7.1.1 Обеспечение сохранности искусственного сооружения.

Выбранные отверстия трубы должны удовлетворять следующим условиям:

 обязателен пропуск расчетного расхода воды, только в безнапорном режиме, с обеспечением требуемого зазора между высшей точкой внутренней поверхности трубы и уровнем воды в трубе /1/;

 расход, пропускаемый сооружением, должен составлять не менее 1% от Q р /1/

 расход, пропускаемый сооружением, должен быть не менее расхода от снеготаяния;

 высота насыпи, в месте размещения трубы, должна быть достаточной по конструктивному требованию /1/, то есть:

h min(k) = h т+δ+[∆3(h ш +h бал +0,15)] , (16)

где h т  высота трубы в свету, м, /3/;

δ  толщина свода трубы, м;

∆ 3  толщина засыпки над сводом трубы от ее верха до подошвы рельса, м;

h ш  высота шпалы, hш = 0,18 м,/1/;

h бал  толщина балласта под нижней постелью шпалы, hбал=0,45м, /1/, в толщину балластного слоя включается: толщина песчаной подушки равной 0,2м и толщина щебня под нижней постелью шпалы равной 0,25м.

Во избежании перелива воды через насыпь бровка земляного полотна должна возвышаться над уровнем подпертой воды не менее чем на 0,5 м, а при полунапорном режиме 1,0 м. Из этого условия минимальная высота насыпи, по /11/

h нас min = h п + 0.5 , (17)

где h п  высота подпора перед сооружением при расходе воды с

заданной высотой превышения.

Минимальная высота насыпи должна обеспечивать не затопляемость земляного полотна при пропуске наибольшего расхода воды.

Скорость течения воды из трубы на выходе не должна превышать допустимой для принятого типа укрепления русла более чем на 35% для трубы и 20% для мостов.

В местах, не отвечающих требованию по недопущению перелива воды, из одного бассейна в другой предусматриваются земляные дамбы. Возвышение дамбы над расчетным горизонтом высоких вод должно быть не менее 0,5 м. Ширина по верху не менее 3 м. Заложение откосов 1: 2 со стороны подвергающихся воздействию воды и 1: 1,5 с другой стороны.

Стоимость сооружения дамбы определяется по стоимости 1,0м ³ земляного полотна, в зависимости от категории трудности строительства.

7.2. Размещение мостов

Мосты, как искусственные сооружения, также как и трубы, должны отвечать следующим требованиям:

 безопасный и бесперебойный пропуск поездов с установленными скоростями;

 обеспечение минимального возвышения низа пролетных строений над уровнем воды во входном сечении моста;

– обеспечение неразмываемости откосов конусов, подмостового и входного русла мостов при принятом типе укрепления.

По заданию расчетный горизонт высокой воды (РГВВ) на всех пересекаемых реках (условно, для расчета отверстия мостов) на 3,0 м выше горизонта меженных вод. Реки несудоходные и низ конструкции пролетного строения моста должен возвышаться над расчетным уровнем высоких вод не менее 3,0 м.

Длина моста определяется в зависимости от величины отверстия, необходимого для пропуска высоких вод.

За отсутствием данных о расходах рек по топографической карте может быть определена ширина реки в уровне меженных вод. Отверстие моста L_отв, м может быть определено по приближенной формуле

L_отв = В_р + 0,08×В_п , (18)

где В_р  ширина русла реки, измеряемая на уровне меженных вод, м, т.е. на том уровне, который показан на карте;

В_п  суммарная ширина пойм реки (левой и правой), по границам разлива высоких вод, м.

Для существующих постоянных водотоков (рек), определим отверстие мостов.

Для первого варианта: ПК 105 + 50 (мост 1)

В данном месте трасса пересекает постоянный водоток, ширина русла реки, измеренная на уровне меженных вод, составляет В_р = 50 м, а суммарная ширина пойма реки по границам разлива высоких вод (принято по профилю) с учетом, что меженные воды выше горизонта на 3,0 м и составляет В_п = 350 м.

L_отв = 50 + 0,08×350 = 78 м

По продольному профилю определяем высоту насыпи возле моста (устоев) и находим среднюю отметку, в данном случае h = 6 м.

Задаемся числом пролетов моста – n = 5

Рассчитываем два значения минимально необходимой длины пролетного строения:

(19)

(20)

Выбираем стандартные типовые длины пролетных строений – 16.5 м и 18.7 м.

