Глава IX

ИЗЫСКАНИЯ ТРАСС ЛИНЕЙНЫХ СООРУЖЕНИЙ

§ 53. Состав

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЙ НА РАЗНЫХ СТАДИЯХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДОРОГ

Проектирование линейных сооружений обычно ведется в две стадии: технический проект, рабочее проектирование. Для каждой стадии проектирования ведутся различные по составу, требованиям и точности инженерно-геодезические изыскания. Характер изыска- ний также меняется в зависимости от вида линейного сооружения.

Учитывая, что процесс геодезических изысканий на трассах магистральных дорог несколько более сложный, чем на других видах линейных сооружений, рассмотрим его подробней, а порядок изысканий других видов сооружений — с позиций присущих им специфических особенностей.

1. Изыскания для составления технико-экономического обоснования

Инженерно-геодезические изыскания дорог начинаются во вне стадийный период, т. е. при разработке технико-экономического обоснования (ТЭО). Основная задача этого периода изысканий -наиболее полное выявление возможных принципиальных направле­ний трассы на местности с учетом рельефа, ситуации, гидрографии, геологии, гидрогеологии, физико-геологических явлений.

Изыскания для составления ТЭО дороги обычно ведутся только на крупных и сложных объектах и носят преимущественно каме­ральный характер. В этот период ведутся экономические, инженерно-геологические, гидрологические и геодезические изыскания. Исход­ные данные получают из архивных, литературных, картографических и других источников, а также на основе материалов экономических обследований района тяготения; они позволяют дать оценку народно­хозяйственного значения проектируемой дороги, определить условия ее строительства и главнейшие параметры.

С учетом инженерно-геологических и других характеристик района по мелкомасштабным картам (м. 1 : 1 000 000—1 : 100 000) между опорными пунктами (грузообразующие центры) и фиксиро­ванными точками (контурные и высотные точки местности, через

которые трасса обязательно должна пройти) намечают варианты будущего расположения дороги; по каждому варианту для пред­варительного сравнения составляют сокращенные продольные

профили.

В отдельных случаях для проработки ТЭО производится каме­ральное трассирование и полевые обследования. Полевые работы выполняются на этом этапе, как правило, аэрометодами с минималь­ным объемом наземных геодезических измерений.

Для трассирования используют приближенные маршрутные фото­схемы, которые составляют или по материалам специального залета или по имеющимся аэроснимкам прошлых лет, предназначавшихся для государственного картографирования или других задач. Наи­более удобный масштаб фотосхем 1 : 25 000, а для изучения слож­ных, ограниченных участков трассы (перевальные участки, участки мостовых переходов, площадки станций) составляют фотосхемы в масштабе 1 : 10 000.

В качестве плановой основы при составлении фотосхём исполь­зуют пункты государственной геодезической сети, пункты полевой привязки — опознаки; для упрощенной плановой привязки марш­рутной аэрофотосъемки используют метод изолированных базисов, сущность которого состоит в следующем.

На отдельных снимках маршрута, через 10—20 стереопар, между четкими хорошо опознаваемыми контурами выбирают базисы (рис. 99); на местности измеряют длины базисов с относительной ошибкой 1 : 1000—1 : 1500 и их астрономические азимуты или дирекционные углы с ошибкой 1—2'. Такая система позволяет при небольшом объеме полевых работ привести аэроснимки маршрута к единому масштабу, а при развитии фототриангуляционной сети «существенно уменьшить ее продольный и поперечный сдвиги.

2. Изыскания для составления технического проекта

Изыскания на стадии технического проекта ведутся по линии всех видов изысканий, включая экономические. Они должны дать возможность выбрать основной вариант трассы на местности, соору­жений на будущей дороге.

Основное содержание геодезических изысканий этого периода сводится к камеральному трассированию и отбору вариантов для полевого обследования, полевому обследованию и выбору вариантов трассы дороги по избранному направлению, к топографическим-; съемкам по отдельным участкам трассы (площадок станций, переходов через водные препятствия), к камеральной обработке материалов.

