дна		талях		или	изобатах				на
		участке		длиной,				равной

четырем шагам побочня. Съемку производят по окончании паводка для установления наибольших глубин, которые образуются в пле­ совых лощинах во время прохождения паводка. Минимальные от­ метки перекатов определяют в конце меженного периода. Съемка должна охватить бровки коренного русла, побочни и спрямляющие рукаве между отторженными побочнями и коренным берегом. На основании материалов съемки устанавливают наибольшую величи­ ну периодического расширения русла.

При наличии ограниченного меандрирования снимают в гори­ зонталях излучины русла и прилегающие к ним пойменные мас­ сивы. Ширину участка съемки принимают равной ширине пояса ме­ андрирования, а длину — двум шагам излучины. Съемку произво­ дят на спаде паводка для установления наибольших глубин в нле-

60