(21)

Как видно второй вариант обеспечивает необходимое отверстие моста, а первый вариант не обеспечивает. Это не означает, что от первого варианта, который может дать экономию в строительной стоимости, следует сразу же отказаться.

Нужно выполнить проверку допустимости применения подобранной схемы моста для первого варианта по формуле отражающей требование: относительная разница между отверстием мота необходимым и L_отв и обеспеченным подобранной схемой L_{отв(обеспеч)} не должна превышать 8 %.

(22)

Выполняем проверку:

Принимаем длину пролетного строения 16.5 м. По схеме 5x16.5

Длина моста определяется по формуле:

(23)

ПК 217+50 (мост 2)

В_р = 100 м

В_п = 700 м

L_отв = 100 + 0,08×700 = 156.00 м

Задаемся числом пролетов моста – n = 3

Высота насыпи h = 7 м.

Выбираем стандартные типовые длины пролетных строений – 55.80 м и 34.20

Выполняем проверку проверку второго варианта:

Принимаем длину пролетного строения 55.80 м. По схеме 3x55.80

Длина моста определится:

Таблица №1 - Ведомость искусственных сооружений.

№	ПК	Ширина русла, м	УМВ м	РУВВ м	Отв. моста м	Ср.высота насыпи у устоев	Hmin, м	Нпрр м	Длина и схема моста	Строит стоимость тыс. руб
Вариант№1
1	105+50	50	574.00	577.00	78	6	579.06	579.70	91 м Балочные ПС ж.д. мостов из обычного железобетона с ездой поверху на балласте 5x16.5	203.1
2	248+00	100	503.00	506.00	156	7	508.05	508.37	176 м Комбинир. прол стоение из пред напр. жб. 3×55.80 с ездой понизу по балласте	392.5

Для второго варианта: ПК 140 + 50 (мост 1)

В_р = 50 м

В_п = 350 м

L_отв = 50 + 0,08×350 = 78 м

Задаемся числом пролетов моста – n = 3

Высота насыпи h = 8 м.

Выбираем стандартные типовые длины пролетных строений – 27.60 м и 23.60 м.

Выполняем проверку проверку второго варианта:

Принимаем длину пролетного строения 27.60 м. По схеме 3x27.60

Длина моста определится:

Для второго варианта: ПК 186 + 00 (мост 2)

В_р = 100 м

В_п = 800 м

L_отв = 100 + 0,08×800 = 165 м

Задаемся числом пролетов моста – n = 3

Высота насыпи h = 4 м.

Выбираем стандартные типовые длины пролетных строений – 55.80 м и 34.20 м.

Выполняем проверку проверку второго варианта:

Принимаем длину пролетного строения 55.80 м. По схеме 3x55.80

Длина моста определится:

Для второго варианта: ПК 284 + 50 (мост 3 через периодический водоток)

L_отв = b_дн + 3xh_н + 2 (24)

где L_отв – длина отверстия моста;

b_дн – ширина русла по дну, м;

h_н – высота насыпивозле конусов моста, м.

Задаемся числом пролетов моста – n = 3

Высота насыпи h = 19 м.

Выбираем стандартные типовые длины пролетных строений – 34.20 м и 27.60 м.

Выполняем проверку проверку второго варианта:

Принимаем длину пролетного строения 27.60 м. По схеме 3x27.60

Длина моста определится:

Таблица №2 - Ведомость искусственных сооружений.

№	ПК	Ширина русла, м	УМВ м	РУВВ м	Отв. моста м	Ср.высота насыпи у устоев	Hmin, м	Нпрр м	Длина и схема моста	Строит стоимость тыс. руб
Вариант№1
1	140+50	50	513.00	516.00	78	8	519.09	524.27	91 м Балочные ПС ж.д. мостов из предварительно напряжен. жб с ездой поверху на баллсте 3x27.60	251.2
2	248+00	100	503.00	506.00	164	4	507.80	510.57	176 м Комбинир. прол стоение из пред напр. жб. 3×55.80 с ездой понизу на балласте	523.8
3	284+50	22	575.50	578.50	81	19	582.60	600.06	91 м Мосты с массивными опорами и пс из преднапряженного железобетона 3x27.60	360.4