close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

Внешнеэкономические аспекты информационной;pdf

код для вставкиСкачать
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ)
Кафедра «Изыскания и проектирование железных дорог»
Е.А.МАКУШКИНА
ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ
ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ
Рекомендовано редакционно-издательским советом
университета в качестве учебного пособия
Москва - 2008
УДК 625.11:504
М 15
Макушкина
Е.А.
Природопользование
при
проектировании
железных дорог: Учебное пособие. -М.: МИИТ, 2008.- 108 с.
Учебное пособие разработано по дисциплине «Природопользование»
для студентов специальности 330100 «Безопасность жизнедеятельности».
Рекомендуется к использованию студентами специальности 330200
«Инженерная защита окружающей среды» при изучении дисциплины
«Основы проектирования железных дорог» и 270204 «Строительство
железных дорог, путь и путевое хозяйство» при разработке курсовых и
дипломных проектов по кафедре «Изыскания и проектирование железных
дрог».
Рецензенты: д.т.н., зав. кафедрой «Инженерная экология» Московского
государственного университета путей сообщения (МИИТ)
В.Г.Попов;
к.т.н.,
научный
редактор
журнала
«Транспортное
строительство» В.В.Космин.
© Московский государственный
университет путей сообщения
(МИИТ), 2008
2
Предисловие
Дисциплина «Природопользование» изучается студентами 5-го курса
специальности «Безопасность жизнедеятельности» в течение одного
семестра. Ограниченное время изучения этой дисциплины обусловило
необходимость разработки специального лекционного курса, в котором
лаконично и доступно излагаются основы проектирования железных дорог
в увязке с вопросами рационального использования природных ресурсов.
Спектр рассматриваемых вопросов ограничивается проектированием
трассы новых железных дорог, размещением раздельных пунктов,
водопропускных сооружений и сравнением вариантов проектных решений.
К моменту начала изучения этой дисциплины студенты овладели
базовыми знаниями в области математики, физики, теории вероятностей,
имеют представление о конструкции железнодорожного пути, о способах
организации движения поездов, взаимодействии пути и подвижного
состава, о действующих на поезд силах. Это позволило автору изменить
традиционную последовательность изложения вопросов проектирования
железных дорог, выстроив логическую цепочку создания проекта
железной
дороги
от
целевой
постановки
задачи
до
технико-
экономического обоснования выбора оптимального варианта трассы.
Автор выражает благодарность Г.В.Лебедеву, И.Г.Переселенковой и
к.т.н.Е.А.Рыжик за помощь в подготовке рукописи к изданию.
3
1. Железная дорога и окружающая среда как единая природнотехническая система
Железная дорога представляет собой сложную техническую систему,
состоящую из следующих подсистем 1-го порядка:
1) трасса – продольная ось железной дороги, определяющая
пространственное положение системы и взаимное расположение
ее подсистем;
2) несущие конструкции – нижнее строение пути (земляное
полотно, искусственные сооружения) и верхнее строение пути
(балласт, рельсы, шпалы, рельсовые скрепления и т.д.);
3) путевое развитие – главные пути, станционные пути, стрелочные
переводы;
4) подвижной состав – локомотивы, вагоны;
5) электроснабжение
устройства
тягового
на
электрифицированных
электроснабжения
(ЛЭП,
линиях
–
тяговые
подстанции, контактная сеть);
6) средства управления процессом перевозок – устройства СЦБ и
связи;
7) средства технического обслуживания – путевое, локомотивное,
вагонное, пассажирское, грузовое и другие хозяйства железной
дороги;
8) коммуникации – линии связи и электропередачи, устройства
водо- и теплоснабжения, канализация и т.д.
4
Подсистемы 1-го порядка, в свою очередь, делятся на подсистемы
более низкого порядка. Например, подсистема 1-го порядка Трасса делится
на подсистемы 2-го порядка План и Профиль. Подсистема 2-го порядка
План делится на элементы Прямые, Круговые кривые и Переходные
кривые. Элементом железной дороги называется такая часть подсистемы,
дальнейшее деление которой в рамках решения некоторой задачи
нецелесообразно. Понятия система, подсистема и элемент относительны и
вводятся в зависимости от предмета и цели исследования.
Железная дорога тоже может рассматриваться как подсистема,
входящая в единую транспортную систему страны, где другими
подсистемами
являются
автомобильный,
речной,
морской,
трубопроводный, авиационный транспорт.
Традиционно
экологически
наиболее
безопасными
видами
транспорта признаются морской, речной и трубопроводный. Однако,
первые два ограничены начертанием гидрографической сети, а третий –
характером транспортируемых грузов (нефть, газ). Для обеспечения
массовых
наземных
грузовых
перевозок
наиболее
безопасным
и
эффективным является железнодорожный транспорт. Это объясняется
лучшими показателями по уровню энергозатрат и меньшими выбросами
загрязняющих веществ на единицу перевозочной работы вследствие более
стабильных условий
работы тепловозных двигателей и широкого
применения электровозной тяги.
Для железной дороги окружающей средой являются другие
технические системы и природа, с которыми она находится в контакте.
Железная дорога в совокупности с окружающей средой представляет
собой
природно-техническую
систему
(ПТС)
Железная
дорога
Окружающая среда (ЖДО).
Морфологически ПТС ЖДО состоит из следующих подсистем:
5
–
1) Железная дорога
2) Техносфера
3) Гелиосфера
4) Селеносфера
5) Атмосфера
6) Гидросфера
7) Литосфера
8) Биосфера
Подсистемы 2-8 образуют
окружение
первой
подсистемы.
Взаимодействие железной дороги и окружающей среды выражается в виде
возмущений. Основные виды возмущений подсистем ПТС ЖДО и их
последствия представлены в табл.1.1.
Таблица 1.1
Виды возмущений подсистем ПТС ЖДО и их последствия
Возмущения
Последствия возмущений
1. Подсистема «Железная дорога»
Отвод земель
Сокращение пространства обитания
Изменение рельефа
Техногенный рельеф
Воздействие на атмосферу
Загрязнение атмосферы
Воздействие на гидросферу
Загрязнение гидросферы
Воздействие на почву
Загрязнение почвы, уничтожение
плодородного слоя
Генерирование шума во время
Угнетение популяций птиц и
строительства и эксплуатации
животных, вынужденная их
железной дороги
миграция
Замутнение воды в реках и водоемах Уничтожение планктона и
при использовании
отложенной икры
гидромеханизации
Сооружение мостовых переходов
Уничтожение нерестилищ и
зимовальных ям
Нарушение путей миграции
Угнетение популяций эндемичных
животных
видов животных
Изменение температурноУгнетение эндемичных биоценозов,
влажностного режима территории
образование термокарстов
Уничтожение древесноИзменение микроклимата, провоцикустарниковой растительности
рование оползневых процессов
6
Взаимодействие с другими видами
транспорта
Влияние на политикоадминистративную сферу
Конкуренция
Обеспечение транспортных связей
между административными
центрами
Влияние на производственноТранспортное обслуживание
экономическую сферу
производственно-экономического
комплекса
Влияние на социально-культурную
Обеспечение транспортных связей
сферу
между культурными, научными
центрами, местами отдыха
населения
Влияние на межгосударственные
Обеспечение транспортных связей с
отношения
другими государствами
2. Подсистема «Техносфера»
Транспортные сети (наземные)
Необходимость устройства
транспортных развязок
ЛЭП
Электромагнитные возмущения
Трубопроводы
Устройство пересечений
Водные транспортные сети
Устройство мостовых переходов
Гидротехнические сооружения
Вынос железной дороги из зон
затопления
Выработки полезных ископаемых
Деформации земляного полотна
АЭС, ГЭС, ТЭС, ТЭЦ
Изменение положения трассы в
связи с необходимостью обхода или
подхода к объекту
Промышленные объекты
Изменение положения трассы в
связи с необходимостью обхода или
подхода к объекту
Населенные пункты
Изменение положения трассы в
связи с необходимостью обхода или
подхода к объекту
Памятники архитектуры и культуры Изменение положения трассы в
связи с необходимостью обхода или
подхода к объекту
3. Подсистема «Гелиосфера»
Смена дня и ночи
Учет в графике движения поездов
Тепловое излучение
Изменение режима работы
железнодорожного пути
Световое излучение
Изменение освещенности
Магнитное излучение
Магнитные возмущения
7
Смена времен года
Изменение в расписании движения
поездов
4. Подсистема «Селеносфера»
Лунное притяжение (приливы и
Увеличение проектных отметок
отливы)
профиля ж.д. в связи с угрозой
подтопления
Освещенность
Изменение освещенности
5. Подсистема «Атмосфера»
Атмосферные разряды (молнии)
Устройство молниеотводов
Ветры
Ориентация трассы по розе ветров
6. Подсистема «Гидросфера»
Ливни
Устройство водоотводов
Снегопады
Снегозащитные сооружения,
увеличение проектных отметок
продольного профиля трассы ж.д.
Паводки
Увеличение проектных отметок,
регуляционные сооружения
Половодье
Увеличение проектных отметок,
регуляционные сооружения
Грунтовые воды
Защита от подтопления
Ледоходы
Устройство ледорезов
Лавины снежные
Противолавинные сооружения
Наледи
Противоналедные мероприятия
Акватории
Обход, устройство подводных
тоннелей, паромных переправ
Гидросеть
Мостовые переходы
Подземные льды
Индивидуальное земляное полотно
7. Подсистема «Литосфера»
Поле тяготения
Дополнительное сопротивление от
уклона
Сейсмичность
Сейсмоустойчивые сооружения или
обход сейсмически опасных зон
Оползни, сплывы, солифлюкции
Противооползневые мероприятия
Сели
Селезадерживающие сооружения,
посадки деревьев
Курумы и осыпи
Галереи, армирование древеснокустарниковыми посадками
8
Болота
Осушение, индивидуальное
земляное полотно
Многолетнемерзлые грунты
Учет при выборе направления
трассы, использование геотекстиля
Песчаные бури
Пескозащитные сооружения,
ориентация трассы по розе ветров,
увеличение проектных отметок
Камнепады
Защитные галереи
Высота над уровнем моря
Снижение силы тяги тепловозов
Тектонические разломы
Учет при выборе места тоннельного
пересечения
Пересеченность рельефа
Развитие трассы
Месторождения полезных
Учет при выборе направления и
ископаемых
проектировании профиля трассы
8. Подсистема «Биосфера»
Флора
Необходимость рубки и корчевки
при укладке трассы. Укрепление
откосов земляного полотна, защита
от снежных заносов, шума, очистка
воздуха.
Фауна
Устройство скотопрогонов,
перерывы в движении поездов в
ночное время для обеспечения
миграции диких животных,
устройство ограждений,
отпугивающей сигнализации, учет
наличия нерестилищ и зимовальных
ям при выборе мест мостового
перехода, устройство
дополнительных пролетных
строений для пропуска рыбы на
нерест
Почвы
Одернование откосов,
использование при рекультивации
нарушенных земель
Примечание: в таблице курсивом выделены доброжелательные
возмущения.
9
Взаимодействие железной дороги с окружающей средой может быть
«доброжелательным» и «конфликтным». Во избежание конфликтов при
проектировании железных дорог должны быть разработаны мероприятия
по защите железной дороги от окружающей среды и окружающей среды от
негативного
воздействия
железной
дороги.
Например,
устройство
транспортных развязок с другими транспортными системами в разных
уровнях, устройство водопропускных сооружений и т.д.
При проектировании и оперативном управлении строительством и
эксплуатацией
железных
дорог
организационно-технологические
принимаемые
решения
должны
технические
и
обеспечивать
устойчивость ПТС ЖДО и ее элементов на всех этапах их эволюции. Для
этого необходимо создание эффективного механизма оперативного
управления – инженерно-экологического мониторинга, который позволял
бы непрерывно контролировать параметры ПТС ЖДО и управлять ими
путем совершенствования принимаемых технических решений с учетом
сложившейся экологической ситуации.
2. Основы инженерно-экологического мониторинга при
проектировании железных дорог
Впервые термин «мониторинг», подразумевающий комплексную
систему контроля,
прогноза
и
управления
природно-техническими
объектами, был выдвинут в 1972 году на Стокгольмской конференции
ООН по окружающей среде. Программа ООН по окружающей среде
(ЮНЕП)
сформулировала
три
основных
функциональных
задачи
экологического мониторинга:
1) измерение и оценка параметров состояния окружающей среды;
2) управление окружающей средой с учетом ее состояния;
10
3) вспомогательные меры, охватывающие вопросы образования и
подготовки кадров.
Для
успешного
проектировании,
решения
строительстве
этих
и
задач
эксплуатации
при
изысканиях,
железных
дорог
необходимо создание системы инженерно-экологического мониторинга
(ИЭМ), включающей следующие основные элементы:
1) информационную базу;
2) нормативную базу;
3) научно-обоснованные прогнозы развития ПТС ЖДО;
4) проектные решения, технологии и конструкции сооружений,
обеспечивающие устойчивость ПТС ЖДО;
5) экологическую экспертизу принимаемых решений.
Информационная база ИЭМ представляет собой совокупность
данных о состоянии окружающей среды. Она может быть отражена на
топографических картах и планах территорий (в т.ч. представленных в
электронном виде), прилегающих к проектируемой железной дороге, с
указанием на них характеристик фоновых состояний окружающей среды.
Состояние литосферы характеризуется геологическим строением,
наличием тектонических разломов земной коры, выходом скальных пород,
распространением и характером коренных пород, наличием и мощностью
многолетнемерзлых грунтов, карстовых пустот, месторождений полезных
ископаемых и т.д. В сельскохозяйственных районах эту функцию
выполняют кадастры занимаемых угодий. На планы и карты должны быть
также нанесены исторические и архитектурные памятники, контуры
заповедников.
Состояние гидросферы описывается с помощью водных кадастров с
указанием фоновых концентраций загрязняющих веществ; на них
отражается также рыбохозяйственная характеристика водоемов.
11
Состояние атмосферы косвенно отражается на планах территорий,
где отмечаются
источники
химического и
шумового
загрязнения
атмосферы с указанием фоновых концентраций загрязняющих веществ и
уровня шума.
Состояние флоры и фауны отражается на планах территорий с
указанием границ распространения и характеристикой флоры и фауны;
особо отмечаются места обитания особей, занесенных в Красную книгу.
Для создания информационной базы ИЭМ используются контактные
и бесконтактные методы изысканий. Контактные методы практикуются
при наземных изысканиях специализированными или комплексными
изыскательскими партиями, в которые входят геодезисты, геологи,
гидрологи, сейсмологи, химики, биологи и другие специалисты. К
бесконтактным методам относятся космические и аэроизыскания.
В
настоящее
время
аэро-
и
космическая
съемка
широко
используются для создания банка данных по экологии с целью оценки и
прогнозирования состояния компонентов окружающей среды, особенно в
связи с антропогенным воздействием. Космические снимки несут в себе
обширную и разноплановую информацию: позволяют увидеть ранее не
замеченные геологами разломы земной коры, изучить подводные рельефы
на глубине нескольких десятков метров, составить карты лесов и т.д. К
настоящему времени на основе космической съемки создана серия
тематических и динамических карт природных ресурсов и окружающей
среды.
Тематические
карты
включают
в
себя
топографические,
ландшафтные, геологические, почвенные карты, карты растительности,
водных ресурсов, использования земель.
Динамические карты создаются для наблюдения за изменениями
экологической обстановки. Их получают на основе космических снимков
12
одной и той же территории, выполненных с определенным временным
интервалом.
Преимущество космической
съемки
по
сравнению
с
наземными изысканиями или аэрофотосъемкой заключается в том, что она
отражает состояние больших регионов практически на единый момент
времени. Это особенно важно для регионов с большой скоростью
изменения состояния окружающей среды под воздействием человеческой
деятельности.