Изыскания начинаются с подготовительных работ, которые включают: изучение материалов, собранных на стадии ТЭО, сбор дополнительных картографических и аэрофотосъемочных материа­лов, сбор сведений о плановой и высотной основе вдоль трассы.

Поскольку трасса дороги может располагаться на землях кол­хозов, совхозов, пересекать реки, автомобильные и железные дороги, каналы, ЛЭП, то возникает необходимость согласований с местными Советами депутатов трудящихся, с соответствующими министер­ствами и ведомствами на предмет отвода земель под будущее строи­тельство дороги.

Ширина полосы отвода на перегонах дорог колеблется, в зависимости от высоты насыпи или глубины выемки, в пределах 30— 60 м. На станциях и разъездах железных дорог ширина полосы отвода зависит от проектируемого числа приемо-отправочных путей, ют наличия технических и производственных зданий, станционных поселков и в каждом конкретном случае определяется особо.

Выбору основного варианта трассы в условиях равнинной или всхолмленной местности должно предшествовать камеральное трас­сирование по картам (м. 1 : 10 000 — 1 : 25 000) или стереомоделям. Если в связи с отсутствием необходимых картографических или аэрофотосъемочных материалов камеральное трассирование не про­водилось, то в поле прокладывают магистральные ходы¹³ с марш­рутной съемкой полосы вдоль трассы на ширину 300—100 м, а на сложных участках и участках горной местности, где неизбежны большие объемы строительных работ, производят предварительную укладку нескольких конкурирующих вариантов трассы.

В это же время, кроме основной трассы, прокладывают трассы подъездных дорог к населенным пунктам, железнодорожным стан­циям, к пристаням.

Масштабы топографических съемок вдоль магистрального хода зависят от сложности снимаемых участков. В равнинной местности съемка ведется в масштабе 1 : 10 000, в холмистой местности — в масштабе 1 : 5000, в горной — в масштабе 1 : 2000. Площади, отводимые под поселки, а также места пересечений с другими маги­стралями снимаются в масштабе 1 : 2000; переходы через малые и временные водотоки — в масштабе 1 : 1000, масштабы съемок через средние и большие реки колеблются от 1 : 10 000 до 1 : 1000-

На этой стадии широко используются аэрофототопографические методы составления маршрутных топографических планов на основе материалов специальной аэрофотосъемки, выполняемой в масшта­бах 1 : 12 000 — 1 : 17 000. Планово-высотной основой такой съемки служат магистральные ходы с системой поперечников, пункты госу­дарственной опорной сети, а в необжитых и труднодоступных райо­нах — изолированные планово-высотные поперечники или поли­гоны и данные аэронивелирования. В некоторых случаях для обосно­вания аэрофотосъемки используют данные, получаемые с существу­ющих на район изысканий карт масштабов 1 : 25 000 и 1 : 10 000.

3. Изыскания

для рабочего проектирования

Инженерно-геодезические изыскания для рабочего проектирова­ния ведутся с целью дальнейшего уточнения и контроля положения будущей дороги. На этой стадии основными элементами работы являются: вынос камеральной трассы в натуру и ее укладка на местности; поиски местных улучшающих вариантов; съемки пере­сечений, площадок под здания, поперечных профилей, месторожде­ний строительных материалов; камеральная обработка.

На стадии рабочего проектирования материалы аэрофотосъемки используются в ограниченном объеме.

Окончательно уложенная и закрепленная на местности дорожная трасса сдается по акту строительной организации.

§ 54. КАМЕРАЛЬНОЕ^ГРАССИРОВАНИЕ ПО КАРТАМ

На стадии ТЭО выявляются принципиальные варианты напра­вления дороги, которые на мелкомасштабной карте (м. 1 : 1 000 000) отмечают отрезками прямых, соединяющих опорные пункты и фик­сированные точки трассы (рис. 100). Дальнейшее уточнение положе­ния трассы производят на стадии технического проекта и достигается оно

изучением рельефа местности, ситуации и геологических усло­вий вдоль трассы, а также камеральным трассированием линии по карте более крупного масштаба.