На
космических
снимках
растительность
играет
подчиненную по сравнению с рельефом роль в формировании рисунка
фотоизображения, однако влияет на его тональность и структуру. Это дает
возможность
оценивать
динамику
развития
связанную с изменчивостью состояния
геологической
горных пород
среды,
в системе
«природная среда – инженерные сооружения». На основе анализа
фотоизображения
участков,
коренных
элементарных
характеризующихся
пород,
степенью
ландшафтов
однотипными
их
определяют
рельефом,
трещиноватости,
границы
состоянием
выветрелости,
обводненности, способности к смещениям.
Нормативную базу ИЭМ составляют СНиП (Строительные нормы и
правила) и ПНиП (Природоохранные нормы и правила проектирования).
Основой ПНиП являются природоохранные нормативы – научнообоснованные и законодательно установленные величины предельнодопустимого воздействия на окружающую среду.
Прогноз развития ПТС ЖДО. В рамках ИЭМ должен быть
разработан прогноз влияния железнодорожного строительства на флору и
фауну, на изменение естественных природных процессов, таких как
термокарсты, оползни, заболачивание, изменение уровня грунтовых вод и
т.д. Методика составления научного прогноза включает в себя:
1) анализ информации о состоянии окружающей среды в районе
проектирования железной дороги;
13
2) изучение проектов ранее построенных в аналогичных природных
условиях железных дорог с целью установления закономерностей их
влияния на компоненты окружающей среды;
3) составление научного прогноза о влиянии проектируемой железной
дороги на динамику развития окружающей среды.
В случае отсутствия проектов-аналогов при проектировании железных
дорог в районах с уникальными природными условиями следует проводить
лабораторное
моделирование
природно-технических
систем
и
их
элементов.
Проектные
решения,
технологии
и
конструкции
сооружений,
обеспечивающие устойчивость ПТС ЖДО. На основе полученного
научного прогноза развития ПТС ЖДО инженер-проектировщик выбирает
направление и основные параметры трассы железной дороги, а также
разрабатывает технологии и конструкции сооружений защиты ПТС ЖДО.
При проектировании и строительстве железных дорог в сложных
природных условиях при недостаточной достоверности прогнозов следует
предусматривать экспериментальное строительство участков трассы и
отдельных
инженерных
сооружений
для
проверки
эффективности
предлагаемых решений в реальных условиях.
Экологическая экспертиза. В соответствии с законодательством
финансирование всех проектов строительства осуществляется только при
наличии положительного заключения экологической экспертизы.
Успешная реализация программы экологического оздоровления на
железнодорожном
транспорте возможна
при
решении
экспертами-
экологами следующих задач:
1) контроля за устойчивостью ПТС ЖДО на протяжении всего
жизненного
цикла
железной
14
дороги
(проектирование
–
строительство – эксплуатация – проектирование усиления –
реконструкция – эксплуатация и т.д.);
2) выработки
проектных
рекомендаций
решений
в
по
случае
оперативной
проявления
корректировке
непредвиденных
негативных воздействий на ПТС ЖДО;
3) разработки методических пособий и проведения экологического
обучения населения и всего персонала, причастного к созданию и
эксплуатации железных дорог.
3. Функциональное назначение железной дороги и показатели
эффективности ее работы
Функциональное назначение железной дороги состоит в обеспечении
заданных размеров перевозок при минимально-необходимых затратах.
Эффективность ее работы определяется пропускной и провозной
способностью.
Пропускная
способность
п.п/сут
n,
–
число
пар
поездов,
пропускаемых в сутки по перегону. Для простоты изложения материала
выделим из всего многообразия категорий поездов две основные –
грузовые поезда nгр и пассажирские nпс.
Провозная
способность
Г,
млн.т/год
–
количество
грузов,
перевозимых по железной дороге в год в каждом направлении
Г
365  Qн ( ср )  nгр

 10 6 ,
где 365 – количество дней в году;
Qн(ср), – средняя масса состава нетто (масса груза в среднем в
одном поезде), т;
 – коэффициент внутригодичной неравномерности перевозок (в
среднем  =1,1).
15
Qн (ср )  Q  ср  бр / н ,
где Q – максимальная масса состава брутто;
 ср – коэффициент перехода от максимальной массы состава к
средней (в курсовой работе можно принять  ср =0,8);
 бр / н – коэффициент перехода от массы брутто к массе нетто (в
курсовой работе можно принять  бр / н =0,7).
Величина Q существенно зависит от трех факторов:
1) расчетной силы тяги локомотива данного типа Fкр, кН;
2) максимальной крутизны подъема, который поезд должен
преодолеть (при проектировании новых железных дорог это, как правило,
руководящий уклон iр, ‰);
3) длины станционных (приемо-отправочных) путей lпо , м.
Величина nгр при прочих равных условиях существенно зависит от
частоты размещения раздельных пунктов.
Факторы,
определяющие
показатели
эффективности
функционирования железной дороги, связаны с основными параметрами ее
проектирования, в число которых входят:
1) вид тяги и тип локомотива;
2) полезная длина приемо-отправочных путей;
3) руководящий уклон;
4) нормы размещения раздельных пунктов.
Перечисленные параметры определяют положение трассы железной
дороги
на
местности.
Вокруг
трассы
формируются
постоянные
капиталоемкие объекты (искусственные сооружения, земляное полотно,
станционные здания и т.д.), изменение положения которых в дальнейшем
крайне нежелательно. Поэтому выбор положения трассы на местности –
наиболее ответственный этап в проектировании железных дорог.
16
Проектирование железной дороги начинают с установления ее
категории в соответствии с табл.1 СТН [6] (приложение 1).
4.Выбор направления и руководящего уклона
железнодорожных линий
В результате экономических изысканий в районе проектирования
намечают пункты обязательного захода трассы (опорные пункты) –
крупные
грузообразующие
наилучшего
или
транспортного
проектируемая
железная
грузопотребляющие
обеспечения
дорога.
которых
Расположение
центры,
и
для
создается
опорных
пунктов
определяет принципиальное направление трассы, которое является основой
для дальнейшего выбора направления трассы с учетом природных
факторов.
Минимальная длина трассы была бы достигнута, если бы удалось
соединить
прямыми
линиями
опорные
пункты.
При
небольшом
протяжении участка проектируемой линии (до 100 км) промежуточные
опорные пункты могут отсутствовать. В этом случае кратчайшим
направлением трассы будет являться прямая, соединяющая начальный и
конечный опорные пункты (точки А и Б на рис. 4.1). Такая прямая
называется
геодезической
линией.
Геодезическую
линию
можно
использовать для оценки условий трассирования, выявления естественных
препятствий, имеющихся на предельно спрямленном направлении.
Различают высотные и контурные препятствия.
Высотные препятствия – водоразделы, отдельные возвышенности,
ущелья, крутые обрывистые берега рек и другие. Высотные препятствия
преодолевают
в
наиболее
благоприятных
местах.
В
частности,
водоразделы следует пересекать в сёдлах – точках с самыми низкими
отметками на водоразделе (точки 1 и 2 на рис. 4.1).
17
Контурные препятствия – заповедники, населенные пункты,
ценные сельскохозяйственные угодья, акватории, неблагоприятные в
геологическом отношении участки и т.д. Контурные препятствия следует
обходить (точка 3 на рис. 4.1) или пересекать (если это возможно) по
кратчайшему направлению.
Точки обхода или пересечения высотных и контурных препятствий
называются фиксированными. Ломаная линия, соединяющая опорные
пункты и фиксированные точки, называется воздушной трассой.
Геодезическая
линия
Б
Водораздел
1
Варианты
воздушной
трассы
2
Заповедник
А
3
Рис. 4.1. К выбору направления трассы
К фиксированным точкам следует отнести и наиболее благоприятное
место пересечения крупных водотоков (судоходных и (или) имеющих
рыбохозяйственное значение). К числу таких мест относятся:
:
18
1) устойчивый участок русла, прямолинейный или представляющий
собой плавную излучину;
2) узкие, не заболоченные поймы;
3) удаленность от устьев притоков;
4) удаленность от рыбных нерестилищ и зимовальных ям.
Земляное
полотно
железной
дороги,
представляющее
собой
чередование выемок и насыпей, существенно изменяет очертание
ландшафтов. Поэтому при трассировании железной дороги следует
руководствоваться не только технической целесообразностью тех или
иных проектных решений, но и задумываться над эстетическим
восприятием ландшафта после включения в него искусственного элемента
– железнодорожной линии. Раздел проектирования, охватывающий эти
вопросы, называется ландшафтным проектированием.
Основные задачи ландшафтного проектирования:
1) гармоничное включение железной дороги и всех ее элементов в
ландшафт, предотвращение нарушения дорогой закономерностей
природного ландшафта;
2) создание
привлекательного
позволяющего
акцентировать
для
их
пассажиров
внимание
ландшафта,
на
местных
достопримечательностях;
3) улучшение и дополнение природного ландшафта посадками
деревьев,
при
необходимости
–
осушение
местности
(за
исключением территорий заповедников и заказников).
Основой для установления закономерностей ландшафта является
геоморфологический анализ, позволяющий выявить структуру рельефа и
выделить его главные и второстепенные элементы. Одна из проблем
ландшафтного проектирования – соблюдение соизмеримости элементов
дороги с элементами рельефа и ситуации. Наиболее удачной является
19
постройка железной дороги в переходной зоне между крупными
элементами ландшафта (у подножья холмов, по террасам речных долин, по
опушкам
лесов),
либо
вдоль
природной
оси
ландшафта
(вдоль
водораздела, водотока, протекающего по долине), т.е., как правило, в
переходной зоне экологических систем.
Таким образом, при уточнении положения воздушной трассы
проектируемой железной дороги следует проанализировать возможность
использования попутных форм рельефа.
По намеченному варианту воздушной трассы полезно построить
условный профиль земли (рис. 4.2).
h, м
Δh3
Δh2
Δh1
l, м
l1
l2
l3
Рис. 4.2. Условный профиль земли по воздушной трассе
Для каждого из звеньев профиля воздушной трассы определяются
длина li и превышение конечной точки звена над начальной hi . Для
предварительной оценки вариантов направлений по каждому из них
определяются интегральные характеристики: суммарная длина L   li и
сумма преодолеваемых высот H   hi . Варианты, характеризующиеся
большими значениями этих показателей, могут быть отброшены, как
неконкурентные.
20
Оставшиеся варианты направлений подвергаются дальнейшему
анализу. Для каждого направления устанавливается зависимость длины
трассы от крутизны руководящего уклона. В целях установления
возможного диапазона значений руководящего уклона анализируются
средние значения уклонов местности на характерных участках воздушной
трассы.
Для этого на каждом звене вычисляется значение среднего
естественного уклона местности
iср  hi / li .
Возможные значения руководящего уклона назначаются в диапазоне
min iср  i р  max iср
при соблюдении ограничений
min i р  i р  max i р .
Максимальные значения руководящего уклона max i р в зависимости
от категории железной дороги приведены в приложении 2. Минимальное
значение руководящего
уклона
min i р
подлежит расчету,
но при
выполнении учебной курсовой работы может быть принято равным 4‰.
Далее на каждом звене воздушной трассы значение среднего
естественного уклона местности сопоставляется с принятым значением
руководящего уклона. Если iср  i р , то имеет место участок вольного хода,
если iср  i р - участок напряженного хода.
Принципом трассирования на участках вольного хода является
укладка трассы по кратчайшему направлению между фиксированными
точками. Длина трассы на таком участке lвх равна длине звена воздушной
трассы li
lвх = li .
21
На участке напряженного хода длина трассы lнх определяется из
условия
максимального
использования
руководящего
уклона
для
преодоления заданной высоты на минимально необходимом расстоянии
lнх  hi /(l р  0,5) ,
где 0,5 – среднее значение дополнительного сопротивления от
кривых.
Приведенные формулы позволяют теоретически вычислить длины
воздушной трассы по всем намеченным направлениям L   lвх   lнх при
разных значениях руководящего уклона и построить соответствующие
зависимости вида L  f (i р ) (рис. 4.3).
Восточный вариант
L,км
Западный вариант
iр *
iр,‰
Рис. 4.3. Графики зависимости длины трассы от руководящего уклона
График приведенного вида позволяет отобрать конкурентные
варианты направлений для дальнейшей проработки. В примере на рис. 4.3
Восточный и Западный варианты конкурентны, причем Восточный
вариант имеет преимущество при пологих значениях руководящего уклона
22
( min i р  i р  i*р ), а Западный – при крутых значениях руководящего уклона
( i*р  i р  max i р ).
Для обоснованного выбора оптимального варианта трассы и
соответствующего ему руководящего уклона следует запроектировать и
сравнить по технико-экономическим показателям все конкурентные
варианты.
Укладка линии нулвеых работ. Для каждого из намеченных
конкурентных вариантов трассы укладывают линию заданного уклона в
направлении
воздушной
трассы.
Предварительно
для
принятого
руководящего уклона определяют соответствующее ему горизонтальное
проложение
di
–
минимальное
расстояние
между горизонталями,
обеспечивающее прохождение трассы уклоном не круче руководящего
di 
h
,
i p  0,5
где h - сечение горизонталей, м;
0,5 – среднее значение дополнительного сопротивления от кривых.
Укладка линии нулевых работ осуществляется вначале на участках
напряженного хода от фиксированных точек (от точки 1 – седла на рис.
4.4). Затем конец напряженного хода (точка 2) соединяют по прямой с
фиксированной точкой или опорным пунктом (точка А) на участке
вольного хода.
23
Седло
1
di
di
di
di
di
2
А
Рис. 4.4. Укладка линии нулевых работ
Если бы трасса прошла точно по намеченной ломаной линии 1-2-А,
то объемы земляных работ были бы минимальными (теоретически
нулевыми). Однако практически ломаную линию приходится спрямлять,
чтобы обеспечить соблюдение норм проектирования плана трассы.
5. План трассы
Трасса представляет собой пространственную линию – продольную
ось железной дороги, расположенную в уровне бровки земляного полотна.
Планом трассы называется ее проекция на горизонтальную плоскость.
24
План трассы состоит из прямых, круговых кривых и переходных кривых.
Рассмотрим более подробно каждый из перечисленных элементов плана.
5.1. Элементы плана
Прямые характеризуются длиной L и направлением, определяемым
дирекционным углом  дир .
Дирекционным углом называется угол, отсчитываемый по часовой
стрелке от северного направления осевого меридиана до направления
данной прямой. При этом прямая рассматривается как вектор, т.е.
дирекционные углы линий АВ и ВА не равны (рис. 5.1).
С
С
В
АВ
 дир
В
А
ВА
 дир
А
Ю
Ю
Рис. 5.1.Определение дирекционных углов
Дирекционный угол может меняться от 0 до 360 0.
Длины
прямых
измеряются
между
концами
круговых
или
переходных кривых. Максимальная длина прямой не ограничена и при
благоприятном рельефе может достигать сотен километров. Минимальная
длина прямой обусловлена минимально необходимой длиной прямой
вставки между смежными (близко расположенными) кривыми (см. п. 5.2).
Круговые
кривые
устраиваются
прямолинейных участков пути.
25
для
плавного
сопряжения
ВУ
α
Т
Б
Т
СК
К
КК
НК
R
α/2
О
Рис. 5.2. Круговая кривая
Две прямые в точке пересечения образуют вершину угла поворота
ВУ. В образовавшийся угол поворота  , измеряемый в градусах  0 или
радианах  рад , вписывают круговую кривую радиусом R. Точки касания
круговой кривой с прямыми обозначаются НК и КК – соответственно
начало кривой и конец кривой. Длина дуги окружности между точками НК
и КК называется длиной кривой К. На этой дуге посередине между
точками НК и КК лежит точка СК – середина кривой.
Расстояние,
измеряемое от вершины угла поворота ВУ до точки середины кривой СК,
называется биссектрисой Б. Отрезки прямых от вершины угла поворота
ВУ до точек НК и КК называются тангенсами кривой Т. Разность в длинах,
26
измеряемая по ломаной НК-ВУ-КК и по дуге НК-КК, называется домером
Д: Д=2Т-К.
Основными параметрами, определяющими положение кривой,
являются угол поворота  и радиус R, остальные элементы кривых
определяются как производные от них:
K  R   рад ;
T  R  tg
Б
R
cos
0
0
2
;
R.
2
Углы поворота в сложных условиях могут превышать 360 0
(спиральное развитие трассы в горных условиях), т.е. максимальное
значение угла поворота не ограничено и определяется рельефом.
Минимальный угол поворота должен быть таким, чтобы длина
круговой кривой составляла не менее 20 м
K min  R   рад  R 
 min  
1800
.
Из этой формулы, подставив Кmin и принятую величину R,
определяют  min .
Радиусы круговых кривых определятся по СТН Ц-01-95 [6] в
зависимости от категории железной дороги и топографических условий
(приложение 3).
Максимальный радиус круговой кривой для линий I категории в
легких топографических условиях равен 4000 м. Опыт эксплуатации
показал, что дальнейшее увеличение радиуса не улучшает условия
эксплуатации, но усложняет текущее содержание такой кривой.
27
Минимальный радиус круговой кривой для линий IV категории в
трудных условиях может быть уменьшен до 600 м, в особо трудных
условиях при технико-экономическом обосновании – до 350 м, а по
согласованию с заказчиком – до 200 м.
В диапазоне от 4000 до 200 м радиусы круговых кривых изменяются
дискретно: 4000, 3000, 2500, 2000, 1800, 1500, 1200, 1000, 800, 600, 500,
400, 350, 300, 250, 200.
При проектировании железных дорог следует стремиться к большим
радиусам круговых кривых. Кривые малых радиусов имеют следующие
основные недостатки:
1) ограничение скорости движения поезда
Vmax  4,6  R ;
2) удлинение трассы
L  Д 1  Д 2 при R1<R2;
3)
повышенный износ и одиночный выход рельсов, и в связи с
этим увеличение расходов по текущему содержанию и ремонту верхнего
строения пути;
4)
увеличение
количества
опор
контактной
сети
на
электрифицированных линиях;
5)
снижение коэффициента сцепления и уменьшение силы тяги
локомотива;
6)
повышение уровня шума.
Однако в сложных топографических условиях уменьшение радиуса
круговой кривой может привести к существенному уменьшению объемов
земляных работ и строительной стоимости. Задача выбора радиуса
круговой кривой решается на основе технико-экономического сравнения
вариантов.
28
На поезд, движущийся в круговой кривой, действует центробежная
сила F 
m  v2
, направленная от центра кривой (рис. 5.3).
R
F
О
Рис. 5.3. Движение вагона в кривой
Чтобы частично компенсировать действие этой силы, устраивают
возвышение наружного рельса на величину h (рис. 5.4).
F1
α
h
Рис. 5.4. Возвышения наружного рельса в круговой кривой
В
результате
наклона
кузова
возникает
горизонтальная
составляющая веса F1, направленная к центру кривой. Из условия
равенства силового воздействия на рельсовые нити
h  k
12.5  vср2
R
29
,
где v ср – средневзвешенная по тоннажу квадратическая скорость в кривой
на 10-й год эксплуатации
vср 
n
  v
i 1
2
i
i
,
 i – удельный вес поездов i-ой категории по тоннажу;
v i – скорость поезда i-ой категории в кривой;
k
– коэффициент увеличения возвышения наружного рельса,
учитывающий смещение центра тяжести экипажа в наружную
сторону по отношению к оси кривой, принимаемый равным 1,0
при скоростях движения до 140 км/ч включительно и 1,2 – при
скоростях более 140 км/ч.
Обычно hmax =150 мм.
Переходные кривые. При входе в круговую кривую в точке
сопряжения ее с прямой поезд испытывает боковой удар, связанный с
внезапным появлением центробежной силы. Для обеспечения плавности
нарастания центробежной силы устраивают переходную кривую, которая
характеризуется переменной кривизной  : R     . Переходная кривая
представляет собой радиоидальную спираль или клотоиду и описывается
уравнением
l
s
  R ,
где l - полная длина переходной кривой;
s - текущая длина переходной кривой.
В начале переходной кривой s =0,    , центробежная сила F=0; в
конце переходной кривой l  s ,   R и центробежная сила достигает
30
максимального значения F 
m  v2
; в диапазоне изменения s от 0 до l
R
центробежная сила нарастает постепенно F 
m  v2

.
В пределах переходной кривой устраивается также плавный отвод
возвышения наружного рельса.
Длина переходной кривой принимается из условия
l
h  Vmax
,
100
где Vmax – скорость движения наиболее быстрого поезда в данной кривой.
Полученные по расчету длины переходных кривых округляются до
значений, кратных 10 м. Минимальная длина переходной кривой 20 м.
В приложении 4 приведены длины переходных кривых для
железнодорожных линий III и IV категорий.
Длина переходной кривой тем больше, чем выше скорость движения
поезда по круговой кривой и чем меньше ее радиус.
Для устройства переходной кривой центр круговой кривой радиуса R
смещают по биссектрисе на величину p 
l2
.
24  R
Радиальная проекция
точки НК на переходную кривую делит ее практически на две равные
части, каждая из которых равна l / 2 , т.е. одна половина переходной
кривой устраивается за счет прямой, а вторая половина – за счет круговой
кривой. После устройства переходных кривых оставшаяся длина круговой
должна быть не менее 20 м (наибольшей длины жесткой базы экипажа).
Упрощенная схема устройства переходной кривой показана на рис.
5.5.
31
НК
l/2
l/2
р
КК
НПК
НПК
l/2
l/2
КПК
Рис. 5.5. Устройство переходной кривой
На плане трассы переходные кривые не указываются, но наличие их
учитывается
при
достаточности
проектировании,
длины
прямой
в
частности,
вставки
между
при
определении
двумя
смежными
(близкорасположенными) круговыми кривыми.
5.2. Смежные (зависимые) кривые
Смежными, или зависимыми называются кривые, одна из которых
оказывает влияние на движение поезда по другой.
На вагон, движущийся в кривой, действует неуравновешенная
центробежная сила, под действием которой возникают поперечные
колебания кузова. Длина прямой вставки должна быть такой, чтобы ко
времени вхождения поезда во вторую кривую колебания от воздействия
первой кривой прекратились.
Величина прямой вставки d различна для кривых, направленных в
одну и в разные стороны (приложение 5).
Более
благоприятны
условия
движения
поезда
по
кривым,
направленным в разные стороны, поэтому и длина прямой вставки в этом
случае меньше. Это объясняется изменением направления вращения
подвижного состава вокруг продольной оси, связанного с возвышением
32
наружного рельса, при прохождении переходных кривых (рис. 5.5). При
прохождении смежных кривых, направленных в разные стороны,
направление поперечного вращения меняется 3 раза, а при прохождении
смежных кривых, направленных в одну сторону – 4 раза.
b
b
а)
б)
l1/2 d l2/2
КК1
НК1
НК2
КК2
НК1
l1/2 d l2/2
КК1
НК2
КК2
Рис. 5.5. Изменение направления вращения подвижного состава вокруг
продольной оси и длины прямых вставок при прохождении круговых
кривых, направленных:
а – в разные стороны, б – в одну сторону.
С учетом длин переходных кривых длина фиктивной, или
строительной прямой вставки b составит
b  l1 / 2  d  l 2 / 2 .
Именно это расстояние и откладывается на плане между концом первой
(КК1) и началом второй (НК2) круговых кривых (рис. 5.5).
5.3. Показатели плана трассы
Для характеристики плана трассы полезно определить его основные
показатели, которые могут служить для качественного сравнения
вариантов.
К основным показателя плана можно отнести:
1) суммарную протяженность прямых
П
2) минимальный радиус кривой Rmin , м;
33
и кривых
 К , км и %;
3) протяженность участков кривых минимального радиуса, км и %;
4) средний радиус кривой Rср 
1800   K
  
, м.
6. Продольный профиль трассы
6.1. Элементы продольного профиля и их параметры
Элементы
продольного
профиля
представляют
собой
прямолинейные участки, характеризующиеся наклоном к горизонтальной
плоскости и длиной.
h

l
Рис. 6.1. Элемент продольного профиля
Тангенс угла наклона элемента к горизонтальной плоскости
называется уклоном элемента профиля
i
h
 103 ,
l
где h – превышение между конечными точками элемента, м;
l – длина элемента, м.
В практике проектирования профиля принято уклоны измерять в
тысячных
(‰),
поэтому
в
приведенной
сомножитель 103.
34
формуле
присутствует
Ввиду малости углов  длина элемента профиля принимается равной
его горизонтальной проекции.
Горизонтальный элемент профиля ( i =0) называется площадкой.
Граница смежных элементов профиля называется переломом профиля.
Длины элементов измеряются между смежными переломами профиля.
Максимальная длина элемента профиля не ограничена и определяется
рельефом местности. Наименьшая длина элемента профиля должна быть
не менее длины поезда. В сложных условиях она может быть уменьшена
до половины длины поезда. Еще более короткие элементы (200-300 м)
применяются для сопряжения элементов разных уклонов (см. п.6.2).
Минимальный уклон элемента на насыпях i =0. В выемках и тоннелях
минимальный уклон определяется условиями продольного водоотвода и
составляет 2-4‰. Максимальный уклон элемента профиля определяется
крутизной ограничивающего уклона. Наиболее распространенным видом
ограничивающего уклона является руководящий уклон.
Руководящий уклон i р – это подъем неограниченного протяжения, при
движении по которому скорость поезда расчетной массы устанавливается
равной расчетно-минимальной для принятого типа локомотива. Такой
режим движения называется установившимся. Он имеет место тогда, когда
равнодействующая
сила
равна
нулю,
т.е.
расчетная
сила
тяги
локомотива Fк ( р ) равна сумме сил сопротивления Wк :
Fк ( р ) = Wк .
Сумма сил сопротивления Wк называется общим сопротивлением
Wк  W0  Wi ,
где W0 – основное сопротивление, которое поезд испытывает при
движении по прямому горизонтальному участку пути;
35
Wi – дополнительное сопротивление, которое поезд испытывает
при движении по наклонной поверхности.
Основное
сопротивление
складывается
из
сопротивления
локомотива W0' и сопротивления состава вагонов W0" .
Рассмотренные силы действуют на весь поезд, на локомотив или на
состав вагонов и называются полными. Полные силы, отнесенные
соответственно к весу поезда, локомотива или состава, называются
удельными, например:
основное удельное сопротивление движению локомотива w0' 
основное удельное сопротивление движению состава w0" 
основное
w0 
удельное
сопротивление
W0'
;
gP
W0"
;
g Q
движению
поезда
w0'  g  P  w0"  g  Q
.
g  ( P  Q)
Здесь
P – масса локомотива, Q – масса состава, g – ускорение
свободного падения. Полные силы измеряются в ньютонах (Н), удельные –
в Н/кН.
Удельное сопротивление от уклона численно равно самому уклону
wi 
Wi
i.
g  ( P  Q)
С учетом приведенных формул условие равномерного движения
поезда по руководящему уклону описывается формулой
Fк ( р )  w0'  g  P  w0"  g  Q  i р  g  ( P  Q) ,
отсюда
iр 
Fк ( р )  w0'  g  P  w0"  g  Q
g  ( P  Q)
.
Крутизна руководящего уклона влияет на длину трассы и массу
состава. Чем круче руководящий уклон, тем короче трасса, но меньше
36
масса состава и наоборот. Оптимальная крутизна руководящего уклона
подлежит технико-экономическому обоснованию.
Наибольшая крутизна руководящего уклона i р (max) устанавливается
нормами проектирования [6] в зависимости от категории железной дороги
(приложение 2). Необходимость ограничения максимальной крутизны
руководящего уклона обусловлена, с одной стороны, ограничением массы
состава при движении поезда на подъем и, с другой стороны,
ограничением максимальной скорости движения поезда при движении на
спуск.
Наименьшая крутизна руководящего уклона i р (min) определяется
условиями трогания поезда расчетной массы после остановки на
раздельном пункте и подлежит расчету. Практически i р (min) = 3-4‰.
В диапазоне от i р (min) до i р (max) оптимальная крутизна руководящего
уклона подлежит технико-экономическому обоснованию.
К
другим
видам
ограничивающих
уклонов
относятся
уравновешенный, инерционный и уклон усиленной (кратной) тяги. С этими
видами ограничивающих уклонов и условиями их применения студент
может познакомиться самостоятельно [7].
6.2. Сопряжение смежных элементов профиля
В точках переломов профиля образуются разности уклонов i :
i  i 2  i1 .
Величина i определяется как модуль алгебраической разности
уклонов (подъемы учитываются со знаком плюс, спуски – со знаком
минус).
При больших значениях i в движущемся поезде могут возникнуть
недопустимые
продольные
усилия,
37
угрожающие
безопасности
его
движения. Проведенные научные исследования динамики движения
поездов различной длины и массы (с учетом таких факторов, как скорость,
режим движения и т.д.) по переломам профиля различного очертания
позволили
сформулировать
рекомендации
по
проектированию
продольного профиля в этих сложных условиях. Они сводятся к
следующему.
Наибольшие
продольные
усилия
возникают
при
совпадении
перелома профиля с участком изменения режима движения (от режима
тяги к режиму торможения и наоборот). Визуально к таким участкам на
продольном
профиле
можно
отнести
участки
горбообразного
(ограниченные с обеих сторон затяжными подъемами) и ямообразного
(ограниченные с обеих сторон затяжными спусками) очертания. Причем
условия движения поезда по профилю горбообразного очертания
оказались более благоприятными. Соответственно предлагаются две
группы норм проектирования профиля: рекомендуемые, которые следует
применять всегда, и допускаемые, которые можно применять в сложных
топографических условиях для уменьшения объемов земляных работ, но
только при горбообразном очертании профиля. В зависимости от
категории железной дороги и полезной длины приемо-отправочных путей
установлены соответствующие предельные значения разности уклонов
i рек и iдоп . Если в точке перелома профиля разность уклонов превышает
установленную,
устраивают
элементы
переходной
крутизны,
минимальные длины которых также нормированы. Например, для линий II
категории при полезной длине приемо-отправочных путей 1050 м
i рек =5‰, длина элемента переходной крутизны l рек =250 м; iдоп =10‰,
l доп =200 м (рис. 6.2).
38
а)
допускаемые нормы
б)
0
10
10
5
5
0
рекомендуемые нормы
0
10
5
5
10
рекомендуемые
нормы
Рис. 6.2. Устройство элементов переходной крутизны:
а) при ямообразном очертании профиля
б) при горбообразном очертании профиля
Для обеспечения плавного движения пассажирского поезда
по
перелому профиля устраивается вертикальная кривая (рис. 6.3), радиус
которой зависит от категории железной дороги и составляет: 15000 м для
линий I и II категорий, 10000 м – III категории и 5000 м – IV категории.
αв
Тв
Бв
Тв
Кв
Рис.6.3. Вертикальная кривая
Rв
αв/2
Рис. 6.3. Вертикальная кривая
39
Параметры вертикальной кривой:
- угол поворота  в  i / 1000 ;
- тангенс Т в  Rв  tg
tg
в
2

в
2
. Поскольку угол  в мал,
i
1
1 i
i
, тогда Т в  Rв
;
 в  

2
2 1000 2000
2000
- длина Kв  Rв   в  Rв 
- биссектриса Бв 
i
 2  Tв ;
1000
Т в2
.
2  Rв
Если Б в < 1 см, вертикальная кривая не устраивается. Такая ситуация
имеет место на линиях I и II при i ≤2,3‰, на линиях III категории
при i ≤2,8‰, на линиях IV категории при i ≤4,0‰.