Трассирование ведется по картам масштаба 1 : 25 000 или 1 : 50 000, а при отсутствии таковых — на карте масштаба 1 : 100 000 , имеющейся на всю территорию СССР. Трассу прокладывают участками между фиксированными точками, руководствуясь заданным уклоном трассирования i_тр. Уклон трассирования задается с учетом характера рельефа и проектируемой категории дороги.

По уклону трассирования, известному масштабу (1 : т) карты и высоте h сечения рельефа находят заложение l, соответствующее заданному уклону

Например, для карты масштаба 1 : 50 000 при h = 10 м и i_тр = 20°/₀₀

По найденному значению заложения l можно выделить на карте участки, принципиально отличающиеся по характеру трассирова­ния — так называемые участки вольного и напряженного ходов. Напряженным ходом называют участки местности длиной не менее 3—5 км, для которых осредненный (не учитывающий отдельных — частных колебаний рельефа) уклон i_мест больше заданного уклона i_ТР трассирования. Там, где i_мест < i_Tp — участки вольного хода.

На участках вольного хода трассу намечают по желаемому крат­чайшему направлению, обходя лишь контурные преграды и участки с неподходящими геологическими условиями. При этом углы пово­рота трассы располагают против препятствий так, чтобы препят­ствие оказывалось внутри угла. Для того чтобы удлинение трассы было минимальным, углы поворота трассы не должны превышать

15-25°.

Назначив радиусы круговых кривых и произведя разбивку пи­кетажа по отметкам, снятым с карты, строят в масштабе карты или в более крупном масштабе продольный профиль и на него наносят

проектную линию. На основе анализа продольного профиля дают оценку варианта, а в случае необходимости трассируют другие

варианты.

На участках напряженного хода описанный способ трассирова­ния не пригоден, так как не будет выдержан заданный уклон трас­сирования. Для соблюдения уклона необходимо произвести развитие линии, для чего на карте предварительно намечают линию нулевых работ, а затем, руководствуясь ее положением, определяют поло­жение трассы.

Линия нулевых работ — это такой вариант расположения трассы, при котором заданный проектный уклон дороги выдерживается без устройства насыпей и выемок.

Линию нулевых работ на участках напряженного хода намечают раствором циркуля, равным Z, последовательно засекая соседние горизонтали и соединяя найденные точки отрезками прямых (на рис. 101 пунктирные линии).

Очевидно, что линия нулевых работ еще не может быть осью будущей дороги, так как эта линия состоит из большого числа корот­ких звеньев, сопряжение которых кривыми невозможно из-за огра­ничений минимальных значений радиусов. Поэтому линию нулевых работ приходится заменять участками более длинных прямых или, иными словами, спрямлять. Спрямление неизбежно ведет к отступлению от линии нулевых работ и к появлению определенных объемов земляных работ. Однако если спрямление выполнено с небольшими отступлениями от линии нулевых работ, то и объемы возникающих земляных работ невелики. I

Укладку линии нулевых работ на карте рекомендуется начинать € участков напряженного хода и вести ее к участкам вольного хода, где трассирование обычно не вызывает особых затруднений.

После спрямления линии нулевых работ измеряют транспортиром углы поворота трассы и, пользуясь специальным шаблоном (рис. 102) или циркулем и соблюдая нормативные ограничения, назначают радиусы R круговых кривых. Затем по трассе разбивают пикетаж. Он может быть сокращенным — через пять или два пи­кета — и находят интерполированием по горизонталям отметки всех пикетов и точек перелома рельефа по трассе. По отметкам и пикетажу отроят продольный (черный) профиль, а затем, руководствуясь техническими нормами, проектируют профиль дороги (красный про­филь).

При выборе наилучшего варианта трассы руководствуются не только положением линии нулевых работ. При этом, стремясь к максимальной прямолинейности трассы, учитывают также перспективные размеры перевозок, и в случае, если они значительные, отдают предпочтение вариантам более спрямленных трасс, даже если это требует значительного увеличения объемов работ. При малых раз­мерах грузовых и пассажирских перевозок предпочтение отдают трассам с минимальными объемами работ.