Вертикальные кривые на продольном профиле не наносят, но наличие
их учитывают при взаимном проектировании плана и профиля.
6.3. Требования к положению проектной линии в профиле
Для предохранения проектируемой железной дороги от снежных
заносов устанавливается минимальная отметка проектной линии
Н min  Н УСП  h ,
где Н УСП - уровень расчетной высоты снежного покрова;
h - высота насыпи над уровнем снежного покрова (0,7 м на
однопутных и 1,0 м на двухпутных линиях).
В
подвижных
песках
продольный
профиль
пути
следует
проектировать в виде насыпей высотой не менее 0,9 м.
При проектировании железных дорог в районах вечной мерзлоты
следует избегать выемок, а при неизбежности их устройства стремиться к
минимальной глубине или к расположению основной площадки земляного
полотна в коренных породах.
40
Для обеспечения продольного водоотвода уклон в выемках длиной
более 400 м должен составлять не менее 2‰, а в вечномерзлых грунтах –
не менее 4‰ независимо от их длины.
Бровка
земляного
сооружениям,
полотна
обеспечивающим
на
подходах
поперечный
к
водопропускным
водоотвод,
должна
возвышаться не менее чем на 0,5 м над наивысшим расчетным уровнем
воды НУВВ. Вероятность превышения р % такого уровня определяется по
СТН Ц-01-95 [6] в зависимости от категории проектируемой железной
дороги.
Вопросы проектирования продольного профиля при сооружении
тоннелей и мостовых переходов через судоходные реки, а также при
пересечении других путей сообщения в разных уровнях читателю
предлагается изучить самостоятельно [7].
В приложении 7 приведен пример оформления схематического
продольного профиля (горизонтальный масштаб – масштаб карты,
вертикальный – 1:1000).
6.4. Совместное проектирование плана и профиля
При
движении
дополнительное
по
круговой
сопротивление
wr 
кривой
700
,
R
поезд
которое
испытывает
по
силовому
воздействию эквивалентно подъему крутизной iэ (к ) . Приведенный уклон на
таком участке составит
i к  iд  i э(к ) ,
где i д – действительный уклон элемента профиля.
Если приведенный уклон превысит руководящий, то поезд расчетной
массы будет двигаться по такому участку со скоростью ниже расчетноминимальной. Поэтому на всех участках, где
41
i к > i p , действительный
уклон должен быть уменьшен на величину i к  i p . Такая процедура
называется смягчением уклона.
При совпадении переходной кривой в плане с вертикальной кривой в
профиле образуется сложная пространственная кривая, содержание
которой затрудняет работу путейцев. Для того чтобы избежать совпадения
переходных и вертикальных кривых, расстояние между переломом
профиля и началом (или концом) круговой кривой должно быть не менее
l
 Тв .
2
Перелом профиля
Тв
l
2
Начало круговой кривой
Рис. 6.4. Взаимное расположение перелома профиля и круговой кривой
Сформулированное требование не относится к расположению
переломов профиля при смягчении уклона в круговых кривых, т.к. из-за
малой разности уклонов в этом случае вертикальная кривая не
устраивается.
42
6.5. Рекомендации по проектированию продольного профиля с целью
уменьшения площади занимаемых земель
Для
строительства
железной
дороги
и
обслуживающих
ее
предприятий в постоянное или временное пользование изымаются из
оборота большие площади земель.
В постоянное пользование отводятся земли, необходимые для
физического
размещения
собственно
железнодорожной
линии
и
обслуживающих ее предприятий.
Ширину полос земель, отводимых для железной дороги, определяют
«Нормы и правила проектирования отвода земель для железных дорог»
[18]. В этих нормах содержатся таблицы, где приведены значения ширины
полос земель, отводимых под насыпи и выемки в зависимости от
категории железной дороги, поперечных уклонов местности и рабочих
отметок (приложение 8).
Эти
значения
определены
исходя
из
условий
размещения
однопутного земляного полотна, водоотводных канав с бермами со
стороны подошвы насыпи или бровки выемки и предохранительных полос.
Ширина предохранительных полос от подошвы насыпи или бровки
выемки 2 м, от бровок водоотводных канав – 1 м. Для устройства второго
пути при проектировании железных дорог I и II категорий на землях
несельскохозяйственного назначения ширину полосы отвода следует
увеличить на 4 м.
Под выемки отводятся более широкие полосы, чем под насыпи.
Увеличение рабочих отметок также влечет за собой уширение полосы
отвода. Таким образом, для уменьшения площади занимаемых земель при
проектировании продольного профиля следует отдавать предпочтение
насыпям и стремиться к уменьшению рабочих отметок. При больших
рабочих отметках следует рассмотреть варианты замены высоких насыпей
виадуками и эстакадами, а глубоких выемок – тоннелями.
43
Если грунты выемок по своим свойствам пригодны для укладки их в
насыпь, то при проектировании продольного профиля следует стремиться
к равным объемам выемок и насыпей. Такие решения позволяют сократить
площади временно изымаемых земель под карьеры и резервы.
При трассировании надо стремиться к использованию малоценных
земель и укладывать трассу по границам сельскохозяйственных угодий.
Особенно внимательно следует относиться к проектированию
продольного профиля, а следовательно, и к установлению ширины полосы
отвода при отчуждении ценных сельскохозяйственных земель. Для
уменьшения ширины полосы отвода ценных земель, занимаемых под
земляное полотно и водоотводные канавы, следует разрабатывать
варианты проектных решений замены земляного полотна эстакадами.
Применение эстакад позволяет сохранить непрерывную технологию
механизированной обработки почвы, обеспечивая беспрепятственный
пропуск сельскохозяйственной техники в пролетах эстакады.
Минимальная отметка бровки земляного полотна проектируемой
железной дороги определяется по формуле
H min  H з  h  c  hв ,
где Н з – отметка земли;
h
– минимальное возвышение низа пролетного строения эстакады
над уровнем земли;
с
– строительная высота пролетного строения от низа его до
подошвы рельса;
hв – возвышение подошвы рельса над отметкой бровки земляного
полотна.
Минимальное возвышение низа пролетного строения над уровнем
земли может быть принято в соответствии со СНиП 2.05.03-84 «Мосты и
трубы»[17], где при пересечении путей сообщения с грунтовыми дорогами
44
для пропуска сельскохозяйственной техники оно определяется величиной
4,5 м.
Очевидно, что вопрос об обходе ценных сельскохозяйственных
земель, пересечении их насыпью или эстакадой должен решаться на
основе технико-экономического сравнения вариантов.
При пересечении железной дорогой сельскохозяйственных угодий
приходится отказываться от посадки лесозащитных полос вдоль трассы,
чтобы не увеличивать площади занимаемых земель. В этой ситуации
вопросы снегоборьбы следует решать за счет проектирования не
заносимого
снегом
земляного
полотна,
а
также
применения
снегозащитных заборов.
7. Водопропускные сооружения
7.1. Размещение водопропускных сооружений
Земляное
полотно
железной
дороги
преграждает
сток
поверхностным водам, особенно на косогорных участках. Неправильное
устройство водоотвода может привести к размыву как земляного полотна
самой железной дороги, так и грунта на прилегающих территориях, к
образованию оврагов и оползней. Взвешенные частицы размытого грунта
и смытой биомассы, оседая, заиливают пруды и водохранилища,
водопропускные трубы и придорожные канавы, приводят к обмелению
рек, засорению лугов, садов и огородов. Поэтому проектировщик должен
внимательно
отнестись
к
размещению
и
выбору
отверстий
водопропускных сооружений.
Вода, притекающая с нагорной стороны к трассе, отводится по
водоотводным канавам вдоль земляного полотна к ближайшему руслу
(продольный водоотвод) и пропускается под насыпью с помощью мостов и
труб (поперечный водоотвод).
45
Водопропускные сооружения располагаются во всех естественных
понижениях продольного профиля, а на слабосточных участках – не реже,
чем через 500 м.
Места возможного скопления воды
Рис. 7.1. Определение мест расположения водопропускных сооружений на
продольном профиле
Одновременно с определением мест размещения водопропускных
сооружений по карте определяют границы водосборов – территории, с
которой происходит приток воды к водопропускному сооружению.
Главный водораздел
Ни
Боковой водораздел
Боковой водораздел
Нзс
Главное
русло
Рис. 7.2. Определение границ водосбора
46
Геометрическими характеристиками водосбора являются:
- площадь F, км2;
- длина главного русла L, км;
- уклон главного русла I 
Н и  Н зс
, где Ни и Нзс – отметки земли
L
соответственно в истоке и замыкающем створе (месте расположения
водопропускного сооружения).
Для определения размеров водопропускного сооружения необходимо
знать количество воды, которое оно должно пропустить.
7.2. Расчет стока
Стоком называется перемещение воды по земной поверхности под
действием силы тяжести.
Различают два вида стока:
- паводок – сток от дождя;
- половодье – сток от снеготаяния.
Сток дождевых паводков. В основу расчета стока положено допущение
о постоянстве интенсивности и одновременности начала и окончания
дождя во всех точках водосбора. При этом допущении высота слоя
выпавших осадков (Н, мм) на территории водосбора будет одинаковой.
Часть выпавших осадков не будет участвовать в стоке. Она будет потеряна
в результате впитывания в почву ( hi ), смачивания растительности ( h p ) и
заполнения впадин микрорельефа ( h мр ). По окончании этих процессов
начнется водоотдача – образование слоя воды на водосборе, который и
будет участвовать в стоке.
Высота слоя водоотдачи h, мм составит
h  H  (hi  h p  hмр ) .
47
Количество воды, образовавшееся на водосборе за время водоотдачи –
объем стока W, м3
W  1000  h  F .
Расход стока Q, м3/с – количество воды, протекающее через
замыкающий створ в единицу времени
h
Q  16,67   F ,
t
где 16,67 – коэффициент, увязывающий размерности входящих в
формулу величин;
t – время водоотдачи, мин.
Обозначим
случайная.
Она
a
h
t
–
зависит
интенсивность
от
водоотдачи.
климатических
Это
величина
характеристик
района
проектирования и может быть установлена с определенной вероятностью
превышения р % на основе обработки данных многолетних измерений,
производимых на метеорологических станциях. С соответствующей
вероятностью превышения будет определяться и расход стока Qp%.
Вероятность превышения расхода стока устанавливается в зависимости
от категории железной дороги. Отверстие водопропускного сооружения
определяется исходя из расчетного расхода Qрасч (для линий I – III
категорий ррасч=1%, для линий IV категории ррасч=2%). Положение бровки
земляного полотна в месте размещения водопропускного сооружения
устанавливается
по
наивысшему
уровню
воды,
соответствующему
наибольшему расходу Qнаиб при наименьшей вероятности превышения рнаим
(для линий I – III категорий рнаим=0,33% , для линий IV категории
рнаим=1%).
Начало стока в замыкающем створе во времени совпадает с началом
водоотдачи. Время, за которое капля воды, выпавшая в самой удаленной
точке водосбора, добежит до замыкающего створа, называется временем
48
добегания tдоб. От времени начала водоотдачи до момента tдоб расход стока
в замыкающем створе увеличивается, достигает своего максимума Qпс –
полного стока и остается постоянным до момента окончания дождя. После
окончания дождя сток продолжается за счет скопившейся на склонах
водосбора воды. График зависимости изменения расхода воды в
замыкающем створе от времени называется гидрографом стока (рис. 7.3).
Q,м3/с
Qпс
Qнп
t, с
tдоб
Рис. 7.3. Гидрограф стока
Если дождь закончился раньше момента tдоб, полный сток не наступает
и расход не достигает максимума. Расход неполного стока Qнп.
Коэффициент полноты стока φ= Qнп/ Qпс.
Для приближения расчета стока к реальным условиям при больших
площадях водосборов учитывают неравномерность выпадения осадков по
площади водосбора с помощью коэффициента γ, и потери части стока в
болотах и озерах с помощью коэффициента δбо.
Окончательно формула расхода стока примет вид
Qр %  16,67  a p %  F       бо .
При выполнении курсовой работы можно воспользоваться упрощенным
методом расчета стока с помощью номограмм. Все необходимые
справочные материалы для этого приведены в приложениях 9–12.
49
Сток весеннего половодья осуществляется по мерзлому грунту,
теоретически исключающему впитывание. На него влияют:
- высота снежного покрова;
- солнечная радиация;
- температура воздуха;
- выпадение дождей.
Расход стока весеннего половодья, образующийся в результате таяния
снега Qсн , равен произведению площади водосбора F на модуль снегового
стока c
Qсн  F  c .
Модуль снегового стока равен объему воды, стекающей с 1 км 2
площади
во
время
снеготаяния.
Он
определяется
по
данным
метеорологических станций с установленной вероятностью превышения.
Сток,
которому
соответствует
больший
расход,
называется
преобладающим.
7.3. Типы малых водопропускных сооружений
Наиболее
распространенными
типами
малых водопропускных
сооружений являются трубы и железобетонные мосты.
Реже используются:
- лотки, укладываемые между шпалами для пропуска небольших
расходов воды при недостаточной для размещения водопропускной
трубы высоте насыпи;
- дюкеры,
работающие
по
принципу сообщающихся
сосудов,
и
состоящие из двух колодцев, соединенных трубой под земляным
полотном используются для пропуска небольших расходов воды под
выемками и невысокими насыпями;
- акведуки, используемые для пропуска воды над выемками;
50
- фильтрующие
насыпи,
сооружаемые
из
крупнообломочного
строительного материала, обеспечивающего естественную фильтрацию
воды на территориях с неявно выраженным направлением течений.
Трубы. Водопропускные трубы различают по форме поперечного
сечения
(круглые
и
прямоугольные),
материалу
(железобетонные,
бетонные и металлические) и величине отверстия.
Отверстием прямоугольной трубы называется ее ширина, а круглой
трубы – ее диаметр.
Круглые железобетонные и металлические трубы бывают одно-, двух- и
трехочковые; прямоугольные бетонные и железобетонные – одно- и
двухочковые.
Отверстия труб в зависимости от их типа изменяются от 1,0 до 6,0 м.
Круглые и прямоугольные железобетонные трубы применяются на
периодических водотоках, реже – на постоянных водотоках, но лишь в
климатических районах со среднемесячной температурой января не ниже
плюс 130С. Предельная высота насыпи для труб отверстием более 1,0 м –
19 м. Круглые трубы отверстием 1,0 м применяются при высоте насыпи до
6,0 м. В районах Северной климатической зоны следует принимать трубы
отверстием не менее 1,5 м независимо от высоты насыпи.
Бетонные трубы применяют на
периодических
и
постоянных
водотоках. Предельная высота насыпи – 19 м.
Металлические гофрированные трубы применяют на периодических
водотоках при высоте насыпи до 7 м. На электрифицированных железных
дорогах должна быть предусмотрена их дополнительная защита от
коррозии.
Не допускается применение водопропускных труб в местах ледохода и
корчехода, возникновения селей и образования наледей.
Различают три гидравлических режима работы труб:
51
- безнапорный (входное отверстие трубы не затоплено и поток воды в
трубе на всем ее протяжении имеет свободную поверхность);
- полунапорный (входное отверстие трубы затоплено, а на остальном
протяжении трубы поток воды имеет свободную поверхность);
- напорный (входное отверстие трубы затоплено и на всем протяжении
трубы отсутствует свободная ее поверхность – труба целиком заполнена
водой).
Нормальным
режимом
работы
трубы
является
безнапорный.
Полунапорный и напорный режимы допускаются только для пропуска
наибольшего расхода.
Мосты. Железобетонные мосты применяются на малых водотоках и в
зависимости от формы подмостового сечения делятся на два типа:
- с трапецеидальным подмостовым сечением (свайно-эстакадные);
- с прямоугольным подмостовым сечением (с массивными опорами и
обсыпными устоями).
Свайно-эстакадные мосты дешевле и проще в изготовлении, но имеют
ограниченную область применения. Они применяются в районах с
сейсмичностью не более 6 баллов на периодических и постоянных
водотоках при отсутствии ледохода и высоте насыпи от 2 до 8 м. Во всех
остальных случаях следует устраивать мосты с массивными опорами и
обсыпными устоями, как обладающие большей устойчивостью.
Длина моста определяется в зависимости от величины отверстия,
необходимого для пропуска расчетного расхода воды и высоты насыпи.
В пределах пролетных строений
железобетонных мостов путь
укладывается на балласте.
Рассмотренные водопропускные сооружения разрешается располагать
на участках с любым очертанием проектной линии в плане и профиле.
Расход воды, пропускаемый водопропускным сооружением
52
Qc  А  hп3 / 2 ,
где А – параметр, зависящий от размеров и гидравлических
характеристик потока в сооружении;
h п – глубина воды перед сооружением (подпор).
По этой формуле для типовых водопропускных сооружений
построены графики Qc (hп ) , на которых указаны границы гидравлических
режимов их работы. На рис. 7.4 приведен вид такого графика.
hп, м
1,5 м
2,0 м
2,5 м
3,0 м
Полунапорный
режим
Безнапорный режим
Зона расчетных
расходов
Qс, м3/с
Рис. 7.4. Общий вид графиков водопропускной способности труб
отверстием 1,5-3,0 м
Возможны два способа пропуска воды через водопропускное
сооружение:
- без учета аккумуляции, когда вся притекающая к водопропускному
сооружению вода сразу пропускается через его отверстие ( Qпр  Qc );
- с учетом аккумуляции, когда при наступлении наибольшего расхода
притока часть его протекает через водопропускное сооружение, а
оставшаяся часть временно, до окончания стока, скапливается перед
входным отверстием в виде пруда глубиной hп. При этом Qпр>Qc.
53
При преобладающем стоке от снеготаяния отверстия водопропускных
сооружений
следует
подбирать
без
учета
аккумуляции.
При
преобладающем ливневом стоке учет аккумуляции позволяет уменьшить
стоимость водопропускных сооружений за счет
применения труб
меньшего отверстия, чем это требуется для пропуска полного расхода
притока, вероятность появления которого мала.
Аккумуляция воды у сооружения не допускается при проектировании
железных дорог в сложных инженерно-геологических условиях, особенно
в районах распространения вечной мерзлоты, т.к. даже относительно
непродолжительное скопление воды может привести к повышению
температуры грунта, оттаиванию мерзлоты и развитию термокарстовых
процессов. Кроме того, надо иметь в виду, что площадь поверхности пруда
аккумуляции может оказаться достаточно большой, выйти за границы
полосы отвода и привести к конфликтам с землепользователями. Да и сам
факт подтопления территории негативно отражается на состоянии
биоценозов,
стабильность
которых
обеспечивается
сохранением
естественного водно-температурного баланса.
7.4. Подбор отверстия водопропускных труб
Подбор отверстий водопропускных труб осуществляется с помощью
графиков их водопропускной способности (приложение 13). Для этого по
оси
Qc
откладывают
расход
притока
установленной
вероятности
превышения Qр %, либо полностью (без учета аккумуляции), либо частично
(с учетом аккумуляции). По оси hп определяют соответствующую
принятому расходу величину подпора.
При подборе отверстия с учетом аккумуляции для обеспечения
сохранности водопропускного сооружения и земляного полотна в месте
его размещения должны быть выполнены следующие условия:
54
1) расчетный расход должен быть пропущен в безнапорном режиме с
обеспечением требуемого зазора между поверхностью воды и
сводом трубы. Такой режим пропуска воды на рис. 7.4 соответствует
зоне расчетных расходов;
2) расход, пропускаемый сооружением, должен быть не менее 1/3
расхода притока соответствующей вероятности превышения;
3) расход, пропускаемый сооружением, должен быть не менее расхода
притока от снеготаяния;
4) высота насыпи в границах разлива должна быть не менее чем на 0,5
м выше уровня воды в пруде аккумуляции при пропуске
наибольшего расхода hн  hп  0,5 (рис. 7.5);
Ось сооружения
0,5 м
Нувв
hп
Рис. 7.5. Проверка достаточности высоты насыпи в границах разлива
воды
5) высота насыпи по оси сооружения должна быть достаточна для его
размещения
и
предохранения
от динамического
воздействия
подвижного состава. Толщина засыпки над сводом трубы (от
поверхности трубы до подошвы рельса) должна быть не менее 1,0 м.
Минимальная высота насыпи, которую следует обеспечить в месте
размещения водопропускного сооружения по конструктивным
соображениям, для типовых водопропускных сооружений приведена
в приложении 14;
55
6) при пропуске наибольшего расхода скорость воды на выходе из
сооружения не должна превышать допускаемую для принятого типа
укрепления русла более чем на 35%.
8. Раздельные пункты
8.1. Назначение и принципы размещения раздельных пунктов
Назначение раздельных пунктов многообразно. Рассмотрим только
те аспекты этого вопроса, которые непосредственно связаны с изучаемой
нами дисциплиной и влияют на положение трассы железной дороги.
Железнодорожная линия строится для обеспечения размеров
перевозок, установленных на основе экономических изысканий, на
расчетный год эксплуатации (см. п.3). Возможная провозная способность
железной дороги зависит от ее пропускной способности.
Представим, что пункты А и Б связаны одним железнодорожным
путем (рис. 8.1).
А
Б
А
Б
а)
б)
Рис. 8.1. К вопросу определения пропускной способности участка
Пусть из пункта А вышел поезд в пункт Б (рис. 8.1,а). Поезд
обратного направления может выйти из пункта Б только после того, как
первый поезд прибудет на этот пункт, освободив перегон.
56
Обозначим время хода (в минутах) первого поезда от пункта А до
пункта Б t ' , а время хода поезда обратного направления - t " . Если 1440
(количество минут в сутках) разделить на сумму ( t ' + t " ), то мы узнаем,
сколько пар поездов в сутки пройдет по участку А-Б, т.е. узнаем его
пропускную способность.
Если между пунктами А и Б в середине уложить один боковой путь,
то можно будет одновременно отправить поезда из пунктов А и Б
навстречу друг другу. Поезд, который первым достигнет бокового пути,
остановится на нем, пропустит по главному пути встречный поезд, и
проследует дальше (рис. 8.1,б). При этом пропускная способность участка
А-Б практически удвоится.
Участок однопутной линии с одним или несколькими боковыми
путями называется разъездом. Момент встречи двух поездов на разъезде
называется скрещением.
Скрещение осуществляется не только на разъездах, но и на станциях.
Однако станции выполняют, кроме скрещения, и другие функции.
На участковых станциях осуществляется формирование поездов,
смена локомотивов и их экипировка, грузовые и пассажирские операции и
т.д. Участковые станции располагаются через 300-500 км.
Между участковыми станциями через 80-100 км располагаются
промежуточные
станции,
на
которых
осуществляются
смена
локомотивных бригад, небольшие по объему грузовые и пассажирские
операции и т.д.
Между промежуточными станциями размещают столько разъездов,
сколько требуется для обеспечения необходимой пропускной способности.
При
переустройстве
однопутной
линии
в
двухпутную
возможности обгона грузовых поездов пассажирскими
для
устраивают
обгонные пункты, для чего также укладывают боковые пути. Обгонные
57
пункты размещают с учетом соотношения скоростей грузовых и
пассажирских поездов, но не реже, чем через 35-40 км.
Станции, разъезды и обгонные пункты называются раздельными
пунктами с путевым развитием, т.к. кроме главного, они имеют один или
несколько боковых путей.
Участки железной дороги между двумя раздельными пунктами
называются перегонами. Длина перегона измеряется между осями
раздельных пунктов.
К раздельным пунктам без путевого развития относятся светофоры.
Расстояние между светофорами называется блок-участком. Светофоры
нужны для того, чтобы разграничить поезда, идущие по перегону в одном
направлении (при организации пакетного движения поездов) (рис. 8.2).
Зеленый
Желтый
Красный
Рис. 8.2. Сигнализация светофоров автоблокировки
Если идущий впереди поезд затормозит, то поезд, следующий за
ним, также начнет своевременно тормозить, что предотвратит их
столкновение. Между поездами должно быть не менее трёх блок-участков.
Длина блок-участка определяется длиной тормозного пути, но не должна
быть менее 1000 м.
8.2. Размещение осей разъездов
На однопутных линиях оси разъездов следует размещать исходя из
идентичности перегонов по времени хода пары поездов расчетной массы
при парном непакетном графике и скрещении их с остановкой на
58
раздельных пунктах при типе локомотива, указанном в задании на
проектирование.
В соответствии с нормами проектирования на линиях I и II категорий
время хода определяется из условия обеспечения пропускной способности
по перегонам не менее установленного числа пар поездов. На линиях III и
IV категорий разъезды следует размещать исходя из условий обеспечения
потребности грузовых и пассажирских перевозок 10-го года эксплуатации.
Другими словами, минимальный уровень пропускной способности для
линий I и II категорий указывается в задании на проектирование, а для
линий III и IV категорий подлежит расчету.
Возможная провозная способность проектируемой железной дороги
(см. гл.3)
Г
365  Qн ( ср )  nгр

 10 6 .
Эта провозная способность должна быть не менее указанной в
задании на 10-й год эксплуатации, т.е. Г=Г10. Тогда потребная пропускная
способность по грузовому движению
nгр 
Г10  106  
.
365  Qн ( ср )
Значения максимальной массы состава брутто Q для локомотивов
наиболее распространенных серий приведены в приложении 15.
С учетом заданных размеров пассажирских перевозок на 10-й год
эксплуатации (nпс) расчетная пропускная способность проектируемой
линии составит
nр 
nгр   пс  nпс
pmax
,
где  пс – коэффициент съема грузовых поездов пассажирскими. Он
зависит от
соотношения
скоростей
59
движения
грузовых и
пассажирских поездов и показывает, сколько грузовых поездов в
среднем за сутки нужно снять с графика движения поездов для
пропуска одного пассажирского поезда (в курсовой работе можно
принять  пс =1,7);
–
р max
максимальный
коэффициент
использования
пропускной
способности, учитывающий резерв пропускной способности для
компенсации внутрисуточных колебаний размеров движения и
эксплуатационных отказов. Для однопутных линий – 0,85, для
линий с двухпутными вставками – 0,87, для двухпутных линий –
0,91.
Расчетное время хода пары поездов при парном непакетном графике
движения и скрещении поездов с остановками составит
tр 
где t тех –
(1440  tтех )   н
 t рз   ,
nр
время на содержание и плановый ремонт сооружений и
устройств;
 н – коэффициент, учитывающий отказы технических средств;
tрз – время на разгон и замедление поезда;

– сумма станционных интервалов (время простоя поездов в
ожидании скрещения).
Оси раздельных пунктов размещаются идентично по времени хода,
т.е. фактическое время хода пары поездов по каждому перегону tфакт
должно быть равно расчетному tр. На перегонах, примыкающих к
участковым станциям, расчетное время хода пары поездов следует
уменьшать не менее чем на 4 мин.
Фактическое время хода поезда по перегону зависит от крутизны
уклонов (i) и протяженности (l) элементов продольного профиля трассы.
При размещении осей раздельных пунктов подсчет времени хода
60
осуществляются по методу установившихся скоростей. При этом
предполагается, что поезд движется по элементу профиля с постоянной
скоростью равной установившейся для данного уклона Vуст(i), а при
изменении уклона скорость изменяется мгновенно. Время хода пары
поездов по j-му элементу профиля составит
tj  lj  (
60
V
т
уст ( i j )

60
V
о
уст ( i j )
).
В этой формуле установившиеся скорости движения поезда по
элементу в направлении движения туда и обратно имеют соответствующие
верхние индексы.
Величина
60
V уст (i j )
называется покилометровым временем хода ( t1км ,
мин/км) и показывает, за какое время поезд расчетной массы преодолевает
1 км пути с уклоном i j . Таблицы покилометровых времен хода приведены
в приложении 16.
Фактическое время хода пары поездов по перегону
t факт   t j .
В точке трассы, где tфакт=tp размещается ось раздельного пункта и
проектируется соответствующая площадка. К плану и профилю площадок
раздельных пунктов предъявляются определенные требования. При
сложном рельефе для обеспечения этих требований может потребоваться
корректировка положения оси разъезда. Это возможно, но только в
сторону уменьшения фактического времени хода, т.к. в противном случае
не
будет
обеспечена
расчетная
пропускная
способность,
и
запроектированный перегон будет ограничивать пропускную способность
всей железнодорожной линии.
В любом случае, после завершения проектирования перегона
полезно провести тяговые расчеты для установления реальных скоростей
61
движения поезда по перегону и уточнения фактического времени хода.
При существенном его отклонении от расчетного положение оси
раздельного пункта следует откорректировать.
8.3. План и профиль раздельных пунктов
Длина площадки раздельного пункта устанавливается в зависимости
от его типа, категории железной дороги, полезной длины приемоотправочных путей и их расположения (продольное, полупродольное,
поперечное).
План раздельных пунктов. Для обеспечения хорошей видимости
сигналов раздельные пункты следует располагать на прямых участках.
В сложных условиях рельефа допускается расположение части
площадки раздельного пункта, не содержащей стрелочных переводов, в
одной или нескольких кривых, направленных в одну сторону. Устройство
раздельных пунктов в кривых разного направления затрудняет видимость
сигналов и допускается только при продольном расположении приемоотправочных путей, когда каждый путь располагается в отдельной кривой.
Минимальный допустимый радиус кривой на раздельном пункте
составляет 1500 м на линиях I и II категорий, 1200 м на линиях III и IV
категорий.
Продольный профиль раздельных пунктов. В профиле раздельные
пункты следует располагать на горизонтальных площадках.
Если на раздельном пункте предусмотрены маневровые операции, то
во избежание самопроизвольного ухода подвижного состава на перегон
следует проектировать профиль раздельного пункта вогнутого очертания с
одинаковыми отметками высот по концам полезной длины путей (рис. 8.3).
62
i
i
li
li
lпо
Рис.8.3. Раздельный пункт вогнутого очертания
Наклонные элементы профиля по концам раздельных пунктов
называются противоуклонами. Уклон этих элементов i=1,5 – 2,5‰. Длина
элементов с противоуклонами
li  k
l по
,
i
где k – коэффициент, характеризующий величину углубления профиля,
отнесенную к единице полезной длины приемо-отправочного пути
(k=0,45 ÷ 0,55).
Раздельные пункты, на которых не предусмотрены маневровые
операции, можно располагать на уклонах не круче 10‰. При этом должны
быть обеспечены условия:
1) удержания поезда тормозными средствами локомотива
iуд 
где
Kp –
250   K p
( P  Q)  g
 wтр ,
сумма расчетных сил нажатия тормозных колодок на оси
локомотива, кН;
wтр – удельное сопротивление троганию поезда, Н/кН;
или приближенно iуд  0,45  i р  1,5 ;
2) трогания поезда с места после остановки
iтр 
FK ( тр )
( P  Q)  g
63
 wтр ,
где FK (тр) – расчетная сила тяги локомотива при трогании, кН;
или приближенно iтр  1,35  i р  3,5 .
9. Сравнение вариантов
9.1. Общие принципы сравнения вариантов
Вариант – это одно из возможных решений поставленной задачи.
Для объективности оценки вариантов они должны быть разработаны с
одинаковой степенью детализации, которая зависит от стадии разработки
проекта:
- выбор принципиального направления трассы и основных параметров
проектирования (вида тяги, руководящего уклона, полезной длины
приемо-отправочных путей) – допустима схематическая проработка
основных проектных решений;
- уточнение
положения
трассы
по
выбранному
направлению
с
проработкой улучшающих подвариантов трассы;
- разработка
рабочей
документации
для
передачи
строительным
организациям.
На каждом этапе разработки проекта все возникающие варианты
должны быть проанализированы с целью выявления и отсеивания
неконкурентных, т.е. не обладающих никакими преимуществами.
Все остальные, конкурентные варианты подвергаются техникоэкономическому сравнению.
Варианты характеризуются различными показателями:
- техническими (к ним относятся основные параметры проектирования –
вид тяги и тип локомотива, руководящий уклон, полезная длина
приемо-отправочных путей, и производные от них параметры – длина
трассы, коэффициент развития, процент использования руководящего
уклона и т.д.);
64
- эксплуатационными (расчетная масса состава, время хода, расход
дизельного топлива или электроэнергии и т.д.);
- объемно-строительными (объемы работ, потребность в материалах и
т.д.).
Перечисленные показатели имеют различные единицы измерения, но
могут быть приведены к сопоставимому виду с помощью денежного
измерителя. Для этого необходимо подсчитать капитальные вложения (К,
руб.), необходимые для сооружения запроектированной железной дороги,
используя технические и объемно-строительные показатели; и ежегодные
эксплуатационные расходы (С, руб./год), используя технические и
эксплуатационные показатели.
В качестве единого критерия для сравнения вариантов может быть
принят критерий З, руб. – суммарные приведенные строительноэксплуатационные затраты.
9.2. Сравнение вариантов по денежным показателям
Различают
абсолютную
и
относительную
(сравнительную)
экономическую эффективность проектных решений.
Определение абсолютной экономической эффективности проекта
необходимо осуществлять на стадии обоснования целесообразности
строительства
железной
дороги.
При
этом
в
качестве
критерия
эффективности проекта может выступать чистый дисконтированный
доход (ЧДД) [15]. Если ЧДД положителен, проект является эффективным.
Абсолютную экономическую эффективность следует определять для уже
выбранного, лучшего варианта.
На
стадии
проектирования
при
сравнении
небольших
по
протяженности вариантов трассы, а также улучшающих подвариантов и
для
упрощения
процедуры
сравнения
65
целесообразно
ограничиться
определением сравнительной эффективности. При этом учитываются лишь
изменяющиеся по сравниваемым вариантам стоимостные части.
По каждому варианту определяются приведенные затраты
Tp
Tp
t 0
t 0
З   К t * t   Ct * t ,
где  t 
1
– коэффициент дисконтирования разновременных затрат
(1  E) t
(Е – норматив приведения разновременных затрат. При
сравнении вариантов трассы может быть принят равным
0,10);
Тр – расчетный период сравнения, продолжительность которого
определяется наличием данных об изменении размеров перевозок
во времени (15-20 лет);
t – текущий год, в который осуществляются затраты.
Если при сравнении вариантов учитываются только первоначальные
капитальные вложения, а эксплуатационные расходы постоянны или
изменяются линейно, то формула приведенных затрат примет вид
ЗК
С
,
Е
При линейном росте эксплуатационных расходов они определяются
для года t=1/E (при Е=0,10 t=10, т.е. эксплуатационные расходы
определяются на 10-й год эксплуатации).
Естественно, что лучшим будет вариант с минимальным значением
критерия З.
9.3. Капитальные вложения
В общем случае при проектировании железных дорог различают
следующие виды капитальных вложений:
66
- строительная
стоимость
–
стоимость
строительства
объектов
проектируемой железной дороги.
- в подвижной состав и грузовую массу – стоимость локомотивов,
вагонов и грузов, находящихся в процессе перевозки (учитываются при
сравнении вариантов, существенно различающихся длиной и видом
тяги);
- сопряженные – в смежные отрасли, обеспечивающие железную дорогу
топливом, энергией, подвижным составом и т.д. (обычно отражаются в
ценах на соответствующую продукцию и отдельно не учитываются);
- сопутствующие –
например,
стоимость
автомобильной
дороги,
которую нужно подвести к станции новой железнодорожной линии или
стоимость
строительства
проектируемой
железной
линии
дороги
электропередачи
(учитываются
при
для
нужд
сравнении
принципиальных вариантов, различающихся пунктами примыкания,
видом тяги и т.д.);
Остановимся более подробно на важнейшем виде капитальных
вложений – строительной стоимости, которая всегда учитывается при
сравнении вариантов.
Строительная стоимость. При сравнении вариантов учитывается не
вся стоимость, а только та её часть, которая различается по вариантам.
Например, если варианты примыкают к одной и той же станции и условия
примыкания одинаковы, то ее стоимость при сравнении можно не
учитывать.
Наиболее полно учесть особенности вариантов при определении
строительной стоимости можно путем подсчетов ее по главам сводной
сметы.
Структура сводной сметы:
А. Объекты производственного назначения.
67
Часть I.
1. Подготовка территории строительства.
2. Земляное полотно.
3. Искусственные сооружения.
4. Верхнее строение железнодорожного пути.
5. Устройства связи и СЦБ.
6. Здания и сооружения производственные и служебные.
7. Энергетическое хозяйство и электрификация железных дорог.
8. Водоснабжение, канализация, теплофикация и газоснабжение.
9. Эксплуатационный инвентарь и инструмент.
10.Временные здания и сооружения.
11.Прочие работы и затраты.
Часть II.
12.Содержание дирекции строящегося предприятия.
13.Проектные и изыскательские работы.
Кроме того, учитываются непредвиденные работы и затраты.
Б. Объекты жилищно-гражданского строительства.
В структуре сметы можно выделить 3 группы расходов:
1) расходы, пропорциональные объему работ – это расходы по 2-й и 3-й
главам сметы, для определения которых необходимо знать объем
земляных работ, бетонной или железобетонной кладки искусственных
сооружений и т.д.;
2) расходы, пропорциональные длине линии – это расходы по главам 1, 4-9
и
разделу
Б.
Например,
расходы
по
подготовке
территории
строительства зависят от площади этой территории, которая, в свою
очередь, определяется как произведение ширины полосы отвода на
длину линии и т.д.;
68
3) расходы, определяемые в виде доли от суммы основных затрат по
главам 1-9. Это расходы по главам 10-13, а также непредвиденные
работы и затраты.
В соответствии с этим делением строительную стоимость можно
вычислять по следующей формуле


K  Qзр  k зр   (Qис  kис )  L  (kвсп   k лин )   ,
где Qзр – объем работ по сооружению земляного полотна, м 3;
Qис – объем кладки искусственных сооружений данного типа, м 3;
L – длина варианта трассы, км;
kзр – стоимость 1 м3 земляных работ, руб.;
kис – стоимость 1 м3 искусственного сооружения данного типа, руб.;
kвсп – стоимость 1 км верхнего строения пути, руб.;
kлин – величины затрат по главам 1, 4-9 и разделу Б сметы,
приходящиеся на 1 км длины линии, руб.;
β – коэффициент, учитывающий затраты по главам 10-13 сметы и
непредвиденные работы и затраты.
Если сравниваемые варианты различаются количеством и условиями
размещения раздельных пунктов, то их стоимость учитывается в виде
дополнительного слагаемого
k
рп
 n рп ,
где nрп – количество раздельных пунктов данного типа;
kрп – стоимость раздельного пункта данного типа.
Рассмотрим способы определения слагаемых строительной стоимости.
Объемы земляных работ наиболее просто и достаточно точно можно
определить методом средних рабочих отметок. При этом на продольном
профиле каждый массив выемки или насыпи неправильной формы
заменяется равным ему по площади прямоугольником, высота которого
равна средней рабочей отметке.
69
hср3
hср2
hср1
l1
l2
l3
Рис. 9.1. К определению средних рабочих отметок
Километровый объем земляных работ q определяется по таблицам,
составленным для типовых поперечных профилей в зависимости от
средней рабочей отметки и ширины основной площадки земляного
полотна. Значения ширины основной площадки земляного полотна
приведены в приложении 17. Километровый объем (приложение 18)
умножается на длину l массива выемки (насыпи). Для получения
окончательного результата подсчитывается сумма объемов земляных
работ по отдельным массивам Qзр   q  l .
Средний
q зр  Qзр / L
километровый
объем
земляных
работ
по
варианту
характеризует категорию трудности строительства,
по
которой определяется стоимость разработки 1 м 3 грунта kзр. Стоимость
разработки 1 м3 грунта приведена в базовых ценах в техникоэкономических показателях новых железных дорог (ТЭП), составленных
на основе анализа большого числа проектов линий и учитывающих
категорию трудности строительства и способы производства работ.
Стоимость искусственных сооружений данного типа зависит от их
длины, которая определяется шириной основной площадки земляного
полотна и высотой насыпи. Для упрощения расчетов составлены графики,
с помощью которых можно определить стоимость типовых искусственных
70
сооружений без подсчета объемов, зная тип сооружения, его отверстие и
высоту насыпи по оси сооружения.
Длину
линии
и
количество
раздельных
пунктов
получают
непосредственно в результате трассирования вариантов. Стоимость
сооружения 1 км верхнего строения пути kвсп, линейных устройств kлин, а
также одного раздельного пункта kрп приведены в ТЭП.
Коэффициент β зависит от конкретных условий строительства, может
колебаться от 1,2 до 1,8. В средних условиях β=1,4.
Если
сравниваемые
сельскохозяйственного
варианты
назначения,
при
проходят
определении
по
землям
строительной
стоимости следует учесть потери сельскохозяйственного производства Ксх
К сх  Fсх * k сх ,
где kсх – норматив стоимости 1 га земли сельскохозяйственного
назначения, руб.;
Fсх – площадь изымаемых из оборота сельскохозяйственных угодий, га.
Потери возмещаются в размере стоимости освоения равновеликих
площадей новых земель с учетом проведения на них мероприятий по
окультуриванию и повышению плодородия почв до уровня плодородия
изымаемых земель.
9.4. Эксплуатационные расходы
Этот вид расходов принято делить на две группы: Сдв – расходы,
зависящие от размеров движения и Спу – расходы, не зависящие или мало
зависящие от размеров движения (их называют расходами по содержанию
постоянных устройств).
Суммарные эксплуатационные расходы
С = Сдв + Спу.
71
Эксплуатационные расходы, пропорциональные размерам движения,
складываются из затрат на передвижение грузовых и пассажирских
поездов
гр
пс
Сдв  сдв
 N гр  сдв
 Nпс ,
где
с двгр , с двпс
–
расходы
на
передвижение
одного
грузового
или
пассажирского поезда, руб./поезд;
N гр , N пс – число грузовых или пассажирских поездов на расчетный
год эксплуатации.
Обычно размеры грузового движения значительно превышают
пассажирское, поэтому для упрощения расчетов все поезда условно
приводятся к грузовым, для которых и определяются расходы на
передвижение одного поезда с дв . С учетом этого
Сдв  сдв  Nпр .
Приведенное число поездов
Nпр  N гр    Nпс ,
где
 - коэффициент приведения эксплуатационных расходов на
передвижение пассажирского поезда к грузовому.
  0,19  b 
Qпс
,
Qгр
где Qпс – масса пассажирского поезда (1000-1200 т);
b – коэффициент, равный
при тепловозной тяге 1,5 и при
электрической 2,0.
Число грузовых поездов равно суммарному объему грузовых
перевозок на расчетный год эксплуатации Г (млн.т), деленному на
среднюю массу состава нетто Qн(ср)
Г  106
N гр 
.
Qн ( ср )
72
Расходы, пропорциональные размерам движения, рассчитываются
отдельно по направлениям движения, а затем суммируются.
Расходы на передвижение одного поезда сдв складываются из затрат
на оплату электроэнергии или дизельного топлива сA,G, необходимых для
передвижения поезда; расходов, связанных с эксплуатацией локомотива с л
и вагонов св; части затрат, зависящих от размеров движения, на
содержание верхнего строения пути сп; расходов на заработную плату сзп
сдв  с A,G  с л  св  с п  с зп .
Проанализируем структуру этих расходов.
1. Расходы на электроэнергию и дизельное топливо зависят от стоимости
1 кВт ч электроэнергии или 1 т дизельного топлива и их общего
расхода на передвижение поезда по рассматриваемому участку.
2. Расходы на эксплуатацию локомотивов включают в себя:
а) затраты на ремонт узлов, участвующих в создании силы тяги
(дизеля, генератора, тяговых электродвигателей и т.д.), зависят от
механической работы локомотива Rл;
б) затраты на ремонт узлов, воспринимающих воздействие сил
торможения и основного сопротивления (ремонт и смазка ходовых
частей локомотива), зависят от работы сил сопротивления Rс;
в) затраты на ремонт узлов, изнашивающихся в процессе движения
локомотива (рам, ударно-тяговых приборов, тележек), зависят от
пройденного локомотивом пути
г) расходы на ремонт и окраску кузова, зависят от времени службы
локомотива Т.
3. Расходы на эксплуатацию вагонов по структуре аналогичны расходам
на эксплуатацию локомотива, естественно, за исключением затрат на
ремонт узлов, участвующих в создании силы тяги, т.к. у грузовых
73
вагонов таких узлов нет. Расходы на эксплуатацию вагонов зависят от
работы сил сопротивления Rс, пройденного пути L и времени работы Т.
4. Расходы по ремонту и содержанию верхнего строения пути включают в
себя только ту часть затрат, которая связана с износом в процессе
осуществления
перевозочной
работы,
зависят
от
работы
сил
сопротивления Rс и перевозочной работы ( P  Q)  L .
5. Заработная плата локомотивных бригад начисляется в зависимости от
продолжительности их работы Т.
Наиболее точным методом определения расходов по передвижению
одного поезда является расчет по единичным расходным нормам. При этом
методе расчета в результате трассирования и последующих тяговых
расчетов получают показатели вариантов: L – длину варианта, км; Т –
время хода, час.; Rл – механическую работу локомотива, МДж или т км; Rс
– работу сил сопротивления, МДж или т км; G – расход дизельного
топлива, т, или А – электроэнергии, кВт ч. Затем единичные расходные
нормы, приведенные в «Методических указаниях по сравнению вариантов
проектных решений железнодорожных линий, узлов и станций» [16] в
базовых цена,х умножаются на соответствующий показатель варианта (L, Т
и т.д.). Этот способ определения расходов по пробегу одного поезда
целесообразно применять при наличии стандартных программ для
персональных компьютеров.
Менее трудоемким является метод определения эксплуатационных
расходов по пробегу поездов по укрупненным нормам с использованием
показателей трассы. При использовании этого метода
(о)
сдв  Спк
 L  А  ( Н  0,012   )  Б  ( Н с  0,012  с )  В  Lc ,
где C пк(о ) , А, Б, В – нормы расходов, определяемые по [16] в зависимости от
типа локомотива и массы состава;
L – длина варианта трассы, км;
74
Н – алгебраическая разность проектных отметок конечной и
начальной точек трассы, м;

– сумма углов поворота всех кривых на трассе, град.;
Нс – арифметическая сумма высот тормозных участков спусков, м;
  с – сумма углов поворота кривых в пределах тормозных спусков,
град.;
Lс – сумма длин тормозных спусков, км.
Эксплуатационные расходы по содержанию постоянных устройств
Спу включают в себя затраты на текущее содержание главных путей,
устройств СЦБ и связи, контактной сети, очистку путей от снега,
содержание тяговых подстанций, раздельных пунктов, стрелочных
переводов и т.д.
Расходы по содержанию постоянных устройств условно делятся на
две группы:
1) расходы, пропорциональные длине линии;
2) расходы, пропорциональные количеству тех или иных объектов
(тяговых подстанций, разъездов и т.д.).
С учетом этого
Спу  L   k л   ni  ki ,
где
 kл -
стоимость содержания 1 км устройств, пропорциональных
длине линии;
ni – количество объектов данного типа;
ki – стоимость содержания одного объекта данного типа.
Единичные стоимости содержания постоянных устройств приведены
в [16].
75
10. Мероприятия по охране окружающей среды
10.1. Снижение шумового загрязнения атмосферы
Комплекс
мероприятий
по
снижению
шумового
загрязнения
атмосферы на железнодорожном транспорте можно разделить на три
группы:
I группа – снижение шума в источнике возникновения;
II группа – снижение шума на пути его возникновения;
III группа – снижение шума непосредственно на защищаемом объекте.
Основным источником возникновения шума на железной дороге
является контакт движущегося подвижного состава с рельсами. Поэтому к
I группе мероприятий по снижению шума в источнике возникновения
относятся:
мероприятия по снижению шума от подвижного состава:
 введение электрической тяги взамен тепловозной;
 улучшение рессорного подвешивания;
 устройство звукозащитных бортов над тележками вагонов;
мероприятия по снижению шума от железнодорожного пути:
 укладка бесстыкового пути;
 укладка щебеночного балласта;
 использование амортизирующих подрельсовых подкладок;
 укладка стрелочных переводов с непрерывной поверхностью
катания;
 устранение волнообразного износа рельсов.
Уровень шума возрастает при проходе поезда по искусственным
сооружениям – мостам, путепроводам и эстакадам. На металлических
мостах с безбалластной проезжей частью уровень шума выше, чем на
железобетонных мостах с ездой на балласте. Поэтому при проектировании
76
искусственных сооружений, если это возможно, следует отдавать
предпочтение железобетонным конструкциям с организацией проезжей
части на щебеночном балласте и деревянных шпалах. Мостовой настил
металлических
мостов
рекомендуется
покрывать
шумо-
вибродемпфирующей мастикой, а также устанавливать на них U-образные
акустические экраны.
Ко II группе мероприятий по снижению шума относятся различного
рода экраны, позволяющие частично погасить акустические волны.
При проектировании железных дорог вблизи крупных населенных
пунктов для снижения уровня шума можно:
 расположить трассу в выемке, откосы которой будут выполнять роль
естественного акустического экрана;
 соорудить вдоль железнодорожного полотна акустический экран в виде
стены из кирпича, расположенного под углом «елочка», непрерывной
длиной не менее 600 м;
 высадить вдоль трасы железной дороги лесозащитную полосу.
Зеленые насаждения являются универсальным средством защиты
атмосферы от негативного воздействия железной дороги, не только снижая
уровень шума, но и улучшая химический состав атмосферы.
Интенсивность
снижения
уровня
шума
зависит
от
ширины,
дендрологического состава и конструкции посадок. Шумозащитные
насаждения целесообразно формировать из древесно-кустарниковых
быстрорастущих пород с густоветвящейся низкоопущенной кроной.
Хвойные деревья предпочтительнее лиственных. Структура лесозащитных
полос должна быть плотной, без разрывов, с посадкой деревьев рядами или
в шахматном порядке. Кустарники высаживаются с расчетом перекрытия
подкронового пространства. По форме поперечный профиль лесозащитной
77
полосы должен приближаться к треугольнику с более пологой стороной,
направленной к железнодорожному пути (рис. 10.1).
3м
Земляное
полотно
5м
8м
Рис. 10.1. Устройство лесозащитной полосы
Высота деревьев должна быть не менее 7-8 м, кустарников – 1,5-2,0 м.
К
III
группе
относятся
архитектурно-планировочные
и
градостроительные мероприятия, предусматривающие вблизи железных
дорог изменение назначения жилых зданий, их торцевую ориентацию,
возведение шумозащитных зданий производственного назначения и т.д.
10.2. Сохранение плодородия почв
Процесс восстановления плодородия почв очень сложен и длителен.
Так, чтобы воссоздать слой плодородной почвы толщиной 10 см, требуется
около 100 лет.
Перед началом строительных работ со всех территорий, отведенных
в постоянное и временное пользование, должен быть снят плодородный
слой
почвы,
который
в
последующем
будет
использован
для
рекультивации нарушенных земель и укрепления откосов земляного
78
полотна. Снятию подлежит плодородный слой почвы со средним
содержанием гумуса более 1%. Снятие плодородного слоя производится в
теплый и сухой период времени на очищенной от строительного мусора и
камней территории.
Снятый плодородный слой почвы складируется на ровных сухих
территориях
в
штабели,
удобные
для
последующей
погрузки
и
транспортировки. Временные отвалы плодородного слоя должны иметь
высоту порядка 2 м и угол откоса не более 10 0. Поверхность отвалов при
длительном хранении следует укреплять посевом многолетних трав для
предотвращения
развития
эрозии
откосов,
разрушения
гумуса
и
распространения сорных растений.
Во время хранения плодородной почвы должны быть соблюдены
условия, обеспечивающие сохранение плодородия – умеренная влажность
и аэрация. Во избежание застойного переувлажнения в отвалах почвы для
стока поверхностных вод следует устраивать разрывы шириной 4-6 м через
40-60 м и при необходимости покрывать гидроизолирующим материалом.
В районах со сложными инженерно-геологическими условиями
(болота, вечная мерзлота, засоленные земли) плодородный слой почвы не
снимается
во избежание развития
неблагоприятных
геологических
процессов (эрозия, солифлюкция, термокарст и т.д.).
Все нарушенные в процессе строительства земли, отведенные во
временное пользование, подлежат рекультивации – комплексу работ,
направленных
на
народнохозяйственной
восстановление
ценности.
К
их
продуктивности
нарушенным
относятся
и
земли,
утратившие свою хозяйственную ценность или являющиеся источником
отрицательного воздействия на окружающую среду в связи с нарушением
почвенного
покрова,
гидрологического
техногенного рельефа.
79
режима
и
образования
Восстановление земель, нарушенных при разработке карьеров и
резервов, выполняется в два этапа: технический и биологический.
Технический
этап
включает
планировку
выработанного
пространства, нанесение плодородного слоя почвы и строительство
гидротехнических и мелиоративных сооружений.
Биологический
этап
включает
комплекс
агротехнических
и
фитомелиоративных мероприятий, направленных на возобновление флоры
и фауны.
Преобладающими
направлениями
рекультивации
являются:
сельскохозяйственное, лесохозяйственное и водохозяйственное.
При сельскохозяйственной рекультивации производится подготовка
поверхности
нарушенных
земель
и
разработка
агротехнических
мероприятий, направленных на улучшение или создание плодородия
восстанавливаемых земель. Спланированные территории покрываются
плодородным слоем почв, предварительно снятым в полосе отвода. При
необходимости по согласованию с органами землепользования и лесного
хозяйства устанавливаются места дополнительного изъятия плодородного
слоя почвы для рекультивации нарушенных земель. Для установления
таких мест необходимо в процессе изысканий выполнить по трассе
почвенную съемку с целью определения распространения, мощности и
типа почв.
При отсутствия плодородного слоя почвы или в случаях, когда его
нанесение обходится очень дорого, рекультивационный слой следует
формировать из потенциально плодородных пород: лёсса и лёссовидных
суглинков.
Ускорению
развития
почвообразовательного
процесса
способствует посев многолетних трав.
Для
сельскохозяйственного
освоения
корнеобитаемый
рекультивационный слой должен быть в пределах 1 м (рис. 10.2). Нижние
80
слои должны состоять из пород с благоприятными водно-физическими
свойствами, а верхние – из плодородной почвы. Рекомендуемая мощность
плодородного слоя – 0,2-0,5 м. При создании кормовых угодий (пастбища,
сенокосы)
нанесение
плодородного
слоя
почвы
можно
не
предусматривать. Для произрастания травянистых растений достаточно
нанесения слоя потенциально плодородных пород мощностью 0,3-0,7 м.
б) кормовые угодья
Дренирующий
слой
0,3-0,7 м
Потенциально
плодородный
слой
Корнеобитаемый
слой, 1 м
Плодородный
слой
0,2-0,5 м
а) пашня
Дренирующий
слой
Рис. 10.2. Схема устройства корнеобитаемого слоя при
сельскохозяйственной рекультивации для создания:
а) пашни; б) кормовых угодий
В случае, если под строительство железной дороги занимаются в
постоянное
пользование
ценные
сельскохозяйственные
земли,
по
требованию землепользователей в проекте на строительство должно быть
предусмотрено освоение неудобных или малопродуктивных земель взамен
занятых. Технология создания плодородия вновь осваиваемых земель
аналогична рассмотренной.
Если
сельскохозяйственная
рекультивация
малоэффективна,
предпочтение отдают лесохозяйственной рекультивации. Создание лесных
насаждений на нарушенных территориях является наиболее дешевым
способом рекультивации. Для ее реализации необходимо определить по
81
согласованию с органами лесного хозяйства источники получения
саженцев
древесной
и
кустарниковой
растительности,
а
при
необходимости – создать соответствующие питомники.
В целях создания благоприятных условий для выращивания на
рекультивируемой территории древесных и кустарниковых насаждений
рекомендуется
мощность
корнеобитаемого
слоя
из
потенциально
плодородных пород не менее 2 м.
Водохозяйственная рекультивация заключается в устройстве на
месте
отработанных
карьеров
водоемов,
желательно
проточных,
приспособленных для разведения рыб. Особенно это относится к карьерам,
разработанным
гидромеханизированным
способом.
Выработанное
пространство таких карьеров обводнено и рекультивационные работы
сводятся
к
благоустройству
надводных
откосов
и
прилегающей
территории.
10.3. Сохранение лесных массивов
Выполнение технологических процессов по устройству нвсыпей,
выемок, разработке карьеров и
резервов приводит к изменению
гидрологического режима прилегающих территорий на расстоянии
десятков и сотен метров от места производства работ. Например, выемка
оказывает существенное осушающее действие, приводящее к ухудшению
условий произрастания растений. В этих условиях наиболее уязвимой
породой деревьев является бук, хорошо переносит подобные изменения
сосна, дуб относится к промежуточной категории. Нарушение увлажнения
грунта приводит к поражению 80% леса в зоне действия выемки и 30%
леса
в
зоне
действия
насыпей.
Способность
растительности
к
воспроизводству на расстоянии 7-25 м от места производства работ
уменьшается в 2 раза.
82
Наиболее ценными породами являются хвойные (сосна, ель) и
широколиственные
(дуб,
клен,
липа).
Они
обладают
высокой
кислородообразующей способностью и богатым флористическим составом
травостоя. Менее ценными являются мелколиственные породы (береза,
осина). Условия их произрастания, как правило, вторичны (гари, вырубки).
В изыскательскую партию должен входить специалист – геоботаник,
задача которого состоит в поиске и взятии под охрану особо ценных
растительных сообществ, а также разработке методов биологической
рекультивации.
Рубка леса в местах, отведенных под просеки и площадки для
временных сооружений, допускается только при наличии лесорубочного
билета. Ширина рубки просеки должна назначаться минимальной с учетом
норм отвода земель. При этом деловая древесина подлежит использованию
в народном хозяйстве, а порубочные остатки должны вывозиться и
захораняться в специально выбранных для этой цели проектом местах (в
основании грунтовых отвалов, оврагах, засыпаемых грунтом, специальных
траншеях).
Во избежание излишней рубки при выносе трассы на местность
круговые кривые малых радиусов с большими углами поворота следует
разбить на несколько кривых с меньшими углами поворота.
10.4. Сохранение флоры и фауны водоемов
При пересечении железной дорогой рек сооружения мостового
перехода должны быть удалены от рыбных нерестилищ и зимовальных ям
на допустимое расстояние, принимаемое по согласованию с органами
рыбоохраны. При пересечении трассой водотоков с промысловой рыбой
для сохранения путей миграции рыбы на нерестилище необходимо
рассматривать варианты мостовых переходов с несколькими отверстиями.
83
Большой
ущерб
природе
наносит
использование
гравийно-
галечникового материала из ближайших рек и водоемов. Помимо
загрязнения водоемов при этом уничтожаются нерестилища рыб и
подрывается их кормовая база.
Большой ущерб водоемам может нанести применение метода
гидромеханизации. Возникающее при этом замутнение воды в водоемах
вызывает нарушение фотосинтеза растений, а отложенные в процессе
нереста икринки покрываются мельчайшим осадком, выпадающим из
сброшенных после намыва «осветленных» вод. В результате гибнет более
50% икры и резко уменьшается биомасса.
Встречающиеся на пути трассы пруды необходимо сохранять,
совмещая трассу с существующей капитальной плотной, либо пересекая
зеркало пруда эстакадой. При пересечении железной дорогой водотока или
суходола выше пруда или водохранилища в проекте водопропускного
сооружения предусматривают меры против заиливания.
10.5. Сохранение животных и птиц
Трасса железной дороги может пересекать пути естественной
миграции животных. Это приводит к нарушению условий их обитания и
создает опасность наезда на них. Для предотвращения попадания
животных
на
железнодорожное
полотно
устраивают
ограждения.
Ограждение может быть выполнено из металлической сетки с мелкими
ячейками. Высота ограждения – 2,0-2,5 м, расстояние между опорами – 4-6
м. Совместно с ограждениями в опасных местах можно устраивать
световую или звуковую сигнализацию.
84
Для
обеспечения
непрерывности
путей
миграции
животных,
необходимо устроить специальные переходы. Конструкция их зависит от
повадок
животного.
В
качестве
переходов
могут
использоваться
дополнительные искусственные сооружения с отверстиями не менее 8 м,
специальные подземные переходы, к которым животных приучают
подкормкой.
Некоторые породы диких животных боятся заходить в длинные
темные скотопрогоны под насыпями. В этих случаях приходится
устраивать переходы по верху насыпей, выполаживая подходы к ним. Для
обеспечения безопасности движения поездов такие переходы ограждаются
специальными
сигналами.
Проведенные
в
Германии
исследования
показали, что около 80% всех передвижений животных происходит в
тёмное время суток, поэтому для обеспечения безопасности следует
рассмотреть возможность перерыва в движении поездов в ночное время.
Для сохранения естественных путей миграции особо охраняемых
животных может потребоваться укладка трассы в своеобразном тоннеле –
в выемке с перекрытием ее поверху большой по площади платформой,
оснащенной звукоизоляцией и замаскированной растительностью.
Большая масса птиц и насекомых погибает при столкновении с
движущимися поездами, особенно на скоростных железных дорогах. Для
отпугивания их от железной дороги на ограждении следует устанавливать
источники ультра- и инфразвука.
85
Приложения
Приложение 1
Категория железнодорожных линий
Категория
железнодорожных
линий
Назначение железных
дорог
Железнодорожные
магистральные линии
для движения
пассажирских поездов
со скоростями свыше
160 до 200 км/ч
Особогрузонапряженные
Железнодорожные
магистральные линии
для большого объема
грузовых перевозок
I
Железнодорожные
магистральные линии
II
То же
III
То же
IV
Железнодорожные
линии
Внутристанционные
соединительные и
подъездные пути
Расчетная годовая
приведенная
грузонапряженность
нетто в грузовом
направлении на
десятый год
эксплуатации, млн.
ткм/км1)
Скоростные
-
Свыше 50
Свыше 30 до 50
Свыше 15 до 30
Свыше 8 до 15
До 8
Независимо от
грузонапряженности
3) Расчетная годовая приведенная грузонапряженность нетто в
грузовом направлении на десятый год эксплуатации, млн. ткм/км
определяется с учетом количества ( nпс ) и массы( Qпс  1000 1200 т)
пассажирских поездов по формуле
Г пр  Г гр  365  Qпс  nпс  106 .
86
Приложение 2
Макисмальные значения руководящих уклонов
Категория железнодорожных линий
Максимальное значение
руководящего уклона ( max i р ), ‰
Особогрузонапряженные
9
I
12
II
15
III
20
IV
30
В трудных и особо трудных
условиях на подъездных путях IV
категории
40
Приложение 3
Радиусы круговых кривых
Радиусы круговых кривых в плане, м
Категория
допускаемые
железнодорожных
в
в особо
по
рекомендуемые
линий
трудных трудных согласованию
условиях условиях с заказчиком
Скоростные
4000-3000
2500
1200
800
Особо4000-2000
1500
1000
600
грузонапряженные
I
4000-2500
2000
1000
600
II
4000-2000
1500
800
400
III
4000-1200
800
600
350
IV
2000-1000
600
350
200
87
Приложение 4
Длины переходных кривых
Радиус
кривой,
м
4000
3000
2500
2000
1800
1500
1200
1000
800
700
600
500
400
350
300
250
200
Длины переходных кривых на железнодорожных линиях, м
III категории
IV категории
Зоны скоростей движения
1
2
3
1
2
3
30
20
20
40-30
30-20
20
60-40
40-30
20
60-50
50-30
20
40-30
30
20
80-60
50-40
30-20
50-30
30
20
80-60
60-50
40-30
60-40
40-30
30
100-80
80-60
40-30
60-50
50-30
30
120-100
80-60
50-40
80-60
550-40
30
140-100
100-80
50-40
90-60
60-50
40-30
160-120
110-90
60-50
120-80
60-50
40-30
160-120 120-100
60-50
120-80
80-60
50-40
160-120 130-100
80-60
120-100
90-70
60-40
140-100 140-100
80-60
120-100
110-80
60-50
140-100 130-100
100-60
120-100
120-80
80-50
140-100 120-100
120-80
120-80
120-80
80-60
120-80
120-80
120-80
120-80
120-80
80-60
100-80
100-80
80-60
Примечание: Деление участков на зоны скоростей движения поездов
следует производить в зависимости от конфигурации продольного
профиля:
1-я зона скоростей – углубления продольного профиля и
примыкающие к ним участки, а также другие участки, проходимые
грузовыми поездами в обоих направлениях с максимальными или
близкими к ним скоростями;
2-я зона скоростей – горизонтальные площадки и уклоны, на
которых величина средневзвешенной квадратической скорости близка к
средним значениям скоростей движения грузовых поездов;
3-я зона скоростей – возвышения продольного профиля и
примыкающие к ним участки затяжных подъемов, проходимые грузовыми
поездами в обоих направлениях со скоростями, близкими к расчетной
скорости на руководящем подъеме.
88
Приложение 5
Длины прямых вставок
Категория
железнодорожной
линии
Скоростные
Особогрузонапряженные
I и II
III
IV
Длина прямой вставки, м
в нормальных условиях
в трудных условиях
между кривыми,
между кривыми,
направленными
направленными
в разные
в одну
в разные
в одну
стороны
сторону
стороны
сторону
150
150
100
100
75
100
50
50
150
75
50
150
100
50
50
50
30
75
50
30
Приложение 6
Нормы сопряжения элементов продольного профиля
Наибольшая алгебраическая разность уклонов
смежных элементов профиля iн ,‰ (числитель) и
Категория
железнодорожной наименьшая длина разделительных площадок и
элементов переходной крутизны (знаменатель) при
линии
полезной длине приемо-отправочных путей, м
850
1050
2*850=1700 2*1050=2100
Рекомендуемые нормы
Особо3/250
3/250
3/400
грузонапряженные
I
6/200
4/250
3/250
3/300
II
8/200
5/250
4/250
3/300
III
13/200
7/200
7/250
4/250
IV
13/200
8/200
8/250
Допускаемые нормы
Особо10/200
5/250
4/300
грузонапряженные
I
13/200
10/200
5/250
4/300
II
13/200
10/200
6/250
4/250
III
13/200
10/200
8/250
6/250
IV
20/200
10/200
10/200
-
89
90
Пример оформления схематического продольного профиля
профиля
Приложение 7
Приложение 8
Ширина полос земель, отводимых под железные дороги
колеи 1520 мм
Средняя
рабочая
отметка,
м
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Ширина полосы отвода, м
Насыпь, при поперечном
Выемка, при поперечном
уклоне
уклоне
1/25
1/10
1/5
1/25
1/10
1/5
24
21
23
26
29
34
24
24
26
29
32
38
24
27
29
32
35
42
24
30
33
35
38
46
27
33
37
38
41
50
30
37
41
41
45
54
34
40
45
44
48
38
44
49
47
50
41
48
50
45
52
54
48
57
52
60
-
Приложение 9
Поправочные коэффициенты к расходу стока дождевых паводков
Вероятность
превышения
расхода, %
0,33
1
2
Глинистые и
суглинистые
1,46
1,05
0,88
Грунты водосбора
Песчаные и
Рыхлые (осыпи)
супесчаные
1,39
1,32
1,00
0,96
0,84
0,80
Приложение 10
Соотношение между номерами ливневых районов и группами
климатических районов
Номера ливневых районов 1, 2, 3
3а, 4
5, 6
7, 8, 9
10
Группа климатических
районов
V
IV
91
III
II
I
92
Карта-схема районов дождевых паводков
Приложение 11
93
Номограмма для определения расходов дождевых паводков вероятности превышения 1%
при песчаных и супесчаных почвах
Приложение 12
Приложение 13
Графики водопропускной способности круглых
железобетонных труб
Графики водопропускной способности круглых
металлических гофрированных труб
94
Продолжение приложения 13
Графики водопропускной способности прямоугольных
железобетонных труб
Графики водопропускной способности прямоугольных
бетонных труб
95
96
2,21
-
2,19
-
Железобетонная
Бетонная
-
-
Металлическая
1,45
1,25
1,18
1,0
Железобетонная
Тип трубы
2,5
2,33
2,24
-
-
Круглые трубы
2,0
2,78
2,37
2,83
2,75
-
2,78
Прямоугольные трубы
1,83
1,72
1,5
2,90
2,87
3,33
-
3,0
Отверстие трубы, м
-
2,88
-
-
4,0
-
-
-
-
5,0
-
-
-
-
6,0
Минимальная высота насыпи для размещения труб по конструктивным условиям, м
Приложение 14
Приложение 15
Масса состава грузовых поездов, т
Локомотивы
Руководящий
2ТЭ10Л(В,М),
уклон, ‰
ВЛ10, ВЛ11
ВЛ80т (с, р)
3
9800
11050
11250
4
7900
8900
9000
5
6650
7450
7450
6
5700
6400
6350
7
5000
5650
5550
8
4450
5000
4900
9
4000
4500
4350
10
3650
4100
3950
11
3350
3750
3600
12
3050
3450
3300
13
2850
3200
3050
14
2650
2950
2850
15
2450
2750
2650
16
2300
2600
2450
17
2200
2450
2300
18
2050
2300
2200
19
1950
2200
2050
20
1850
2100
1950
97
2ТЭ116
98
Покилометровое время хода поезда, мин/км
Локомотив 2ТЭ10
Приложение 16
99
Покилометровое время хода поезда, мин/км
Локомотив ВЛ10
Продолжение приложения 16
100
Покилометровое время хода поезда, мин/км
Локомотив ВЛ80
Продолжение приложения 16
Приложение 17
Ширина основной площадки земляного полотна
Ширина земляного полотна на
прямых участках пути, м, при
использовании грунтов
Глинистых,
Скальных,
крупнообломочных
слабовывет-
с глинистым
ривающихся,
Число
заполнителем,
крупнообло-
главных
скальных
мочных с
путей
легковыветрива-
песчаным
ющихся и
заполните-
выветривающихся,
лем и песков
песков
дренирую-
недренирующих,
щих (кроме
мелких и
мелких и
пылеватых
пылеватых)
2
11,7
10,7
I и II
1
7,6
6,6
III
1
7,3
6,4
IV
1
7,1
6,2
Категория
железнодорожной линии
Скоростные и
особогрузонапряженные,
I
101
Приложение 18
Километровый объем земляных работ
Средняя
рабочая
отметка,
м
Объем земляных работ, тыс.м3/км, при ширине основной
площадки земляного полотна, м
насыпь
выемка
7,1
7,3
7,6
7,1
7,3
7,6
0,25
2,6
2,6
2,7
3,5
3,6
3,7
0,50
4,6
4,7
4,9
6,5
6,6
6,8
0,75
6,9
7,0
7,2
9,7
9,9
10,1
1,00
9,3
9,5
9,8
13,1
13,3
13,6
1,25
11,9
12,2
12,5
16,7
16,9
17,3
1,50
14,7
15,0
15,5
20,4
20,7
21,2
1,75
17,7
18,1
18,6
24,4
24,7
25,2
2,00
20,9
21,3
21,9
28,5
28,9
29,5
2,50
27,8
28,3
29,1
37,3
37,8
38,6
3,00
35,5
36,1
37,0
46,9
47,5
48,4
3,50
43,9
44,6
45,7
57,2
57,9
59,0
4,00
53,1
53,9
55,1
68,3
69,1
70,3
4,50
63,0
63,9
65,3
80,1
81,0
82,4
5,00
73,7
74,7
76,2
92,7
93,7
95,2
5,50
85,1
86,2
87,9
106,0
107,1
108,8
6,00
97,3
98,5
100,3
120,1
121,3
123,1
7,00
124,9
126,3
128,4
151,5
152,9
155,0
8,00
155,2
156,8
159,2
185,6
187,2
189,6
9,00
189,1
190,9
193,6
223,3
225,1
227,8
10,00
226,4
228,4
231,4
264,4
266,4
269,4
11,00
267,3
269,5
272,8
309,1
311,3
314,6
12,00
311,6
314,0
317,6
347,5
349,9
353,5
102
Список использованных источников
1. Бабков В.Ф. Ландшафтное проектирование автомобильных дорог.М.:Транспорт, 1980.189 с.
2. Богданов А.И. Некоторые аспекты проектирования железных дорог в
сложных
природных
условиях
с
использование
материалов
космических съемок//Исследование Земли из Космоса, 1988, №4. С.4148.
3. Волков
Б.А.
Экономическая
эффективность
инвестиций
на
железнодорожном транспорте в условиях рынка. – М.: Транспорт, 1996.
191 с.
4. Гавриленков А.В. Теоретические основы проектирования скоростных и
высокоскоростных железнодорожных магистралей: Монография. –
Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2004. 213 с.
5. Гавриленков А.В., Переселенков Г.С. Изыскания и проектирование
железных дорог: Учебник для техникумов. – М.: Транспорт, 1984. 287 с.
6. Железные дороги колеи 1520 мм. Система нормативных документов
МПС РФ. Строительно-технические нормы МПС РФ. СТН Ц-0195/МПС РФ.-М., 1995. 86 с.
7. Изыскания
и
проектирование
железных
дорог:
Учебник
для
вузов/И.В.Турбин, А.В.Гавриленков, И.И.Кантор и др.; Под ред.
И.В.Турбина.- М.: Транспорт, 1989. 479 с.
8. Кантор И.И. Изыскания и проектирование железных дорог. – М.: ИКЦ
«Академкнига», 2003. 288 с.
9. Копыленко
В.А.
Гидравлические
характеристики
малых
водопропускных сооружений/ МИИТ.- М., 1985. 52 с.
10.Макушкина Е.А., Миронов В.С. Охрана окружающей среды и
рациональное использование природных ресурсов при проектировании
103
железных дорог. Конспект лекций. Под ред. В.С.Миронова. – М.:
МИИТ. 1993. 56 с.
11.Макушкина Е.А. Концепция теории конфликта в природно-технической
системе «Железная дорога – Окружающая среда» (ПТС ЖДО)//Труды
МИИТа, 1998.-Вып.920.-С.95-99.
12.Макушкина Е.А. Природопользование при проектировании железных
дорог: Учебное пособие. – М.: МИИТ. 2004. 88 с.
13.Методические рекомендации
по
охране
природной
среды при
проектировании и строительстве новых железных дорог в зоне бассейна
озера Байкал.-М.:ВНИИ трансп.стр-ва, 1981. 45 с.
14.Методические рекомендации по рекультивации земель, нарушаемых
при транспортном строительстве.-М.: ВНИИ трансп.стр-ва, 1983. 32 с.
15.Методические
рекомендации
по
оценке
эффективности
инвестиционных проектов (вторая редакция)/Министерство экономики
РФ, Министерство финансов РФ, Госкомитет РФ по строительной,
архитектурной и жилищной политике.-М.:Экономика, 2000.-421 с.
16.Методические указания по сравнению вариантов проектных решений
железнодорожных линий, узлов и станций/ ВНИИ трансп. стр-ва,
Гипротранстэи, ВЗИИТ. – М.: ВПТИтрансстрой, 1988. 468 с.
17.Мосты и трубы. СНиП 2.05.03-84/Минстрой России.-М.: ГП ЦПП, 1996.
214 с.
18.Нормы и правила проектирования отвода земель для железных дорог.
Система нормативно-технических документов Министерства путей
сообщения Российской Федерации. Отраслевые строительные нормы.
ОСН 3.02.01-97/МПС России.- М., 1997. 30 с.
19.Рекомендации по охране окружающей среды при проектировании
объектов промышленного транспорта. - М.: СоюзпротрансНИИпроект,
1989. 203 с.
104
20.Свинцов
Е.С.,
Суровцева
О.Б.,
Тишкина
М.В.
Экологическое
обоснование проектных решений: Учебное пособие для студентов вузов
ж.-д. транспорта/ Под ред.Е.С.Свинцова.-М.:Маршрут, 2006.-302 с.
21.Цернант
А.А.
Экосистемный
подход
к
управлению
качеством
природно-технических систем/Материалы Всесоюзной школы-семинара
по оптимальному проектированию. - Владимир-Суздаль: Институт
кибернетики АН СССР, 1990.
105
Оглавление
Предисловие ..................................................................................................... 3
1.
Железная дорога и окружающая среда как единая природнотехническая система ................................................................................ 4
2.
Основы инженерно-экологического мониторинга при проектировании
железных дорог ...................................................................................... 10
3. Функциональное назначение железной дороги и показатели
эффективности ее работы ...................................................................... 15
4.Выбор направления и руководящего уклона железнодорожных линий .. 17
5. План трассы ................................................................................................ 24
5.1. Элементы плана ................................................................................... 25
5.2. Смежные (зависимые) кривые ............................................................ 32
5.3. Показатели плана трассы .................................................................... 33
6. Продольный профиль трассы .................................................................... 34
6.1. Элементы продольного профиля и их параметры ............................. 34
6.2. Сопряжение смежных элементов профиля ........................................ 37
6.3. Требования к положению проектной линии в профиле .................... 40
6.4. Совместное проектирование плана и профиля .................................. 41
6.5. Рекомендации по проектированию продольного профиля с целью
уменьшения площади занимаемых земель ....................................... 43
7. Водопропускные сооружения .................................................................... 45
7.1. Размещение водопропускных сооружений ........................................ 45
7.2. Расчет стока ......................................................................................... 47
7.3. Типы малых водопропускных сооружений ....................................... 50
7.4. Подбор отверстия водопропускных труб ........................................... 54
8. Раздельные пункты .................................................................................... 56
8.1. Назначение и принципы размещения раздельных пунктов .............. 56
8.2. Размещение осей разъездов ................................................................ 58
106
8.3. План и профиль раздельных пунктов ................................................. 62
9. Сравнение вариантов ................................................................................. 64
9.1. Общие принципы сравнения вариантов ............................................. 64
9.2. Сравнение вариантов по денежным показателям .............................. 65
9.3. Капитальные вложения ....................................................................... 66
9.4. Эксплуатационные расходы ............................................................... 71
10. Мероприятия по охране окружающей среды ......................................... 76
10.1. Снижение шумового загрязнения атмосферы ................................. 76
10.2. Сохранение плодородия почв ........................................................... 78
10.3. Сохранение лесных массивов ........................................................... 82
10.4. Сохранение флоры и фауны водоемов ............................................. 83
10.5. Сохранение животных и птиц........................................................... 84
Приложения…………………………………………………………………...86
Список использованных источников………………………………………103
107
Св. план 2008 г., поз. 247
Елена Александровна Макушкина
ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ
ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ
Учебное пособие
Заказ №
Подписано в печать
Тираж 200 экз.
Формат 60х84/16
Усл.-п.л.
127994, Москва, ул.Образцова, 15
Типография МИИТа
108
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа