В.Ф.БАБНОВ
О. В. АНДРЕЕВ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ
АВТОМОБИЛЬНЫХ
ДОРОГ

В.Ф. БАБКОВ
ОВ. АНДРЕЕВ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ
АВТОМОБИЛЬНЫХ
ДОРОГ
2
ИЗДАНИЕ ВТОРОЕ,
ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ
Допущено
Министерством высшего и среднего
специального образования СССР
в качестве учебника
для студентов
высших учебных заведений,
обучающихся по специальности
"Автомобильные дороги"
МОСКВА"ТРАНСПОРТ"1987
УДК 625.72(075.8)
Бабков В. Ф., Андреев О. В. Проектирование автомобильных дорог: В
2-х ч. 4.2: Учебник для вузов. —Изд. 2-е, перераб. и доп. — М.: Транспорт,
1987, —415 с.
Учебник посвящен изысканиям и проектированию автомобильных дорог.
В первой части изложены основные требования, предъявляемые к элемен-
там дороги в плайе и профиле, методы обеспечения устойчивости земляного
полотна, назначения толщины дорожных одежд и проложения трассы до»
рогн на местности, расчеты малых водопропускных сооружений. Во второй
части описаны гидрологические, гидравлические и русловые расчеты при
проектировании мостовых переходов, особенности проектирования дорог в
сложных природных условиях СССР, а также технология проектно-изыска-
тельских работ.
По сравнению с 1-м изданием (1979 г.) усилено виимаиие автоматизи-
рованному проектированию, учтены новые нормативные документы и по?
следине достижения в области проектирования автомобильных дорог.
Учебник предназначен для студентов вузов и факультетов специально-'
стей 1211 «Автомобильные дороги». Он может быть использован также ин-
женерно-техническими работниками проектных и строительных организаций.
Ил. 215, табл. 33, библиогр. 24 иазв.
Учебник написали: проф. В. Ф. Бабков — введение, главы 1—7, 10—17,
22, 23, пп. 24.2, 24.3, главы 25, 27—35, послесловие; проф. О. В. Андреев —
главы 8, 9, 18—21, п. 24.1, главы 26, 36.
Рецензенты: д-р техн. наук. Я. В. Хомяк (КАДИ),
каид. техн, наук В. Д. Браславский (Союздорпроект)
Заведующий редакцией В. Г. Пешков
Редактор Л. П. Топольницкая
„ 3603020000-332
Б ----------------179-87
049(01)-87
© Издательство «Транспорт», 1979 г.
© Издательство «Транспорт», 1987 г.,
с изменениями
РАЗДЕЛ ПЯТЫЙ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ МОСТОВЫХ ПЕРЕХОДОВ
Глава 18
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПЕРЕХОДАХ ЧЕРЕЗ ВОДОТОКИ
18.1.	Виды переходов через водотоки
Автомобильные и железные дороги пересекают многочисленные
реки, ручьи, периодические водотоки и водохранилища ГЭС.
Для преодоления каждого водного препятствия строят систему
сооружений, называемую переходом водотока. В состав перехода
через водоток (рис. 18.1) входят: искусственное сооружение, служа*
щее для пересечения собственного водотока; подходы к искусствен-
ному сооружению, устраиваемые обычно в виде земляных насыпей,
откосы которых постоянно или периодически омываются водой; ре-
гуляционные и защитные сооружения, предназначенные для предо-
хранения искусственного сооружения и подходов к нему от возмож-
ных повреждений водным потоком.
Искусственные сооружения и подходы к нему являются основ-
ными транспортными сооружениями перехода через водоток. Регу-
ляционные и защитные сооружения обычно называют вспомога-
тельными, так как непосредственно по ним движение автомобилей
или поездов не происходит. Однако в подавляющем большинстве
случаев без устройства вспомогательных сооружений невозможно
обеспечить сохранность и нормальную работу основных сооружений
перехода. Кроме того, в некоторых сложных условиях пересечения
водотоков стоимость регуляционных и защитных сооружений очень
высока, а иногда превышает половину стоимости всего перехода в
целом. Поэтому, несмотря на вспомогательные функции регуляци-
онных и защитных сооружений, их нельзя считать второстепенны-
ми. Необходимо одинаково серьезно относиться к проектированию,
строительству и эксплуатации всех сооружений.
Переходы через водотоки классифицируют по типам искусствен-
ных сооружений. Для пересечения водотока могут быть построены:
мост — сооружение, проводящее дорогу над водным препятствием;
тоннель — сооружение, проводящее дорогу под водным препятст-
вием; фильтрующая дамба — сооружение, пропускающее воду че-
рез пористую кладку; паром — подвижное устройство, перевозящее
3
Рис. 18.1. План мостового перехода:
/ — искусственное сооружение; 2 — подхо-
ды; 3 — струенаправляющие сооружения
(дамбы); 4 —траверсы
автомобили и вагоны через вод-
ное препятствие.
Наибольшее распространение
получили переходы, где в каче-
стве искусственных сооружений
применены мосты, поэтому мо-
стовые переходы являются ос-
новным видом переходов через
водотоки. Как правило, в состав
мостового перехода входит один
мост, перекрывающий’ русло ре-
ки (рис. 18.2, а). На реках с
очень широким разливом за пре-
делы русла во время подъема
уровня воды можно устраивать
несколько мостов на одном пере-
ходе (рис. 18.2, б). Дополнитель-
ные мосты, располагаемые вие
русла, называют пойменными.
Для обеспечения непрерывного проезда автомобилей или по-
ездов при всех уровнях воды в водотоке мосты и подходы к ним
устраивают незатопляемыми, высоководными (см. рис. 18.2),.
Только в отдельных случаях на временных и временно восстанов-
ленных путях сообщения или на автомобильных дорогах самых низ-
ких категорий, пересекающих значительные водотоки, допускается
устройство низководиых мостовых переходов, на которых подходы,
а иногда и мосты затопляются высокими водами реки (рис. 18.3).
На мостовых переходах через судоходные реки, кроме посто-
янных мостов (рис. 18.4), иногда применяют разводные, движение
Рис. 18.2. Схемы мостовых переходов:
а —с одним мостом; б—с Двумя мостами;
1 — мост; 2 — насыпь
4
Рис. 18.3. Схемы ннзководных мостовых переходов:
а — с затопляемой иасыпью; б — полностью затопляемый
по которым периодически прерывают на короткое время для про-
пуска судов. Разводные мосты строят чаще всего иа приморских
устьевых участках рек, куда могут заходить высокие морские .суда,
и в городах, где из-за необходимости устройства съездов с моста
на городские улицы иногда нельзя обеспечить высоту моста, требу-
емую по условиям судоходства.
Мостовые переходы с наплавными мостами обеспечивают путь
через водоток на протяжении значительной части года, но характе-
рно. 18.4. Постоянный мост
5
ризуются перерывами движения по дороге во время осеннего и ве-
сеннего ледохода й в периоды малой толщины льда. После того как
лед достигнет толщины, необходимой для безопасного проезда
транспортных средств, устраивают ледяные переправы, являющие-
ся заменой наплавных мостов на зимнее время. На судоходных ре-
ках наплавные мосты периодически не функционируют и в теплое
время года из-за вывода звеньев моста для пропуска судов. На-
плавные мосты устраивают при пересечении широких многоводных
рек, когда постройка моста на постоянных опорах, обеспечивающе-
го круглогодичное непрерывное движение, еще не требуется по ин-
тенсивности движения на дороге.
Если дорога проходит через акваторию устьевого морского пор-
та, устройство обычного моста становится затруднительным. В этих
условиях можно применить мост-трансбордер, представляющий со-
бой легкую ферму, которая расположена на большой высоте, обес-
печивающей беспрепятственный пропуск морских судов. По ферме
передвигается тележка, к которой на тросах подвешена платформа,
перевозящая грузы с одного берега на другой.
Мосты по длине делятся на три группы. Обычно.мосты длиной
до 25 м называют малыми, от 25 до 100—-средними, свыше 100 м —
большими. К группе больших относят также мосты длиной менее
100 м, но с пролетами более 30 м.
Пролеты моста не всегда назначают одинаковыми (рис. 18.5).
На судоходных реках в случае стабильного положения судового хо-
да только часть пролетов приспосабливают для пропуска судов. Ос-
тальные пролеты могут быть устроены существенно меньшими.
Наивыгоднейшую длину малых пролетов выбирают с надлежащим
экономическим обоснованием.
Подводные тоннели (рис. 18.6) сооружают при пересечении боль-
ших рек в городах, где невозможно поднять мост так высоко, как
это требуется для судоходства, а также в тех случаях, когда уст-
ройство моста нежелательно по каким-либо специальным причи-
нам. Они отличаются высокой стоимостью строительства по срав-
Рнс. 18.5. Разбивка моста иа пролеты с выделением пролетов для судоходства
б
Рис. 18.6. Подводный тоннель:
а — схематический продольный профиль; б —поперечный профиль подводного участка; а —
поперечный профиль сухопутного участка;
I — шахта; 2 — пнонернан шахта и штольня; 3 — путь для пешеходов; 4 — тоннель для ав-
томобилей; 5 — приток воздуха; S — вытяжка воздуха; 7 — проезд; 3 — покрытие
ненню с другими видами искусственных сооружений, поэтому
применение тоннельных переходов ограничено.
Паромные переправ^ применяются только на постоянных водо-
токах чаще всего как временные сооружения, действующие до по-
стройки моста. Наибольшее распространение паромы получили на
автомобильных дорогах местного значения. Значительно реже их
применяют на железных дорогах, так как простой транспортных
средств в ожидании очередного рейса парома недопустим при боль-
шой грузонапряженности. Во многих случаях паромные переправы
действуют только часть года: на реках с ледоставом в работе пере-
прав возникают перерывы в те же периоды, что и для наплавных
мостов.
Подходы к паромным переправам устраивают чаще всего затоп-
ляемыми на все время разлива реки за пределы русла. Это ограни-
чивает возможность использования паромов во время паводков.
7
Только в отдельных случаях подходы к причалам переправы уст?
раивают незатопляемыми, когда нежелательны длительные пере?
рывы в перевозке грузов по дороге.
Количество малых мостов, труб и других искусственных соору-
жений, возводимых при пересечении небольших постоянных и глав-
ным образом периодических водотоков на сети железных и авто?
мобильных дорог, очень велико, однако стоимость каждого из них
относительно мала, и поэтому суммарные затраты на их постройку
незначительны. Размещение этих искусственных сооружений, объ-
единяемых в одну категорию малых, всегда подчиняется трассиро-
ванию дороги в связи с тем, что выбор наилучшего положения на
местности для каждого малого моста или трубы может привести к
значительному удлинению дороги, общему удорожанию ее строи-
тельства и возрастанию расходов иа перевозки. Подчиняя располо-
жение малого моста или трубы общему трассированию дороги,
учитывают также, что в местах, недостаточно удобных по условиям
пропуска веды, всегда имеется возможность значительного й отно-
сительно недорогого регулирования потока вплоть до устройства
сплошного искусственного русла необходимого направления.
Стоимость строительства больших мостов и подходов к ним вы-
сокая и в сильной степени зависит от положения места перехода
через реку. Поэтому места пересечений значительных постоянных во-
дотоков являются пунктами, определяющими положение всей доро-
ги на местности. Трассирование дороги на значительном протяже-
нии у места перехода реки подчиняется при этом выбору оптималь-
ного места для строительства моста и подходов к нему.
Условия работы больших мостов значительно сложнее, чем ма-
лых искусственных сооружений, потому что они подвержены боль-
шей опасности повреждения водным потоком. В частности, это объ-
ясняется различной длительностью периодов напряженной работы
сооружений: малые искусственные сооружения интенсивно работа-
ют на пропуск воды всего несколько часов в год; большие мосты
работают в условиях длительных паводков, продолжающихся не-
делями, а иногда и месяцами. Кроме того, речное русло подвижно
и легко размывается, а создать искусственные укрепления под
большими мостами практически невозможно, поэтому стеснение
реки сооружениями мостового перехода приводит к обязательным
размывам русла. В русле заложены опоры моста, которым угро-
жает подмыв, В связи с чем увеличение скорости течения под боль-
шим мостом по сравнению со скоростью нестесненного потока су-
щественно ограничивается.
Гидравлические расчеты, выполняемые при назначении размеров
больших мостов и малых искусственных сооружений, значительно
разнятся: для малых мостов и труб ограничиваются в основном
расчетом протекания водного потока в неразмываемом русле; для
больших мостов выполняют прежде всего русловые расчёты, учиты-
вающие движение как потока воды, так и потока наносов в размы-
8
ваемом русле с целью определения возможного понижения дна ре-
ки под мостом.
Малые искусственные сооружения отличаются от больших мо-
стов и по приемам гидрологических расчетов при проектировании.
Для расчета притока воды к малым мостам и трубам используют
теоретико-эмпирические нормы стока, дающие возможность на-
значать водопропускную способность сооружений только со значи-
тельной погрешностью. Применение такого приема расчета объяс-
няется отсутствием данных о непосредственных наблюдениях за
стоком на малых водосборах, где строят малые мосты и трубы.
Для больших мостов эти приближенные расчеты недопустимы,
так как применение норм, дающих значительную погрешность, мо-
жет привести к повреждениям дорогостоящих сооружений или к
еще большему их удорожанию. Для определения притока воды к
большим мостам применяют специальные методы Гидрологических
расчетов, связанные с длительными натурными наблюдениями за
реками и использованием методов математической статистики.
При проектировании средних мостов применяются как те, так
и другие приёмы гидрологических расчетов в зависимости от нали-
чия натурных данных.
18.2.	Основные положения проектироввния мостовых переходов
Мостоврй переход является составной частью дороги, поэтому
при его проектировании необходимо прежде всего учитывать основ-
ное требование — наилучшее обслуживание перевозок по дороге.
Выбор места перехода реки должен быть подчинен этому требова-
нию. Однако мостовой переход представляет собой комплекс слож-
ных и дорогостоящих сооружений, затраты на постройку которых
существенно зависят от места расположения перехода на реке.
В связи с этим нередко оказывается необходимым, проводя дорогу
через наиболее целесообразное место пересечения реки, отклонять
трассу от наикратчайшего ее направления. Потери на перевозках,
неизбежные в этих случаях, компенсируются экономией в строи-
тельстве и содержании мостового перехода.
Наилучщее место перехода практически всегда выбирают на
основе вариантного проектирования. Чтобы сравнить варианты пе-
рехода и обоснованно выбрать наилучший из них, надо правильно
назначить общие формы и генеральные размеры сооружений пере-
хода и оценить объемы строительных работ по всем вариантам.
Необходимые генеральные размеры сооружений определяются ус-
ловиями работы мостового перехода, различными для разных ва-
риантов.
При -выборе наилучшего места перехода необходимо учитывать
весь комплекс характеристик того или иного участка реки, влия-
ющих на стоимость строительства и эксплуатации сооружений.
9
К таким характеристикам относятся: геологические условия, опре-
деляющие тип и глубину заложения мостовых опор; топографиче-
ские условия, определяющие объемы работ по устройству подходов
к мосту; гидрологические условия, в частности ширина разлива н
русла, изменчивость берегов русла, амплитуда изменения уровня и
скорость течения воды, определяющие длину моста и объемы работ
по регулированию реки и защите пойменных насыпей; ледовый ре-
жим, т. е. интенсивность ледохода, возможность образования ледя-
ных заторов и зажоров шуги, навала на сооружения больших мас-
сивов льда, грозящих им повреждениями, особенно при прорыве
заторов, и т. д.
Сооружения мостовых переходов относятся к числу капиталь-
ных, срок службы которых исчисляется многими десятилетиями.
В течение этого длительного периода времени условия, в которых
работают сооружения, могут существенно меняться. Это объясняет-
ся, с одной стороны, непостоянством речного стока, а с другой
неизбежными русловыми преобразованиями.
Русловые изменения свойственны и рекам в свободном сос-
тоянии.
После постройки сооружений мостового перехода, стесняющих
водоток, около иих развиваются размывы, в большинстве случаев
даже значительно более опасные, чем природные русловые преоб-
разования. Поэтому основой для правильного назначения необходи-
мых генеральных размеров сооружений мостового перехода, зави-
сящих от условий их работы, являются прогнозы возможного прито-
ка воды к мосту и неизбежных русловых деформаций.
В практике эксплуатации автомобильных и железных дорог на-
рушение устойчивости сооружений, входящих в систему перехода
через водоток, почти всегда происходит из-за неблагоприятного раз*-
вития русловых деформаций, в результате которых подмываются
основания опор мостов, разрушаются иасыпи подходов, регуляци-
онные и защитные сооружения.
Например, во время высокого паводка 1956 г. под мостами че-
рез р. Друть произошли значительные русловые переформирования,
в результате чего возникла угроза подмыва и обрушения опор не-
скольких мостов. Под одним из автодорожных мостов размывы до-
стигли такого большого размера, что две промежуточные опоры
потеряли устойчивость, и три пролетных строения обрушились. Это
привело к перерыву в работе перехода иа длительный срок. В свя-
зи с этим обоснованный и детальный прогноз русловых деформаций,
являющихся основной причиной повреждений сооружений, имеет
решающее значение для проектирования мостовых переходов.
Теория и методика прогноза максимального речного водного сто-
ка и русловых деформаций получили особенно существенное разви-
тие в связи с крупным гидроэнергетическим и воднотранспортным
строительством, развернувшимся в нашей стране в последние деся-
тилетия. Сооружения мостовых переходов также относятся к гидро-
10
техническим. Естественно, что прогнозы стока и русловых деформа-
ций, являющиеся основой проектирования мостовых переходов,
должны выполняться исходя из тех же теоретических, физически
обоснованных предпосылок, которые плодотворно используются
для проектирования других речных гидротехнических сооружений.
Конечно, все специфические условия работы мостовых переходбв
должны быть учтены в конкретной методике гидрологических и рус-
ловых расчетов, разработанной для этой отрасли транспортного
проектирования.
Для достижения основной цели — иаилучшего обслуживания
перевозок — необходимо прежде всего обеспечить непрерывность
движения по дороге. Поэтому сооружения мостового перехода дол-
жны быть запроектированы и построены таким образом,, чтобы ос-
таваться устойчивыми и выполнять свои функции при любых усло-
виях, которые могут возникнуть за длительный срок их службы.
Иначе говоря, сооружения перехода должны прочно противостоять
действию текущей воды и русловым деформациям, предвычислеи-
ным в прогнозах.
Выполнение этого положения, вытекающего из требований нор-
мальной эксплуатации, требует соответствующих первоначальных
капиталовложений, ио приводит к минимальным ежегодным затра-
там на перевозки и содержание сооружений перехода и обеспечива-
ет безопасность движения.
При проектировании переходов через водотоки не следует ори-
ентироваться иа снижение первоначальных капиталовложений за
счет уменьшения устойчивости сооружений и роста ежегодных рас-
ходов по их содержанию. Такие решения технически несовершенны
и несопоставимы с другими вариантами, удовлетворяющими при-
веденному выше положению.
Эксплуатационные мероприятия по поддержанию сооружений в
устойчивом состоянии обычно примитивны и малоэффективны. По-
этому, например, устройство мостовой опоры мелкого заложения с
защитой ее от подмыва обсыпкой камнем во время разлива реки
нельзя рассматривать как равноценное устройству опоры более
глубокого заложения. Размывы у опор чаще всего происходят быст-
ро, а для защиты опор от подмыва необходимы продолжительное
время и наличие на мостовом переходе значительного числа рабо-
чих и всех технических средств для выполнения защитных работ
(материалов, механизмов, плавучих средств). Последнее всегда
приводит к резкому увеличению стоимости этих работ в связи с
чрезвычайно низкой степенью использования рабочей силы, машин
и материалов при выполнении противоаварийиых работ.
Кроме того, при работах по обеспечению устойчивости опор
различными примитивными средствами оказывается необходимым
ограничивать или даже полностью прекращать движение по мосту
во время высоких паводков, что также влечет за собой большие
экономические потери. Во многих случаях выполнение во время па-
11
водкбв эксплуатационных работ, связанных с защитой сооружений
мостовых переходов от повреждений, не было успешным, и мосто-
вые переходы переставали функционировать на весьма длительные
сроки.
Стоимость единицы длины подходов к мосту чаще всего значи-
тельно ниже стоимости единицы длины моста. Это обстоятельство
побуждает стеснять реку при строительстве мостового перехода. Од-
нако по мере увеличения стеснения реки русловые деформации и
подтопление сооружений возрастают, условия работы сооружений
резко ухудшаются, потребность в защитных мероприятиях увеличи-
вается, эксплуатация перехода затрудняется, а при определенной
степени стеснения становится невозможной. Отыскание оптимальной
степени стеснения реки переходом, наивыгоднейшей по суммарным
затратам на строительство и содержание сооружений, является су-
щественной частью решения задачи по определению генеральных
размеров'сооружений для каждого варианта места пересечения
реки.
При проектировании мостового перехода необходимо обеспечить
достаточную его пропускную способность, определяемую шириной
проезда по мосту или числом путей, и соответствующую грузоподъ-
емность всех сооружений. Для беспрепятственного пропуска авто-
мобилей или поездов требуется соответствующее очертание про-
дольного профиля и плана дороги при пересечении реки, в частно-
сти, в пределах подтопляемых подходов к мосту.
Определенные требования предъявляются к мостовому переходу
с точки зрения беспрепятственного пропуска под мостом судов и
плотов при заданных уровнях воды в реке. С целый учета этих тре-
бований устанавливаются минимальные подмостовые габариты, т. е.
длина, высота, число и размещение пролетов моста, предназначен-?
Ных для пропуска судов и плотов, а также предельное приближе-
ние моста к речным портам и устойчивым перекатам, на которых
судоходство затруднено. Ограничивается и стеснение судоходной
реки подходами к мосту с тем, чтобы взводное буксирное судоход-
ство и сплав трудно управляемых плотов оказались возможными и
после постройки Мостового перехода.
Наконец, мостовые переходы; ие должны вносить таких ухуд-
шений в режим, реки, которые могли бы неблагоприятно сказаться
на работе отраслей народного хозяйства, связанных с использова-
нием реки.	г
Основные транспортные сооружения мостовых переходов часта
приходится защищать от чрезмерно развившихся размывов, силь-
ных течений н т. д. Работы, проводимые с этой целью, объединяют-
ся общим названием — регулирование реки. При помощи регуля-
ционных работ можно переместить размывы, т. е. локализовать Их
в местах, безопасных для основных транспортных сооружений
мостового перехода, замедлить размывы, уменьшить их размер или
отвести опасные течения от сооружений, которым угрожал размыв.
регуляционные сооружения проектируют на основе изучения дро-
цесса русловых изменений, происходящих в результате постройки
перехода.
Для решения перечисленных выше задач, возникающих при про-
ектировании мостовых переходов, необходимо располагать обшир-
ными данными о режиме и местных условиях пересечения реки.
Поэтому периоду проектирования должен предшествовать период
изысканий, т.е. сбора материалов о водном стоке, топографических,
грунтовых и геологических условиях по всем вариантам перехода, о
ходе природных изменений речного русла и др. Полнота и тщатель-
ность изыскательских работ предопределяют качество проекта.
При установлении состава и объема изыскательских работ тре-
буется исходить непосредственно из методов проектирования об-
щих форм и генеральных размеров сооружений. Еслй это требова;
ние будет нарушено, выполнение ряда проектных расчетов окажется
невозможным или искусственно ограниченным. По мере развития
методов проектирования мостовых переходов неизбежно изменение
состава изыскательских работ.
18.3.	Деление рек по типам питание
Речные долины образованы в большинстве случаев во время
тектонических деформаций земной поверхности или при движении
древннх ледников. Однако процесс формирования речных долин
происходит и после их первичного образования и продолжается
почти непрерывно под действием текущей воды.
Вода, стекающая по верхнему участку речной долины с значи-
тельным уклоном, многие тысячелетия разрушала рыхлые породы
и выносила их вниз по течению. На остальном протяжении речной
долины, где продольные уклоны значительно меньше, долгое вре-
мя откладывалось большое количество продуктов разрушения верх-
него его участка. Поэтому в поперечных разрезах среднего и ниж-
него участков речной долины всегда можно видеть слой наносов —
аллювия, т. е. частиц грунта, принесенных водой. Под толщей
этого слоя залегают породы первичной поверхности речной долины,
образованной в древнем геологическом процессе. Такие породы на-
зываются коренными (рис. 18.7).
По мере смыва рыхлых грунтов уклон верхнего участка речной
долины уменьшался, а вместе с ним уменьшался и вынос наносов
вниз по течению. Вследствие этого на нижележащих участках до-
лины постепенно прекращалось отложение наносов, а водный по-
ток, смывая ранее отложившиеся наносы, врезался в толщу аллю-
вия. В результате современные поперечные профили речных долин
характеризуются тем, что перенос наносов совершается, как прави-
ло, только на части ширины дна речной долины, которая называет-
ся руслом и понижена по отношению к остальной части дна доли-
ны, называемой поймой.
13
Рис. 18.7. Разрез речной долины:
а — напластование грунтов; б — русло н пойма реки;
1 — ианосы; 2 — коренные породы; 3 — иаилок поймы; 4 — поймы; 5 — русло
При неравномерном питании реки водой поймы заливаются
только при максимальном стоке и не обязательно каждый год. По-
этому оий покрыты травой, кустарником, иногда Лесом, а переме-
щение частиц грунта, слагающих пойму и скрепленных корнями
растений, практически не происходит.
Круглогодичный водный сток наблюдается только в русле реки,
причем для минимального стока чаще всего используется не все
русло, а только часть его, которая называется меженным руслом.
Процессы размыва в верхней части речной долины и отложения
ианосов в нижней ее части, затухающие во времени, должны рас-
сматриваться не только как древние, но и как современные, мед-
ленно протекающие процессы формирования речных долин. В связи
с этим на протяжении долины можно выделить три характерных
участка (рис. 18.8).
14
Первый (верхний по течению) участок с наибольшим уклоном /1
называется зоной эрозии. Здесь сливающиеся потоки воды, посту-
пающие со склонов местности, имеют настолько значительную ско-
рость, что еще в силах размывать грунт и уносить вниз по течению
его частицы. Такой процесс называется выносом наносов. Медлен-
ное понижение диа и постепенное уменьшение уклона характерны
для этой части речной долины.
Второй (средний) участок с уклоном 1а называется зоной тран-
зита наносов. Сюда поступают сверху по течению не только вода,
но и наносы, которые река проносит транзитом. Поэтому на сред-
нем участке дно русла не поднимается и не опускается.
Третий (нижний) по течению участок реки, характеризуемый
наименьшим уклоном Ц, отличается тем, что протекающая по нему
вода уже не может перемещать то количество иаиосов, которое пере-
носилось ею по второму участку. В результате часть иаиосов от-
кладывается на нижнем участке долины н дно ее повышается. Этот
участок долины называется зоной аккумуляции наносов. В ряде
случаев отложения наносов достигают такого размера, что русло в
нижнем течении реки оказывается поднятым выше окружающей
местности. В этих случаях нижний участок речной долины назы-
вается конусом выноса (рис. 18.9).
Наносы, переносимые реками в периоды максимального стока,
следует подразделять на более крупные — руслоформирующие, ко-
торые перемещаются в придонных слоях потока, образуя в своем
движении подвижные стенки русла, и более мелкие — нерусловые,
которые проносятся водой транзитом во взвешенном состоянии и в
формировании русла практически не участвуют. Некоторое количе-
ство нерусловых иаиосов выносится водным, потоком на поймы во
время максимального стока и откладывается там в местах с особо
малыми скоростями течения, образуя так называемый наилок пой-
мы. Это приводит к тому, что верхние слои пойменных грунтов
обычно мельче, чем грунты в русле, обладают связностью и непо-
движны. На рнс. 18.10 показан обычный грунтовый поперечный раз-
рез равнинной реки, где отчетливо видно такое распределение со-
става и качества грунта.
Нерусловые и руслоформирующие наносы обычно различаются
по происхождению. Мельчайшая взвесь в основном образуется при
склоновом поверхностном стоке за счет смыва частичек почвы, осо-
бенно интенсивного при почвах без растительности или распахан-
ных и при крутых уклонах местности. Руслоформирующие наносы
образуются главным образом при русловом стоке за счет разруше-
ния коренных пород в верховьях реки и ее притоков.
Описанное выше деление всего протяжения реки на три харак-
терных участка не обязательно для всех рек. В ряде случаев отсут-
ствует средний участок — зона транзита, и за участком эрозии не-
посредственно следует зона аккумуляции. Такое деление речной
долины на два участка характерно для рек с очень большим твер-
15
Рис. 18.9. Река иа конусе выноса
.Рис. 18.10. Грунтовой разрез реки с
поймами:
1 растительный слой; 2 — суглинок; 3 —
супесь; 4 — глина; 5 — пески разной круп-
ности
дым стоком. В этих условиях часто развивается конус выноса, ко*
торый часто развивается и у периодических водотоков, выносящих
продукты эрозии на склоны рельефа или иа поймы рек, где беспо*
рядочно растекающийся водный Роток теряет способность перено-
сить наносы. На реках, впадающих в другие большие реки, т. е. иа
притоках главной реки, часто отсутствует зоиа аккумуляции.
Речная долина в плайе никогда не бывает прямолинейной, а
всегда извилиста. Ширина ее, образованная в древнем геологиче-
ском процессе, меняется по длине водотока иногда весьма значи-
тельно. Русло реки также часто извилисто, причем его извилины ие
повторяют извилин долины.
Характерной особенностью речных русел является малая изме-
няемость их ширины и средней глубины- на достаточно длинных
участках речной долины. Исключение составляют русла рек на ко-
нусах выноса, ширина которых иногда сильно меняется даже иа
коротком протяжении. Малая изменчивость ширины и глубины
русла объясняется тем, что русло вырабатывается в современном
процессе формирования речной долины и приспособлено к совре-
менному режиму водного и твердого стоков. Этот режим соответст-
вует климатическим и геоморфологическим условиям, наблюдаемым,
в настоящее время, которые могут считаться практически неизмен-
ными в течение нескольких столетий.
Поскольку инженерные сооружения на реках, в том числе и мос-
товые переходы, строятся иа периоды, продолжительность которых
не превышает нескольких столетий, то для обоснованного их проек-
тирования необходимо особенно детально изучать именно современ-
ный режим рек. При этом необходимо установить: процесс питания
16
реки, режим водного стока как совокупность условий протекания
воды и периодических изменений стока, связанных со сменой вре-
мен года; работу реки, т. е. современный процесс формирования
русла и речной долины, результатами которого являются опреде-
ленные размеры русла и закономерные русловые преобразования.
Питание реки происходит неравномерно. В отдельные относи-
тельно короткие отрезки времени, называемые периодами макси-
мального стока, в реку стекают огромные массы воды, образующие-
ся от сильных дождей, интенсивного таяния снега или ледников и
составляющие значительную часть общего годового объема стока.
Быстрое стекание в реку больших масс воды вызывает в ней рез-
кое увеличение расхода и связанное с ним наполнение русла, т. е.
подъем уровня воды, носящий название половодья. Термин «поло-
водье> в проектной практике заменяют словом «паводок>. На раз-
личных реках половодья бывают в разное время года соответствен-
но происхождению максимального стока.
Реки разделяют по типам питания на четыре группы:
I — реки с дождевыми половодьями, питающиеся в течение года
преимущественно дождевыми водами;
II — реки с половодьями от талых вод, питающиеся в течение го-
да преимущественно водами от таяния снега;
III — реки с половодьями от таяния ледников;
IV — реки с комбинированным (смешанным) питанием, поло-
водья которых обусловлены дождевыми водами и стоком от таяния
снега или ледников.
График изменения уровня воды во времени называется водо-
мерным графиком для данного пункта и представляет собой на-
глядное изображение хода питания реки.
На рис. 18.11 представлены водомерные графики рек различных
типов питания: а — р. Амур дождевого питания, отличающейся
многочисленностью половодий в теплое время года, вызываемых от-
дельными сильными дождями; б — р. Воронеж, питающейся в ос-
новном от таяния снега с одним четко выраженным весенним поло-
водьем; в — р. Нарын — ледникового питания, большое число пиков
летнего половодья на которой объясняется колебаниями темпера-
туры в зоне ледников; г — р. Кубань — смешанного питания, где на
летнее половодье от таяния ледников накладываются половодья
дождевого происхождения.
При анализе водомерных графиков различных рек необходимо
учитывать, что изменения уровня воды в отдельные моменты време-
ни могут быть вызваны не только изменением притока воды в реку,
но и заторами льда, зажорами шуги, а иногда и другими причина-
ми (нагонными ветрами, подпором от другой реки, сливающейся с
изучаемой рекой, и т. д.). Учет таких обстоятельств весьма важен
Для правильного перехода Ьт водомерного графика к гидрографу,
т. е. к графику изменения расходов во времени (рис. 18.12). Пло-
щадь фигуры, образованной линией гидрографа и осями координат,
17
Рис. 18.11. Водомерные графики рек разных типов питания
представляет собой объем годового стока. Площадь части этой фи-
гуры, ограниченной двумя любыми ординатами, отвечает объему
стока W за соответствующий интервал времени.
В зависимости от хода питания гидрографы и водомерные гра-
фики могут быть одномодальные (при одном половодье) или много-
модальные (при нескольких половодьях в течение года). Следует
иметь в виду, что при нескольких половодьях они могут быть раз-
личного происхождения. Так, на Амуре первое чаще всего невысо-
кое половодье образуется при стоке талых вод от таяиия снега, а
все остальные относятся к дождевым. В отдельные годы дождевые
половодья, обычно значительной
высоты, оказываются ниже, чем
половодья от стока талых вод.
инмиииыыиоав1!а1
Рис. 18.12. Гидрограф реки
18.4.	Деление рек по типам
руслового процесса
Речной поток способен транс-
портировать частички грунта —
наиосы. Поток, обладающий не-
которой поступательной скоро-
стью, оказывает лобовое гидро-
18
динамическое давление на частицы наносов, лежащие на его дне,
и может таким образом увлекать их с собой. При этом частицы
грунта испытывают также действие подъемной силы. Возникающие
при обтекании различные давления на верхнюю и нижнюю поверх-
ность частицы создают усилие, направленное вверх. Под действием
подъемной силы подвижность частиц увеличивается, так как сила
трения движущихся частиц о дно уменьшается. Подъемная сила
исчезает, когда частица грунта отрывается от дна и обтекание ее
совершается симметрично сверху и снизу.
При водном стоке река транспортирует наносы, поступащие в
русло в результате смыва с поверхности водосбора и в результате
разрушения коренных пород речной долины в верховьях реки. При
постоянной скорости течения наносы транспортируются различным
образом в зависимости от их крупности. Самые крупные частицы
только перекатываются по диу под действием горизонтального гид-
родинамического давления, практически не отрываясь от дна. Менее
крупные наносы подбрасываются пульсирующими восходящими
течениями и отрываются от дна, но затем снова падают на него под
действием силы тяжести. Часть пути эти частицы могут перека-
тываться по диу. В основном же оии перемещаются потоком во взве-
шенном состоянии. Обе рассмотренные группы частиц относятся к
грунту, слагающему подвижное дио речного русла, поэтому они и
называются руслоформирующими наносами.
Количество наносов, которое может переносить поток в едини-
цу времени, называется транспортирующей способностью. Факти-
ческое количество наносов, переносимых потоком в единицу време-
ни, называется расходом наносов.
Расход руслоформирующнх наносов в размываемом речном рус-
ле однозначно связан со скоростью водного потока и обязательно
равен его транспортирующей способности по наносам этих крупно-
стей в связи с тем, что поступление руслоформирующих наносов
сверху по течению обеспечено. Эти наносы, составляющие дно раз-
мываемого речного русла, всегда имеются в значительном количе-
стве.
Фактический расход нерусловых наносов, взвешенных в потоке,
почти всегда значительно меньше транспортирующей способности
потока из-за недостаточного поступления частиц такой крупности
в речное русло вместе с водой.
При очень малых скоростях течения частички грунта, формиру-
ющие речное русло и характеризуемые определенной крупностью,
будут неподвижными. Если в процессе увеличения скорости, напри-
мер при нарастании половодья, скорость течения достигнет значе-
ния, которое называется неразмывающей скоростью цНер для грун-
тов данной крупности, то частички грунта начнут двигаться. При
дальнейшем увеличении скорости течения будет расти и скорость
перемещения твердых частичек — наносов, а также крупность ча-
стиц, которые могут быть вовлечены в процесс перемещения. Одно-
19
временно возрастает крупность тех наносов, которые переносятся в
виде нерусловых, т. е. не оседающих на дно.
В процессе уменьшения скорости частицы грунта, находящиеся
в движении, могут остановиться, как только скорость снизится до
«нер, поэтому скорость ^нер может быть названа и размывающей.
В своем движении частички руслоформирующих наносов под*
брасываются пульсирующими восходящими течениями, достигают
некоторого <потолка взвешивания» и снова падают на дно потока.
Потолок взвешивания тем выше, чём больше скорость потока о и
чем меньше диаметр наносов d.	/
Способность потока транспортировать руслоформирующие на-
носы может быть подсчитана, если известны высота потолка взве-
шивания h, концентрация этих наносов в воде ро и скорость их пе-
ремещения ин. Тогда количество руслоформирующих Иаиосов, пере-
носимых потоком, на единицу его ширины
g" = hpovnep.
В. Н. Гончаров, изучив зависимость всех входящих в эту фор-
мулу множителей от скорости течения воды и и крупности нано-
сов d, получил, что расход руслоформнрующих наносов на единицу
ширины русла (обязательно равный транспортирующей способно-
сти потока по наносам данной крупности) выражается формулой:
v4 /	«'нер \
g.^Ad—g— 1-—— .	(18.1)
vnep \ v /
Прямая пропорциональность расхода наносов их крупности, чет-
вертой степени средней скорости воды о и обратная пропорциональ-
ность кубу неразмывающей скорости vBep была установлена не толь-
ко В. Н. Гончаровым, но и И. И. Леви, Б. В. Поляковым и др., что
показывает на надежность структуры формулы и возможность уве-
ренного ее применения в инженерных расчетах.
На рис. 18.13 приведены данные, подтверждающие соответствие
структуры формулы натурным измерениям расходов руслоформи-
рующих наносов. Дан график, построенный по результатам измере-
ний расходов наносов, выполненных на Амударье у г. Чарджоу при
помощи специально сконструированной полевой аппаратуры лабо-
раторией речных сооружений ВНИИ транспортного строительства.
Точки на графике должны группироваться около прямой, так как
он построен в координатах v4d/vsHep и g". Линейная закономерность
хорошо подтвердилась. Некоторый разброс точек объясняется по-
грешностями в измерении расходов наносов при высоких скоростях
течения. Аналогичные измерения, проведенные той же лабораторией
на реках Днепре и Суре, также подтвердили эту зависимость.
При использовании формулы (18.1) для определения расходов
руслоформирующих наносов необходимо предварительно устано-
вить входящие в нее величины, т. е. скорость потока, крупность на-
20
носов и соответствующую ей раз-
мывающую скорость. Расчеты ве-
дут по среднему диаметру нано-
сов.
Множитель А для каждого
конкретного водотока следует
определять по данным непосред-
ственных измерений расходов на-
носов н скоростей течения во
время изысканий мостового пе-
рехода. Если измерение расходов
наносов по каким-либо причинам
Рис. 18.13. Зависимость расхода на-
носов от скорости течения
выполнить нельзя, можно ис-
пользовать данные систематических лабораторных экспериментов.
Частички наносов, начинающие двигаться лишь после того, как
скорость превысила размывающую для них отор, сначала переме-
щаются независимо одна от другой, и дно потока остается плоским.
Эта фаза движения наносов носит название первой гладкой фазы.
По мере увеличения скорости у дна потока появляются вихревые
водные образования с осями, перпендикулярными течению, кото-
рые делят все дно на ряд чередующихся зон интенсивного движения
наносов и мест их задержки. В этих условиях дно приобретает че-
шуйчатую форму. На нем появляются подвижные донные гряды —
волны. Эта фаза движения наносов называется донногрядовой. Пер-
вая фаза наблюдается лишь при низких скоростях течения в очень
мелких потоках, поэтому в реках практически с самого начала двие
жения образуются донные гряды. Гряды наносов исчезают только
при достаточно высоких скоростях течения, когда снова наступает
выравнивание дна, называемое второй гладкой фазой движения на-
носов.
Наличие на дне прямолинейного потока гряд наносов, которые
не могут быть строго перпендикулярны течению в связи с разни-
цей скоростей в средней части потока и у его шероховатых боковых
стенок, приводит к отклонению донных струй потока этими гряда-
ми, как направляющими. В результате в потоке появляются попе-
речные течения с обязательным разным направлением в верхних и
нижних слоях водного потока. Такие поперечные течения обнаруже-
ны в реках Н С. Лелявским еще во второй половине XIX столетия.
Поперечные течения значительно усиливаются на поворотах
русла под действием центробежных сил, разных по значению на по-
верхности воды и у шероховатого дна, где скорость течения намного
меньше. При этом в водном потоке образуются осредненные во вре-
мени винтовые течения, называемые поперечной циркуляцией, вы-
зывающие возникновение особых форм рельефа дна с объединением
наносов под действием донных поперечных течений в большие по-
движные скопления. Элементарные донные гряды наносов размеща-
ются при этом уже на поверхности таких скоплений.
21
Простейшая форма подвижного рельефа дна в виде параллель-
ных гряд наносов без объединения в большие скопления может су-
ществовать только в чрезвычайно узких руслах, где поперечные те-
чения развиты слабо или практически отсутствуют. В естественных
широких прямолинейных речных руслах поперечные течения раз-
виваются беспрепятственно и периодически меняют направление по-
длине потока, так как первоначальное отклонение донных гряд от
нормального положения равновероятно в любую сторону. Л резуль-
тате движущиеся наносы объединяются в скопления, обязательно-
примыкающие поочередно к берегам речного русла; поэтому такие
скопления называют побочнями.
Современный процесс формирования речного русла, т. е. выра-
ботка его форм и размеров, называется русловым процессом. Глав-
ной составной частью этого процесса является непрерывное взаимо-
действие водного потока с подвижным дном русла. Это взаимодей-
ствие приводит к образованию характерных форм рельефа дна,
отвечающих структуре турбулентного потока, и одновременно к фор-
мированию паводочного скоростного поля потока, соответствующе-
го вырабатываемым формам дна, т. е. объединению наносов в круп-
ные скопления.
В результате взаимодействия двух фаз потока устанавливаются
формы, и размеры русла, отображающие те современные условия,
в которых протекает русловой процесс.
Несмотря иа практически бесчисленное множество комбинаций
числовых характеристик условий, в которых происходит формиро-
вание русел, количество типов русел ограничено несколькими вида-
ми. Установить число возможных типов речных русел можно теоре-
тически. Характеристики условий руслоформирования могут быть
сведены в малое .число физически различных групп, каждой из ко-
торых соответствует одна определенная русловая форма.
Выделим участок речного русла ограниченной длины, находя-
щийся длительное время в однообразных гидрологических условиях,
в связи с чем его средние размеры не меняются. На этот участок
сверху по течению поступают вода с расходом Q и руслоформиру-
ющие наносы, суммарный расход которых по всей ширине диа рус-
ла обозначим через G. Русло, врезанное на большей части длины
реки в отложения аллювия, на равнинных реках ограничено берега-
ми, сложенными пойменными грунтами. Как отмечалось выше, в
составе пойменных грунтов есть ие только руслоформирующие на-
носы, поступающие иа этот участок в результате разрушения корен-
ных пород в верховьях реки, но и нерусловые значительно более
мелкие наносы, приносимые водным потоком с водосбора. Поэтому
грунты, слагающие берега русла, отличаются чаще всего некоторой
связностью.
Сопротивляемость этих грунтов размыву может быть охаракте-
ризована размывающей скоростью ораз—Овер. Фактическая ско-
рость протекания водного потока в речном русле v может вопреде-
22
ленные периоды отличаться от онвр в связи с тем, что водный сток
меняется во времени.
Три (Геометрические характеристики русла обозначим: В — сред-
няя ширина; п —средняя глубина; I — уклон.
Некоторые из шести названных характеристик речного потока
являются внешними для данного участка реки. Другие формиру-
ются в местном русловом процессе. В зависимости от того, что за
участок реки рассматривается, меняется состав характеристик
внешних условий формирования, но одна из них—расход водного
потока Q — обязательно остается внешним фактором для любого
участка. Это объясняется тем, что размер водного стока всегда оп-
ределяется размерами и рельефом водосбора, климатическими ус-
ловиями и состоянием поверхности, по которой происходит сток, а
не условиями протекания потока по рассматриваемому короткому
участку русла.
Одновременно одна из шести характеристик участка реки — глу-
бина Н — никогда не может быть заданной величиной в условиях
свободного руслоформирования. Она отображает лишь наполнение
русла, т. е. положение свободной поверхности потока относительно
его дна.
Остальные четыре характеристики участка реки могут быть как
заданными величинами, определяемыми внешними условиями, так
и результативными в русловом процессе. Например, ширина рус-
ла реки В может быть ограничена, если поток протекает через
теснину, или формироваться в процессе размыва пойменных бере-
гов; уклон потока I может быть равен уклону речной долины или
быть меньше его, если русло извилисто и длина его развита по срав-
нению с длиной долины; твердый сток G может быть внешним, по-
ступающим сверху по течению, или формируемым? на участке ре-
ки, расположенном в ее верховьях; скорость потока и может быть
равна размывающей скорости для пойменных береговых грунтов
^нер, если скорость течения снижается в процессе формирования рус-
ла при размыве берегов, или быть значительно меньше размыва-
ющей скорости для берегов, если река протекает в теснине с проч-
ными берегами.
Русло может формироваться только при относительно высоких
скоростях течения, достаточных для того, чтобы размывать берега
и переносить наносы. Следовательно, выработка русловых форм
происходит в основном во время паводков. Высота паводка меняет-
ся из года в год, ио некоторые паводки встречаются наиболее часто
и являются характерными для данной реки в среднем. Такие сред-
ние паводки, а следовательно, и максимальные расходы воды, со-
ответствующие им, можно называть руслоформирующими. При па-
водках, меньших средней высоты, процесс формирования русла
*будет малоактивен. При очень высоких паводках могут происходить
существенные временные изменения тех размеров и форм русел, ко-
23
Таблица 18.1
Внешние условия формирования русла	Местные харак- теристике русла	Тип русла	Зона преимущест- венного распро- странения в долине главной реки
Q. V, I	Н, В, G	Каньоны	Зона эрозии
Q. V, G	Н, В, 1<1лол	Меандрирующне (извилистые)	» транзита
Q, v. G	Н, В, /,«/дол	Немеандрирующне (нензвилнстые)	То же
Q. G, I	Н, В, v	Блуждающие-	Зона аккумуля- ции
Q, В, 1	Н, G, v	Теснина I рода	Любая
Q, В, G	Н. I, v	Теснина II рода	>
Примечание. Берега теснин неразмываемы.
торые вырабатываются во время частых паводков, близких к сред-
нему.
Шесть характеристик любого участка реки связаны между собой
всего тремя уравнениями: средней скорости течения (Шези); по-
стоянства расхода воды; расхода руслоформнрующих наносов.
В связи с этим следует считать, что три характеристики русло-
вого потока из шести являются результатом руслового процесса,
протекающего в условиях, определяемых другими трем1» (внешни-
ми) характеристиками. Учитывая, что одна из характеристик (Q)
обязательно является внешней, а другая (Я) никогда к внешним не
относится, число'возможных комбинаций трех внешних условий рус-
л сформирован ня определяется, как число сочетаний из остальных
четырех характеристик (G, В, и, I) по две и равно шести.
Таким образом определяется число возможных типов русел
(табл. 18.1).
Характерные формы русел показаны на рис. 18.14.
Принято различать два типа меандрирующих рек с извилисты-
ми руслами. Если спрямление русла происходит только в резуль-
тате сближения двух излучин, когда водный поток прорывается
кратчайшим путем, оставляя на пойме брошенную подковообраз-
ную излучину — староречье, то такие реки называют реками за-
вершенного меандрирования. При глубоких пойменных потоках и
частом затоплении пойм развиваются мощные спрямляющие тече-
ния иа поймах, в результате которых поток прорёзает себе в пой-
менных грунтах длинную промоину — спрямление, куда и устремля-
ется задолго до того, как две излучины сблизятся. Такие рекй на-
зывают реками с незавершенным меандрированием. Образующиеся
24
Рис. 18.14. Планы участков рек разных типов:
а — меаидрирующая (извилистая); б — немеаидрирующая, в — блуждающая
и в этом случае брошенные излучины (староречья) уже не имеют
явно выраженной подковообразной формы.
Форма речного русла любого тира может быть охарактеризова-
на отношением его ширины к глубине. Непосредственно из выраже-
ния расхода потока Q~BHv следует:

Подставляя в правую часть этого равенства выражение глуби-
ны потока через скорость, уклон и шероховатость, по уравнению
Шезн получим
n3v*
(18.2)
В этой формуле скорость о и уклон I представляют собой фак-
тические значения параметров потока, которые в одних случаях
оказываются заданными внешними условиями руслообразования,
а в других устанавливаются в результате руслового процесса, т. е.
в соответствии с транспортированием наносов, поступающих сверху
по течению-
Формула справедлива только для среднего руслового расхода,
под действием которого формируется русло реки.
Глубины следует отсчитывать от уровня воды, соответствующе-
го этому расходу.
Показатель формы русла позволяет проанализировать влияние
параметров речного потока на размеры русла. Так, увеличение ук-
лона / приводит к увеличению отношения В/Я, т. е. на больших ук-
лонах русла рек относительно мельче. При увеличении скорости
течения и русло становится глубже и сужается. Большие реки су-
щественно отличаются от малых по ширине русла и значительно
меньше отличаются по глубине. Это объясняется тем, что увеличе-
ние водности реки (расхода Q) приводит к увеличению отношения
В/Н, но реки с разными расходами воды Q, протекающие в берегах,
сложенных примерно одинаковыми грунтами, должны иметь при-
мерно одну скорость течения, т. е. при одинаковых уклонах — оди-
наковую глубину.
При этом следует обратить особое внимание на то, что ско-
рость течения в реке, свободно формирующей свое русло, после
прекращения размыва берегов соответствует сопротивляемости бе-
реговых грунтов размыву.
На дне реки частицы несвязного грунта, слагающие его, нахо-
дятся в движении, т. е. фактическая скорость течения потока
и=х’нернп, но одновременно с>ияер, где »яеР —размывающая ско-
рость для подвижных донных наносов.
Глава 19
ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ
МОСТОВЫХ ПЕРЕХОДОВ
19.1.	Методика аналитического прогноза максимальных расходов
воды в реках
Сооружения мостовых переходов взаимодействуют с водным по-
током и подвергаются опасности затопления, подмыва н размыва
текущей водой, а также повреждения ледоходом. Степень опасно-
сти повреждения сооружений при прочих равных „условиях опреде-
ляется высотой половодья, которая меняется из года в год. Мосто-
вые переходы должны выполнять свои функции в течение долгого
срока службы (обычно более столетия). За это время на реке мо-
гут появиться не только малые, но и большие половодья, в том чис-
ле превышающие те, которые были зафиксированы на данном во-
дотоке.
Чтобы сооружения перехода были запроектированы и построены
правильно, т. е. были всегда устойчивы и их можно было нормаль-
но эксплуатировать в течение всего срока службы, необходимо рас-
чет размеров и конструкций сооружений основывать на точном
прогнозе возможных высот половодий.
Каждое половодье характеризуется несколькими показателями:
максимальным расходом Qmax; отметкой наивысшего уровня воды
Ящах; максимальной скоростью течения; продолжительностью по-
ловодья и т. д. Первичным показателем является расход воды,.ко-
торый формируется в процессе стока на водосборе вне места распо-
ложения мостового перехода. Поэтому прогноз половодий, опасных
для сооружений мостовых переходов, может быть сведен к прогно-
зу максимальных расходов воды в реке и к последующему опреде-
лению вторичных характеристик потока по гидрометрическим кри-
вым.
В настоящее время прогноз максимальных расходов рек выпол-
няется, как правило, на основе статистических данных о режиме
водного стока реки за период, предшествующий постройке мостово-
го перехода. Прогноз базируется на следующих представлениях об
изменчивости характеристик речного стока:
годовой цикл стока закономерен, отображает смену времен года
и тип питания реки;
ежегодные колебания фазово-однородных характеристик стока,
например максимальных расходов или объема стока весенних поло-
водий, подчинены закону больших чисел, т. е. средние значенЪ^
этих характеристик устойчивы независимо от продолжительности
наблюдений;
закономерности колебаний стока свободных рек относительно
устойчивы в периоды, продолжительность которых равна иескедь-
27
ким столетиям (т. е. превышает срок службы сооружений мостовых
переходов), так как за это время не может произойти существен-
ных изменений в климате и почвенном покрове бассейна реки. По-
этому закономерности колебаний стока, установленные по данным
за предшествующий период, могут считаться действующими и для
последующего периода;
значения характеристик стока являются случайными для каждо-
го данного года и поэтому не могут быть прогнозированы по срокам
появления. Возможен только вероятностный прогноз характеристик
стока, в частности максимальных расходов половодий. При этом
как бы ни была мала вероятность образования большого поло-
водья, оно может пройти в ближайшие годы после постройки моста,
как и другие значительно меньшие половодья.
Для установления средних значений максимальных расходов за
длительный период времени и закономерностей их колебаний ис-
пользуются статистические данные наблюдений за режимом реки
в период, предшествующий проектированию мостового перехода.
Отбору этих данных должно быть уделено большое внимание.
Нельзя объединять фазово-разнородные расходы. Например, если
на реке бывают половодья как от таяния снега, так и от ливней, то
при прогнозировании весенних половодий нельзя использовать дан-
ные о ливневых половодьях даже за те годы, когда они превышали
половодья от талых вод.
Необходимо тщательно анализировать условия стока в каждом
году, чтобы исключить влияние таких естественных факторов, ис-
кажающих истинную картину максимального стока, как подпор,
ледяные заторы и т. п. На водомерных постах измеряют уровни
воды, а затем по кривой расхода приписывают каждому уровню оп-
ределенное значение расхода. Однако кривая расхода справедлива
только для условий свободного стока и прежде, чем пользоваться
ею, необходимо установить, насколько искажена отметка уровня
воды под влиянием перечисленных выше явлений.
Должно быть также учтено, что влияние хозяйственной деятель-
ности человека на территории бассейна может существенно изме-
нить высоты половодий. Агролесомелиоративные мероприятия, из-
менение системы землепользования, вырубка леса — все это меняет
условия стока на огромных площадях водосбора. В результате мо-
жет оказаться целесообразным разделить данные о режиме реки по
периодам, используя для прогноза только те, которые характерны
для последующих лет, когда будет эксплуатироваться мостовой пе-
реход. Гидроэнергетические сооружения на реках также сильно ме-
няют условия стока. Поскольку деятельность человека на реке не
является случайной, а направлена на ее планомерное использова-
ние, то расходы воды в случае регулирования стока не могут счи-
таться случайными.
Поэтому применение статистических приемов прогноза высоты
половодий ограничено свободными реками.
28
Результаты прогноза, основанного на статистических данных,,
должны подвергаться всесторонней проверке главным образом пу-
тем сопоставления с натурными данными о прошедших половодьях.
Это позволит избежать грубых ошибок, хотя некоторая погреш-
ность неустранима в связи с известной схематизацией явлений,
допускаемой при конкретном расчете по ограниченному количеству
данных о режиме реки. Если погрешность расчета будет велика, то-
опасность повреждения сооружений станет реальной. Поэтому к
результатам статистических расчетов при проектировании особо
ответственных сооружений (немостовых переходов) следует вво-
дить некоторую гарантийную поправку. Эта поправка, равная воз-
можной ошибке, прибавляется к результату расчета, хотя не ис-
ключается и ошибка другого знака'.
Максимальный расход половодья определенного значения мо-
жет быть охарактеризован вероятностью его превышения еще боль-
шими расходами. Если какой-либо расход является расчетным для
сооружений мостового перехода, т. е. при половодье с таким рас-
ходом запасы устойчивости сооружений будут исчерпаны, то веро-
ятность , превышения этого расхода будет одновременно вероят-
ностью опасных условий работы сооружений.
Вероятность превышения расхода выражается в долях единицы
и справедлива для каждого года, так как превышение расчетного
расхода может произойти в любом году, но не обязательно, а лишь
с определенной степенью вероятности. Чем больше максимальный,
расход, тем меньше вероятность его превышения еще более значи-
тельными расходами.
Вероятность превышения может быть отнесена не только к од-
ному году, но и к длительному периоду времени. В этом случае
можно отождествлять вероятность превышения с частотой, т. е. с
числом случаев превышения за этот период. Например, если веро-
ятность превышения максимального расхода весеннего половодья,,
которое бывает 1 раз в год, равна 0,02 в каждом году, то это одно-
временно означает, что такой максимальный расход будет превы-
шен еще большими: в среднем 1 раз за каждые 50 лет; 2 раза-за
100 лет и т. д. Превышение за длительный срок почти достоверно.
Нормы .частоты нарушения нормальных условий эксплуатации,
т. е. ограничений перевозок и скорости движения поездов или авто-
мобилей, и нормы частоты возникновения опасности повреждения
сооружений устанавливаются техническими условиями проектиро-
вания мостов. В табл. 19-1 приведены данные для автомобильных
дорог, городских улиц. и городских дорог.
Вероятность превышения расчетных максимальных расходов по-
ловодий меняется соответственно народнохозяйственному значению
рода транспорта, а также в зависимости от вида сооружений. В свя-
зи с этим нормы проектирования железнодорожных мостовых пе-
реходов более жесткие, чем автодорожных переходов. Нарушение
устойчивости сооружений на железных дорогах с грузооборотом,
2»
Т а б ли ц а 19.1
Сооружения	Категории дорог	Вероятность пре- вышения макси- мальных расходов расчетных павод- ков, %
Большие и средние	I—III, Шп и городские улицы и до-	1*
МОСТЫ	роги	\	
То же	IV, IVn, V, 1с, Пс\	2*
Малые мосты и тру- бы	I	1 **
То же	II, III, Шп, городские улицы и до- роги	/	2**
>	IV, IVn, V и внутрихозяйственные дороги	3**
* Б районах с неразвитой сетью автомобильных дорог для сооружений, имеющих осо-
бо аажное народнохозяйственное значение, при технико-экономическом обоснования веро-
ятность превышения допускается принимать 0,33 аместо 1% Н I вместо 2%.
•* в районах с развитой сетью аатомобильных дорог для автодорожных малых мостов
и труб при технико-экономическом обосновании вероятность превышения допускается при-
нимать 2 вместо 1%, 3 аместо 2%, 5 вместо 3%, а Для труб На дорогах Пс и П1с катего-
рий 10%.	.	.
значительно превышающим грузооборот автомобильных дорог,
допускается значительно реже, чем на дорогах, где имеется боль-
шая возможность организации объездов, а перерыв в перевозках
сопровождается мейьшимн экономическими потерями. Кроме того,
железнодорожные перевозки — это чаще всего перевозки дальние,
а перевозки по автомобильным дорогам — местные.
Насыпи автомобильных дорог имеют достаточно широкую про-
езжую часть, укрепленную твердыми материалами, в большинстве
случаев с применением вяжущих веществ, поэтому перелив через
автодорожную насыпь менее опасен, чем через железную дорогу,
и сопровождается меньшими повреждениями земляного полотна.
Этим объясняется меньшая частота превышения наибольшего рас-
четного расхода для железнодорожных насыпей по сравнению с ав-
тодорожными.
Чтобы построить сооружения, которым не угрожает потеря ус-
тойчивости ни при каких высоких половодьях, необходимо приме-
нять в качестве наибольшего расчетного расхода физически воз-
можный предельный расход, так называемый максимум-максимо-
рум, частота превышения которого равна нулю. Однако сооруже-
ния, запроектированные на безопасный проход такого предельного
половодья, весьма дороги, поэтому более экономично ограничивать
наибольшие расчетные расходы значениями, реально превышаемы-
ми, допуская необходимость восстановления или ремонта отдельных
сооружений на дорогах. Практически непревышаемые максималь-
ные расходы половодий, характеризуемые частотой 1:10 000, при
сроке изменения климата на земном шаре 12000 лет, равном пери-
30
Рис. 19.1. Диаграммы максимальных годовых расходов
оду качания земной оси, принимаются в качестве наибольших рас-
четных только для крупнейших речных сооружений гидроэнергети-
ки и водоснабжения.
Непрерывный ряд наибольших годовых максимальных расхо-
дов, зафиксированных за ряд лет, может быть изображен в виде
столбчатых диаграмм: хронологической (рис. 19.1, а) и ранжиро-
ванной (рис. 19.1, б). Средняя высота ряда и характерное выпукло-
вогнутое очертание ранжированной диаграммы не изменяются с
увеличением продолжительности наблюдений за режимом реки.
Если длительность периода наблюдений принять за единицу, то
вероятность превышения любого расхода из натурного ранжиро-
ванного ряда будет определяться той частью единицы, которой со-
ответствуют еще более высокие расходы. В первом приближении
эта вероятность может быть подсчитана по ограниченному коли-
честву максимальных годовых расходов. Такая непосредственно вы-
числяемая вероятность или соответствующая ей частота называется
эмпирической.
Простейшей формулой эмпирической вероятности, обозначаемой
Рэ, является:
рл = т/п, нлн рэ = (т/л) 100%,
где т — порядковый номер члена ряда в ранжированном ряду; п —общее
число членов ряда (лет наблюдений за режимом реки).
Более сложной является формула, отображающая возможность
включения в короткий ряд таких расходов, частота превышения
которых несколько меньше, чем 1 раз за период наблюдений,
т
^з = —.	(19.1)
Чем длиннее ряд наблюдаемых величин, тем более плавное очер-
тание приобретает ранжированная диаграмма максимальных рас-
ходов. При воображаемом бесконечно большом увеличении продол-
жительности наблюдений и неизменной длине диаграммы каждый
3)
из расходЪв будет изображаться не столбиком, а одной линией —
ординатой. При этом ступенчатое очертание диаграммы перейдет
в плавное, криволинейное (рис. 19.1, в). Пользуясь такой кривой,
можно определить теоретическую вероятность превышения любого
максимального расхода реки, в том числе превышающего фактиче-
ски наблюдавшиеся, или по заданной вероятности превышений Най-
ти значение соответствующего ей расхода. Очертание кривой, кото-
рая может быть названа кривой вероятностей, устанавливается ис-
ходя из основного предположения, что закономерности колебаний
стока, установленные в течение предшествующего ограниченного
периода изучения режима стока реки, сохраняются и для последу-
ющего, тоже ограниченного периода эксплуатации сооружений
перехода через эту реку.	\
Уравнение кривой вероятностей подбирается для каждой реки
самостоятельно, как обычная эмпирическая формула. Для этой
цели необходимо сначала установить тип уравнения, а затем опре-
делить его числовые параметры по фактически имеющимся эмпи-
рическим величинам, т. е. по ряду максимальных расходов. При
этом необходимо иметь в виду, что нижияя точка кривой соответст-
вует ежегодно превышаемому максимальному расходу, а верхняя —
никогда не превышаемому расходу, т. е. физически возможному
максимуму-максиморуму расхода, не равному бесконечности.
Часто в качестве кривой вероятности применяют так называ-
емую биноминальную кривую (кривая Пирсона Ш типа). При ис-
пользовании уравнения биноминальной кривой необходимо: опре-
делить среднее значение максимальных расходов Qcp; вычислить
основной параметр ряда максимальных расходов а, отображающий
изменчивость ряда, т. е. отклонение отдельных членов ряда от сред-
него значения; отыскать табличную функцию Ф,, зависящую от
вероятности превышения расчетного расхода р, значений а и наи-
меньшего из максимальных расходов; выполнить расчет расхода с
заданной вероятностью превышения по формуле:
Qp = Qcp	+ I).
Значение Qcp вычисляется по формуле арифметического средне-
го, т. е.
Qcp—2 Qin •
где п — число суммируемых величин.
Параметр У' 1/а обозначается Cv и называется коэффициентом
вариации или изменчивости. Он представляет собой отношение сред-
него квадратического отклонения всех максимальных расходов Q
от среднего их значения Qcp к этому среднему значению, т. е.
_____«______3_'|/ 2 (С-Сср)2 1/ S(k-ih
” Qcp Qcp у	F ~t
32
Произведя алгебраическое преобразование подкоренного выра-
а
жения и учитывая, что2К=п, можно записать выражение для ко-
эффициента вариации в виде:
Cv —
— п
(19.2)
где X=Q/Qci>.
Влияние коэффициента Cv и наименьшего максимального рас-
хода на значение табличной функции Ф« учитывается путем пред-
варительного вычисления еще одного параметра ряда расходов,
называемого коэффициентом асимметрий и равного только для би-
номинальной кривой,
С,=_г^2—•	(19’3)
-	/ —“ ''mln
При этом Ф,=/(С,; р), как это принято для построения табл. 19.2.
Окончательной расчетной формулой будет
<?p-Qcp(l+ СОФ4).	(19.4)
Позднее вместо биноминальной кривой стали применять и кри?
вые вероятности С. Н. Крицкого и М. Ф. Меикеля, также неогра-
ниченные по высоте, для которых соотношение С, и Cv по формуле
(19.3) не является обязательным н может быть произвольным. Рас-
чет в этом случае ведется не по табл. 19.2, а по специальным таб-
лицам с подбором отношения С, и Cv, наиболее хорошо соответству-
ющего натурному ряду расходов.
Вычисление параметров ряда расходов удобно вести в таблич-
ной форме. В качестве примера в табл. 19.3 приведено определение
этих параметров для одной из рек. Точность вычисления парамет-
ров ряда расходов, а следовательно, и расчетных расходов, зависит
от числа члеков ограниченного ряда наблюдений, по которому, они
определяются. Чем меньше число членов ряда, тем больше погреш-
ность вычисления, т. е- тем больше могут отклоняться значения
параметров ряда и расхода от тех значений, которые соответству-
ют бесконечному сроку наблюдений за режимом водотока.
Чем меньше расчетная вероятность превышения максимально-
го расхода, тем больше табличная функция Ф, и тем большее чис-
ло лет п необходимо наблюдать (при прочих равных условиях) за
режимом водотока, чтобы надежно определить расчетный макси-
мальный расход., С другой стороны, необходимый' срок изучения
режима тем меньше, чем меньше вариация ряда расходов, т. е. чем
уже пределы их изменений. Для очень малых значений Cv значе-
ние п весьма мало. Однако чтобы Надежно вычислить коэффициент
вариации, входящий в, расчетную формулу, Необходим некоторый
2-П44	33
Таблица 19.2
	Вероятность превышения рас- хода, р							Вероятность превышения рас- хода, р					
с	§			-			с.						
		§	8	8	S	ю сч		о		S	8	S	Л сч
	-	—	—	—	—	—			—	—	-	*•	-
		Коэффициент			ф.				Коэффициент			ф.	
0	3,7	2,7	2,5	2,3	2,0	1,8	1,7	7,5	4,4	3,9	3,4	2,8	2,2
0,1	3,9	2,8	2,6	2,4	2,1	1,8	1,8	7,8	4,5	4,0	3,5	2,8	2,2
оя	4,2	2,9	2,7	2,5	2,1	1,8	1,9	8,0	4,5	4,0	3,5	2,8	2,2
0,3	4,3	3,0	2,8	2,6	2,2	1,8	2,0	8,2	4,6	4,1	3,6	2,9	2,2
0,4	4,6	3,1	2,9	2,6	2,2	1,8	2,1	8,4	4,8	4,2	3,6	2,9	2,2
0,5	4,8	3,3	3,0	2,7	2,3	1,8	2,2	8,7	4,9	4,3	3,7	2,9	2,2
0,6	5,0	3,3	3,1	2,8	2,3	1,8	2,3	8,9	4,9	4,3	3,7	2,9	2,2
0,7	5,3	3,4	3,1	2,8	2,4	1,8	2,4	9,1	5,0	4,4	3,8	3,0	22
0,8	5,5	3,5	3,2	2,9	2,4	1,9	2,5	9,4	5,0	4Л	3,8	3,0	2,2
0,9	5,7	3,6	3,3	3,0	2,4	1,9	2,6	9,6	5,1	4,5	3,9	3,0	2,2 ,
1,0	6,0	3,7	3,4	3,0	2,5	1,9	2,7	9,8	5,2	4,6	3,9	3,0	2,2 _
1.1	6,2	3,8	3,4	3,1	2,5	2,0	2,8	10,0	5,3	4,6	3,9	3,0	2,2
1,2	6,4	3,9	3,5	3,1	2,6	2,0	2,9	10,6	5,4	4,7	4,0	3,1	2,2
1.3	6,6	4,0	3,6	3,2	2,6	2,0	3,0	11,0	5.4	4,7	4,0	3,1	2,2
1,4	6,9	4,1	3,7	3,3	2,7	2,1	3,2	11,6	5,5	4,8	4,1	3,1	2,3
1.5	7,1	4,2	3,8	3,3	2,7	2,1	3,5	12,0	5,8	5,0	4,2	3,2	2,3
1,6	7,3	4,3	3,8	3,4	2,8	2,1							
Таблица 19.3
Год	Макси- мальный расход Q, м«/с •	кА %	К5	Год	Макси- мальный расход Q, м3/с	"ср	№
1925	1565	1,04	1,08	1938	745	0,49	0,24
1926	3020	2,02	4,09	1939	1010	0,67	0,45
1927	750	0,50	0,25	1940	1655	1,10	1,21
1928	1295	0,86	0,74	1941	370	0,25	0,06
1929	1510	L00	1,00	1942	745	0,49	0,24
1930	860	0,57	0,33	1943	1775	1,19	1,41 к
1931	2275	1,52	2,31	1944	2565	1,72	2,95
1932	2820	1,88	3,54	1945	1510	1,00	1,00
1933	1275	0,85	0,72	1946	1835	1,23	1,50
1934	1655	1,10	1.21	1947	735	0,49	0,24
1935	620	0,41	0,17	1948	2845	1,90	3,60
1936	850	0,56	0,31		п		
1937	1730	1,16	1,34	л=24 ,	2Q = =36 015	2/С=24	х/р= =*29,99
Вычисления. 1) <?ср—2^-1505 м’/с; 2) ^щЩ”0»25:
№* ~о,51.
24-1
О cs
2-0,51
”1-0,25
«1,36.
34
Таблица 19.4
р	Qcp. м’/с	с«	С,	п, ле?	Ф,	
0,02	1505	0,51	1,36	24	2,65	3540
0,01	1505	0,51	1,36	24	3,25	4380
0,0001	1505	0,51	1,36	24	6,75	6700
минимум наблюдений. Практика расчетов показывает, что стабиль-
ное значение среднего значения максимального расхода достигается
при п=10 годам наблюдений, а стабильное значение коэффициен-
та вариации — только при п=15. Последней цифрой и ограничива-
ется наименьшая продолжительность наблюдений, достаточная для
практически точного определения расчетного расхода. Учитывая,
что для правильного определения параметров ряда расходов важ-
но, чтобы период наблюдений охватывал как маловодные, так и
многоводные годы, в последнее время рекомендуется считать на-
дежными расчеты на основании натурных данных лишь за 25—
50 лет, привлекая для этой цели дополнительные данные по рекам-
аналогам с построением кривых связи.
Определение максимальных расходов с расчетной вероятностью
превышения также удобно выполнять в табличной форме. Пример
такого расчета приведен в табл. 19.4. Следует обратить внимание
на то, что в этом примере наибольший расход за срок изменения
климата всего в 1,5 раза превышает обычный расчетный расход с
вероятностью 0,01.
19.2.	Методика графоаналитического прогноза максимальных
уровней воды в реках
Прогноз максимальных расходов может быть выполнен не толь-
ко изложенным выше аналитическим способом, но и графоанали-
тическим, т. е. с графической экстраполяцией на малые вероятности
превышения. Однако надежная экстраполяция с изображением кри-
вой вероятности при равномерных шкалах на осях р и Q неосу-
ществима в связи с резким подъемом и криволинейным очертанием
левой (верхней) ветви кривой. Поэтому для графической экстра-
поляции кривой вероятности ее строят на специальных клетчатках,
называемых клетчатками вероятности, на которых эта кривая вы-
прямляется аналогично тому, как на логарифмической сетке вы-
прямляется график степенной функции.
Неравномерная функциональная шкала на горизонтальной оси
так называемой клетчатки нормального распределения (рис. 19.2)
строится по уравнению этого распределения. Точки, соответству-
ющие максимальным годовым расходам реки, располагаются на
2*	35
a
Qcp
2,0
1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
0,51
0,01 0,1	1	5 10 20 30 40 50 60 70 80' 90 95	99	99,9 99,99%
Рис. 19.2. Клетчатка вероятностей
прямых, если Ct=0, или на очень пологих вогнутых кривых, если
С»>0. Наклон этих прямых или кривых к горизонтальной оси тем
больше, чем больше Cv. Пологие кривые и тем более прямые по-
зволяют выполнять довольно точную непосредственную экстрапо-
ляцию. При графической экстраполяции не задаются типом урав-
нения кривой вероятности, т. е. ошибка от применения какого-либо
обязательного уравнения кривой (в том числе трехпараметрическо-
го гамма-распределения) может быть уменьшена или полностью
устранена.
С вертикальной осью расходов на клетчатке нормального рас-
пределения совмещается или равномерная шкала, пригодная для
рядов наблюдений с небольшими коэффициентами вариаций, или
логарифмическая шкала (см. рис. 19.2), используемая при значи-
тельной амплитуде колебаний максимальных расходов.
Точки, изображавшие уже наблюдавшиеся значения расходов,
наносят на клетчатку нормального распределения в соответствии с
эмпирической вероятностью их превышения и выполняют графи-
ческую экстраполяцию (рис. 19.3).
Расчетному паводку, максимальный расход которого определен
описанными выше способами, соответствует некоторый уровень во-
ды с той же вероятностью превышения его более высокими, что и
для расхода. Отметку уровня наилучшим- образом можно устано-
вить по кривой расхода, выражающей зависимость H=f(Q). Кри-
вую расхода строят по данным полевых гидрометрических измере-
ний. Очевидно, следует предполагать наличие такой кривой, так как
статистической обработке, изложенной выше, подвергался ряд вы-
36
численных расходов, а не уровней, непосредственно измеряемых
на водомерном посту.
Однако в значительном количестве случаев постоянные водомер-
ные посты еще не имеют кривой расхода, т. е. гидрометрические
работы (за исключением измерения уровней) на них еще не про-
водились. В этих условиях целесообразно, учитывая совпадение ве-
роятностей превышения максимальных расходов и уровней, произ-
водить самостоятельную обработку рядов уровней специальным
статистическим приемом. Область применения такого приема рас-
чета ограничивается двумя случаями: створ перехода совпадает со
створом наблюдений за уровнями или между створом наблюдений
с многолетним рядом уровней и переходом может быть построен
достаточно надежный график связи.
Непосредственное определение расчетного уровня неприменимо
для створов, расположенных на конусах выноса, где наблюдается
постепенный закономерный подъем речного русла и вместе с ним
и всего водного потока, а также на участках верховьев рек, где про-
исходит закономерное врезание реки в коренные породы.
Надо учитывать, что аналитические выражения кривых вероят-
ности максимальных расходов не могут быть использованы в этом
случае, так как характер изменчивости ряда уровней отличен от из-
менчивости ряда расходов. Использование статистических пара-
метров, удобных для обработки рядов расходов, оказывается за-
труднительным и, что главное, непоказательным. Изменение нуля
отсчетов уровней (абсолютные отметки; от нуля графика водомер-
ного поста; от наинизшего уровня воды в межень и т. д.) приводит
к изменению значений Нср н Cv.
Только параметр Cs не меняет своего значения при изменении
нуля отсчета.
Рнс. 19.3. Кривая вероятности максимальных расходов
37
Рис. 19.4. Обработка рядов расходов
(/) и уровней (2) на клетчатке веро-
ятностей
Асимметрия рядов расходов и
уровней различна. Ряды расхо-
дов изображаются на клетчатке
нормального распределения во-
гнутыми кривыми (положитель-
ная асимметрия). В противопо-
ложность этому ряды уровней
изображаются выпуклыми кри-
выми (рис. 19.4). При нормаль-
ном распределении (асимметрия
отсутствует) ряд уровней будет
изображаться на клетчатке ве-
роятностей прямой линией (рис.
19.5). Применение клетчаток ве-
роятности освобождает от использования эмпирических уравнений
кривых вероятностей.
Для проектирования мостовых переходов расчетный уровень яв-
ляется более важной характеристикой водотока, чем расход. Так,
установив расчетный уровень по клетчатке вероятностей, можно оп-
ределить распределение расхода воды (в долях единицы, или в
процентах), необходимое для расчета размывов под мостами. Этот
расчет носит название морфометрического.
19.3.	Морфометрический расчет
Расчетному уровню половодья соответствуют расход Q и рас-
ходная характеристика (модуль пропускной способности) К=
= Q/ •//. Эта характеристика может быть выражена по уравнению
равномерного движения воды через геометрические размеры и ше-
роховатость поперечного сечения потока (рис. 19.6, а)
К = wpCp У^ Лр 4- 2»ИСП У^Лп,
где <о — площадь поперечного сечения; Л — средняя глубина потока; С — ко-
эффициент Шези, обычно выражаемый по формуле Маннинга C~h^!n.
Индексом «р» обозначены размеры и параметры поперечного сечения потока
в русле, а индексом «п» иа пойме.
Знак суммирования в правой части равенства означает ие только суммирова-
ние расходных характеристик пойменных потоков, ио и возможное разделение
этих потоков иа части, характеризуемые разной шероховатостью.
Задаются несколькими произвольными уровнями воды (напол-
нениями речной долины), вычисляют соответствующие расходные
характеристики К и строят кривую расходных характеристик (рис.
19.6, б), по которой затем определяют расчетный расход при наи-
высшем уровне расчетного половодья.
Распределение максимального расхода половодья по ширине
разлива также может быть найдено из этого уравнения. Относитель-
38
Рис. 19.5. Пример симметричного распределения уровней
t ILf Нш IППШШ If 111 iHLl П11111111II1111111 ug>
t §	g §
Рис. 19.6. Схема к морфометрическому расчету
ное значение бытового руслового расхода
фрб	<*>рСр V Лр
> ———	(19.5)
Q К	К
и подменного
<?„/(?= 1-Орб/<?.	(19.6)
Зная полный расчетный расход реки и его распределение между
руслом и поймой, можно найти частные расходы:
Qp6 = Q(Qp6/Q) и Qn — Q—Qt6>
а также средние значения бытовых скоростей течения в русле и на
пойме при расчетном половодье:
—--- И V„6=₽--.
“р	“п
Таблица 19.5
Морфологические признаки	Коэффициент шероховатости			1 т—	 ЛСР --- (
	наименьший яшш	наибольший "max	средний лер	
Русла земляные, ровные; русла полугарных рек; незаросшие пой- мы	0,025	0,045	0,035	30
Русла земляные, извилистые; га- лечно-валуиные; суходолы ровные; поймы, заросшие на 10%	0,035	0,050	0,040	25
Русла земляные, очень извили- стые; суходолы извилистые; пой- мы, заросшие на 20% Суходолы, засоренные камнем н заросшие; поймы, заросшие на 50%	0,040	0,065	0,050	20
	0,050	0,100	0,070	15
Поймы, заросшие на 70%	0,065	0,1'70	0,100	10
»	»	» 100%	0,120	ОО	0,200	5
40
Необходимые для расчета
коэффициенты шероховатости
русел и пойм п и коэффициентов
•ладкости т=1/п приведены в
табл. 19.5.
Морфометрический расчет
дает также возможность устано-
вить ширину участка поймы, при-
мыкающего к руслу, по которо-
му проходит заданный относи-
тельный расход QwdQ. (рис.
19.7):
Рис. 19.7. Схема к определенно рас-
хода, проходящего по части ширины
поймы
ДД = ВП-^.-^-.	(19.7)
V Мп
Этот расчет используется при определении длины пойменного
участка отверстия моста (см. п. 20.4), если неизбежно оставление
пойменного участка под мостом, несмотря на то, что он работает
значительно слабее руслового-
Глава 20
РАСЧЕТ ОТВЕРСТИЙ БОЛЬШИХ И СРЕДНИХ МОСТОВ
20.1.	Основные положения расчета отверстий мостов
Мостовой переход можно запроектировать в виде системы со-
оружений, которая не стесняет водного потока или стесняет его не-
значительно. Однако без стеснения потока перекрывают мостами
только судоходные и ирригационные каналы или канализованные
реки в городах. В случаях пересечения свободных рек мосты выгод-
но ^страивать значительно меньшей длины, чем ширина разлива по-
тока. Часть (пирины разлива закрывают незатопляемымн земляны-
ми насыпйми, располагаемыми на самых мелких частях разлива —
поймах. Между насыпями оставляют водопропускное отверстие,
перекрываемое мостом. Оно называется отверстием ^моста. Измеря-
ют отверстие моста (между насыпями) на отметке расчетного уров-
ня воды. Оно включает в себя и суммарную ширину опор моста.
Незатопляемые насыпи на поймах являются подходами к мосту от
берегов речной долины. По ним происходит движение автомобилей
или поездор. Насыпи заканчиваются конусами, полностью или час-
тично закрывающими крайние опоры моста — устои.
При стеснении потока пОд мостом развиваются размывы тем
большие, чем сильнее сжат поток, т. е. чем меньше назначено от-
верстие моста. Размывы на мостовых переходах . угрожают устой-
чивости моста И насыпей подходов, особенно их конусов. Для обес-
41
Рис. 20.1. Зависимость стоимости мо-
стового перехода от длины моста:
I. II. III — участки кривой при разных ти-
пах фундаментов
печения устойчивости фундамен-
ты опор закладывают иа глуби-
ну большую, чем глубина размы-
ва, а земляные насыпи защища-
ют от подмыва.
Установлено, что экономиче-
ски наиболее выгодным оказыва-
ется сильное сжатие реки,; т. е.
возможно малое отверстие моста
при значительных размывах. Это
объясняется тем, что при увели-
чении степени стеснения реки не
только сокращается длина Доро-
гих пролетных строений, заме-
няемых более дешевой насыпью
подходов, но и уменьшается чис-
ло опор моста, хотя наименьшая
допустимая глубина заложения их фундаментов несколько воз-
растает. Принципиальный вид кривой суммарной строительной
стоимости всех сооружений мостового перехода показан на
рис. 20.1. Кривая может быть построена теоретическим путем.
Разрывы функции соответствуют смене типов оснований и фун-
даментов опор моста. При ступенчатом очертании графика появ-
ляются зоны экономически невыгодных длин моста (заштрихо-
ваны), которые при вариантном проектировании не должны ис-
пользоваться, так как это может привести к неверному опреде
лению минимума стоимости.
Длина моста не может быть меньше, чем Lmm. которая опреде-
ляется техническими требованиями норм и правил проектирования
мостов (ограничение степени стеснения из-за возможной неравно-
мерности размыва, запрещение располагать конусы насыпи в рус-
лах равнинных рек, ограничение скорости течения под мостами
через судоходные реки и т. д.). Если этой длине соответствует наи-
меньшая стоимость перехода, т. е. значение Lmm ие попадает в за-
штрихованную зону, то Lmin должно быть принято в проекте.
Чтобы при конкретном проектировании оценить стоимость ва-
риантов мостового перехода с различными размерами водопропуск-
ного отверстия, для каждого из них необходима установить глуби-
ну заложения фундаментов и тип основания опор моста, а также
высоту насыпей на поймах. Минимальная допустимая глубина за-
ложения фундаментов определяется возможными размывами при
сжатии реки и переформированиями русла. Наименьшая высота
насыпей определяется уровнем воды при расчетном паводке и до-
полнительным подъемом этого уровня у насыпей вследствие стес-
нения реки сооружениями мостового перехода.
Переформирования русел, свойственные рекам в свободном со-
стоянии и не связанные с постройкой мостового перехода, иазыва-
42
ются природными русловыми деформациями. Их вид соответствует
типу реки.
Стеснение водотока подходами к мосту приводит к увеличению
скорости течения воды в сжатом подмостовом сечении потока и к
общему понижению дна русла, а в некоторых случаях и поверхно-
сти гоймы под мостом. Эти деформации русла и поймы носят назва-
ние общего размыва.
Поток, набегающий на опору моста как на препятствие, обтека-
ет её. При этом в потоке появляются нисходящие течения, размы-
ваюпдие дно на ограниченном пространстве непосредственно в мес-
те набега водного потока на опору. Такие дополнительные размывы
называются местными.
Понижение дна у опоры, вызываемое тремя различными причи-
нами, называется суммарным размывом и определяется как ариф-
метическая сумма трех составляющих размыва. Глубина после раз-
мыва у опоры
Лр — Лб + ДЛоб + АЛм >	(20.1)
где Лб — наибольшая глубина, устанавливающаяся у опоры в процессе при-
родных изменений русла (так называемаи бытовая глубина); ДЛов—приращение
глубины (общий размыв), вызванное стеснением водотока подходами к мосту;
Дйм —дополнительное приращение глубины в связи с местным размывом у опоры.
Природные изменения речных русел происходят непрерывно и
не связаны с проходом обязательно высоких паводков. Общий раз-
мыв тем больше, чем выше паводок. Расчетному паводку соответст-
вует наибольшая глубина общего и местного размывов.
Наибольшая бытовая глубина наблюдается в момент построй-
ки мостового перехода у одной из опор моста. Если большой паво-
док пройдет вскоре после постройки моста, то значительные об-
щий и местный размывы могут существенно увеличить глубину
именно у этой опоры, и ее фундамент будет обнажен после размыва.
Если большого паводка не будет долго после постройки моста, то
бытовая глубина у данной опоры за это время может намного
уменьшиться в процессе природных изменений русла. Поэтому при
проходе большого паводка фундамент опоры будет обнажаться не-
значительно. Наибольшая глубина после размыва будет наблюдать-
ся в этом случае уже у другой опоры, в район которой перемести-
лась наибольшая бытовая глубина.
В связи с тем что чередование высот паводков случайно (см.
гл. 19) и год прохода расчетного паводка неизвестен, необходимо
каждую из опор проектировать в предположении, что около нее к
моменту прохода высокого паводка размещается та наибольшая
бытовая глубина, которая может возникнуть у данной опоры соот-
ветственно типу реки. Таким образом, во время прохода высокого
паводка наибольшие возможные расчетные глубины потока, по ко-
торым назначаются минимальные необходимые глубины заложения
Фундаментов, будут наблюдаться не у всех опор моста одновремен-
но, а только у некоторых (или у одной) из них.
43
В некоторых случаях глубину заложения фундаментов опор
принимают больше минимально допустимой в связи с неблагоприят-
ными геологическими условиями. Обычно при этом всем вариантам
отверстия моста соответствует практически одинаковая глубина за-
ложения фундаментов. Чаще всего это случаи, когда фундаменты
опор располагают на глубоко залегающих коренных породах реч-
ной долины из-за невозможности использовать в качестве основа-
ния опор аллювиальные грунты малой прочности.
Для установления минимальной необходимой высоты подходов
к мосту надо определить изменение уровня воды под действием
стеснения реки сооружениями мостового перехода. Очертаний сво-
бодной поверхности потока, которая до постройки мостового пере-
хода может быть представлена в виде наклонной плоскости, суще-
ственно изменяется под влиянием сжатия реки подходами к мосту.
В сжатом подмостовом сечении потока средняя скорость течения
увеличивается, следовательно, кинетическая энергия потока под
мостом будет больше бытовой. Приращение кинетической энергии
потока под мостом обеспечивается накоплением потенциальной
энергии в сечениях потока перед мостом, т. е. повышением (подпо-
ром) уровня воды в этой зоне потока. Очевидно, что бровка неза-
топляемой пойменной насыпи даже минимальной высоты должна^
быть выше этого подпертого уровня воды.
20.2.	Учет природных деформаций русел рек
при проектировании мостовых переходов
Определение наибольших возможных бытовых глубин речного
потока у различных опор моста называется прогнозом природных
русловых деформаций. Природные деформации соответствуют типу
реки.
Взвешенные и донные руслоформирующие наносы размещаются
по ширине русла неравномерно. Взвешенные наносы Gs в основном
проходят в зоне наибольших, а донные бя в зоне наименьших глу-
бин. Эта неравномерность глубин является результатом действия
поперечной циркуляции, возникающей в потоке под влиянием волн
донных наносов и центробежных сил на поворотах русла (рис. 20.2).
Мелкие места на ширине дна русла представляют собой круп-
ные скопления совместно перемещающихся донных наносов. В за-
исимости от места расположения эти крупные скопления носят
названия: побочни (если прижаты к берегу русла), осередки и от-
мели (если с берегом не смыкаются), и образуют характерные фор-
мы поперечных сечений русел рек, рассмотренные ниже.
Характерные формы русел в плане показаны на рис. 18.14. Число
типов речных русел равно шести (см. табл. 18.1).
Природные изменения равнинных меандрирующих рек (с изви-
листыми руслами) в подмостовых сечениях заключаются в боковых
14
рис. 20.2. Распределение взвешенных
и донных наносов по ширине русла:
а __ поперечный профиль русла; б — эпю-
ры расходов папосов
рнрующей реки под мостом:
/ — профпль до постройки моста; 2 — про-
филь через 75 лет
перемещениях русла, что должно учитываться путем введения мак-
симальной бытовой глубины русла в расчет возможных русловых
деформаций у всех опор моста. Продольные перемещения извилин
русла могут привести к смещению под мост наиболее глубокого
сечения той излучины, на которой располагается мост. Следователь-
но, в расчет размывов следует вводить наибольшую из глубин, из-
меренных при изысканиях во многих створах, которые расположены
на этой излучине, а не только в створе, где предполагается разме-
стить мост.
Продольное смещение излучин может привести к дополнитель-
ному искривлению русла под мостом, т. е. к росту кривизны по
сравнению с зафиксированной на изысканиях. Это искривление так-
же может привести к увеличению глубины русла. Такое увеличение
глубин может быть прогнозировано путем обследования крутых из-
лучин русла в районе мостового перехода.
Пример бокового перемещения русла меандрирующей реки при-
веден на рис. 20.3. Перемещение русла не было учтено в проекте.
Поэтому фундамент опоры моста, к которой переместилось русло,
не имел надлежащего заглубления. Это привело к необходимости
реконструировать одну из опор для предохранения ее от подмыва.
Продольное перемещение излучины приближает ее к насыпи
подхода к мосту. Смещение вогнутых берегов русел может проис-
ходить не только с верховой, но и с низовой стороны насыпи. На
рис. 20.4 показано, как две сближающиеся излучины реки угрожа-
ют подмывом обоим откосам земляного полотна на пойме.
Следует иметь в виду, что перемещение русел меандрирующих
рек происходит медленно. Обычно нужны десятилетия, чтобы русло
переместилось от одного устоя моста к Другому. Но все же сроки
перемещения русел чаще всего короче срока службы сооружений
45
перехода. Кроме того, стеснение реки сооружениями мостового перег
хода, как правило, интенсифицирует русловой процесс, и природные
изменения русла у моста могут происходить быстрее, чем до по-
стройки перехода.	I
Определить темп природного перемещения русла меандриру-
ющей реки в ряде случаев можно по возрасту растительности на пой-
мах, покрытых кустарником или лесом. Возраст дерева на размы-
ваемом вогнутом берегу русла показывает, сколько лет русло не
было в этой части речной долины. Расстояние от выпуклого, нара-
щиваемого берега русла до дерева определенного возраста прямо
указывает на скорость смещения берега.	Г
Природные изменения в подмостовых сечениях почти прямоли-
нейных равнинных немеаидрирующих рек, русла которых не сме-
щаются по речной долине, выражаются в перемещении вертикали
с наибольшей глубиной Лрбтах лишь в пределах русла. Ширина рус-
ла, которая иногда искусственно увеличивается, может быть мень-
ше отверстия моста. Таким образом, возможность установления
наибольшей глубины непосредственно у опоры должна учитывать-
Рис. 20.4. Приближение излучии русла меаидрирующей реки к иасыпи подхода
к мосту
46
(при расчете размывов только
пор, размещаемых в русле ре-
Продольное смещение побоч-
: в пределах русла с непо-
лными берегами может уве-
наибольшую бытовую
СЯ t
у О
КП.
ней
дви:
личйть
глубину в подмостовом попереч-
Рис. 20.5. Перемещение максимальной
глубины под мостом через блуждаю-
щую реку
ном сечении русла, которая до-
стиг 1ет максимума в тот момент,
когд1 под мост смещается наи-
более широкая и высокая часть
(вернина) побочня.
Поэтому в расчет должна вво-
диться наибольшая из глубин, измеренных во время изысканий
на участке русла у проектируемой оси моста в нескольких ство-
рах, которые проходят через вершины побочией.
Блуждающие беспойменные реки меняют очертания попереч-
ных сечений под мостами беспорядочно, так как скопления наносов
в русле с неустойчивыми берегами перемещаются тоже беспорядоч-
но. Место развития наибольшей глубины в подмостовом сечении не-
определенно, поэтому наибольшая бытовая глубина может разме-
щаться у любой из опор проектируемого моста. На рис. 20.5 показа-
но изменение русла под мостом через блуждающую реку за
несколько лет. За эти годы наибольшая глубина наблюдалась прак-
тически у всех опор моста.
В нижнем течении реки часто происходит процесс аккумулиро-
вания наносов, выносимых рекой из зоны эрозии. Происходящее
при этом наращивание дна реки безопасно для опор моста, но при-
водит к другим опасным последствиям. На реках, несущих много
наносов, Отчетливо замечаются занесение отверстий мостов наноса-
ми и значительное повышение уровня воды, что приводит к умень-
шению подмостовых габаритов и подтоплению насыпей подходов.
Особенно интенсивно идет этот процесс на конусах выноса малых
блуждающих рек.
В связи с длительным сроком службы капитальных сооружений
мостовых переходов вековые русловые изменения, связанные С по-
нижением дна в зоне эрозии или наращиванием конуса выноса в
зоне аккумуляции, также необходимо учитывать при проектирова-
нии переходов через водотоки.
Темп понижения дна в зоне эрозии (каньоны) или наращивания
конуса выноса можно установить сопоставлением съемок дна рус-
ла, проведенных в различные годы, или, что надежнее, сопоставле-
нием нескольких кривых расхода H==f(Q), построенных в разные
годы гидрометрическим путем. Изменение уровня воды, соответству-
ющего одному и тому же расходу, покажет повышение или пониже-
ние всей реки за( время, прошедшее между двумя гидрометрически-
ми измерениями.
47
При паводке на реке с поймами увеличение руслового расЖда
может быть неодинаковым на отдельных участках длины русла
вследствие разного разлива на поймы. Поэтому при высоких павод-
ках может наблюдаться неравномерность в транспортировании на-
носов по длине реки, приводящая к размывай в одних места?, за-
держке наносов в других и, следовательно, К'деформациям русла.
Так, например, на беспойменном участке реки транспортирование
наносов при паводке возрастает значительнее, чем на участке с ши-
рокими поймами, что приводит к дефициту наносов в начале бе< пой-
менного участка и к размыву дна. Деформации такого рода, щ оис-
ходящие на реках вне связи с возведением инженерных сооружений,
стесняющих поток, называются бытовыми размывами. Бытовой раз-
мыв может наблюдаться не только на блуждающих реках, в тесни-
нах, но и на равнинных реках, в местах сужения пойм. <
Бытовые размывы легко устанавливаются по геологическим
разрезам рек, где обычно отчетливо видны периодически смыва-
емые, а затем восстанавливаемые слои современного аллювия. Если
створ мостового перехода находится на входе в участок резкого су-
жения речной долины, то полезно, проведя паводочные промеры
глубин, установить понижение дна( при уровнях различной высоты.
20.3.	Расчет общего и местного размывов под мостами
Общий размыв под мостом происходит в результате стеснения
водного потока подходами к мосту.
- Отверстие моста может быть больше ширины речного русла. По-
этому ширина подмостового поперечного сечения потока в общем
случае делится на две характерные части: русло, по которому, кро-
ме воды, движутся руслоформирующие наносы, и пойменный уча-
сток (или участки), по которому в бытовом состоянии руслоформи-
рующие наносы не движутся (рис. 20.6, а).
До стеснения потока по руслу и пойменному участку отверстия
моста проходили бытовые расходы воды Qpe и <2пмб, сумма которых
меньше полного расхода реки Q, так как некоторая доля воды про-
текала на остальной части ширины пойм. После перекрытия этой
части ширины пойм незатопляемымн насыпями подходов к мосту
по характерным участкам сжатого сечевия реки будут проходить
увеличенные расходы воды, которые обозначим QpM=₽pQpe и
QnM=PnQnM6 (рис. 20.6,6). Сумма их равна полному расходу
реки Q.
Увеличение расходов вызывается сливом воды в отверстие мос-
та с участков пойм, перекрытых незатопляемымн насыпями.
Коэффициенты возрастания расходов в русле ₽Р и на пойменном
участке отверстия моста £п могут быть определены гидравлическим
48
Рис. 20.6. Схема возрастания расхо-
дов воды при стеснеиии водотока под-
ходами к мосту
Рис. 20.7. Схема к выводу уравнения
баланса наносов
расчетом. Значения Рп обычно больше ₽Р, но разница между ними
невелика. Поэтому можно считать, что
Qm6 — <?рб + <?вмб •
Увеличение расходов воды, протекающей по обоим участкам
отверстия моста, сопровождается возрастанием скоростей течения,
что приводит к усиленному выносу частичек грунта, т. е. к размыву
по крайней мере на одном из участков отверстия моста (в русле),
а в ряде случаев и на обоих.
Размывы на двух характерных частях отверстия моста происхо-
дят по разным причинам.
На пойменных участках отверстия моста грунтовые частички в
бытовых условиях неподвижны, так как фактическая бытовая
скорость течения воды по пойме меньше размывающей, т. е.
Упб<»нер. Размыв на этом участке начнется только при условии,
что скорость стесненного потока превысит размывающую, т. е.
при РпХ’пб>Рнер для нанлка поймы. При размыве глубина, а следо-
вательно, и площадь поперечного сечения потока будут возрастать»
и скорость течения уменьшится. Углубление прекратится после того,
как снижающаяся по мере размыва скорость станет равна размы-
вающей,. т. е. Опм=Онер, И смыва частиц грунта больше не будет.
В случае небольшого сжатия потока при постройке мостового пере-
хода скорость течения иа пойменном участке отверстия моста воз-
растает также незначительно и может не превысить размывающую.
В этих случаях размыв пойменного участка под мостом не нач-
нется.
49
Расчетной формулой для определения глубины после размыва
на пойменном участке отверстия моста может служить простое ра-
венство	'
Лпм — Рп^пб/^пер'	(|0.2)
На русловом участке отверстия моста размыв начинаете! по
другой причине. В русле реки частички наносов, слагающие дно,
находятся в движении даже в бытовых условиях, когда скорость
течения равна ире. Следовательно, размывающая скорость для (час-
тичек грунта, слагающих дио, т. е. для руслоформирующих Дано-
течения равна ире. Следовательно, размывающая скорость для
сов, превышена еще до стеснения потока.
Бытовой скорости течения в русле соответствует определенный
расход руслоформирующих ианосов. При увеличении скорости те-
чения в русле под мостом до 0рпРб, прн сжатии потока подходами
к мосту транспортирование этих наносов под мостом усиливается.
Поэтому происходит нарушение баланса между поступлением на-
носов к мосту сверху по течению и выносом наносов из-под моста
потоком с увеличенной скоростью.
Усиленный вынос ианосов нз-под моста означает ежесекундный
захват потоком, протекающим с увеличенной скоростью, некоторо-
го количества грунта, слагающего дно русла на сжатом участке
реки. Через начальный створ на элементарный участок руслового
потока длиной d/ поступают руслоформирующие наносы в коли-
честве G в каждую единицу времени. Расход наносов может быть
переменным как по времени, так и по длине потока, т. е. G=f(l,t).
Через второй, конечный створ этого участка в тот же момент вре-
мени выходит измененный расход наносов, отличающийся от G на
приращение расхода наносов по длине потока (рис. 20.7):
G + dG = G -|------—- dl.
ol
(20.3)
Приращение расхода руслоформирующнх наносов может обра-
зоваться при сохранении ширины русла только за счет разрушения
его дна. При этом можно написать равенство: приток наносов +
+размыв=выносу наносов, т. е.
Gdt+dW = (G+ dG)dt.
За элементарный отрезок времени dt приращение объема пото-
ка dW в связи с размывом дна будет равно превышению объема
выноса наносов через второй створ над поступлением наносов че-
рез первый створ, т. е.
™	да
dW = dGdt = —— dldt.	(20.4)
,	dl
Приращение объема потока на участке постоянной длины мож-
но выразить через увеличение площади его поперечного сечения,
которая может меняться как во времени, так и по длине потока,
т. е. G)=f(Z; t). Поэтому dW=da>ldtdldt.
50
Сравнивая два последних выражения, получаем
да dG
dt = dl '
(20.5)
т. 0. скорость приращения площади сечения потока с течением вре-
мени равна градиенту изменения расхода руслоформирующих на-
носов по длине потока. Для практического использования уравне-
ние (20.5), называемое уравнением баланса наносов, записывают в
конечных разностях
Ды ДО С?2 — @1
м ~ м ~ м
(20.6)
Скорость понижения дн'а может быть выражена при известном
Ди=ВрДЛ (где Вр— местная ширина русла) формулой:
Go— Gi
2Д	<20.7)
где ВГЫ — площадь размываемого дна на элементарном участке длиной Д1.
Расчеты размыва (понижения) дна русла под мостом могут
быть выполнены различными приемами, отличающимися деталь-
ностью на основе полученного выше уравнения баланса наносов
(20.5). Наиболее общий и полный прием расчета заключается в по-
следовательном определении с помощью ЭВМ по программе <Гид-
рам-3» глубин под мостом по весьма длинной серии возможных па-
водков и междупаводочных периодов. За серию паводков прини-
мается обычно натурная последовательность уже наблюдавшихся
паводков, прошедших еще до постройки моста, так как высоты бу-
дущих, идущих один за другим паводков еще неизвестны. Такой
общий прием разработан в гидротехническом проектировании еще
в начале 30-х годов, когда стало известно уравнение баланса нано-
сов, составленное в 1926 г. В те годы счет производился вручную.
При расчете, выполняемом по уравнению баланса наносов
(20.5), учитывают, что поток, стесненный сооружениями мостового
перехода и протекающий с увеличенной скоростью, сильно взмучи-
вает наносы, слагающие дно, которые в значительном количестве
проносятся водой во взвеси и лишь в небольшом количестве влече-
нием по дну. В гидротехническом проектировании обычно поэтому
считают, что можно ограничиваться при определении расходов на-
носов учетом только взвешенных наносов руслоформирующих
фракций, применяя для этого зависимости, обязательно установ-
ленные натурным путем для конкретного водотока на изысканиях.
Только при отсутствии натурных данных используют различные
полуэмпирические формулы.
При выполнении этого расчета нельзя учитывать только дон-
ные наносы, составляющие для песчаных грунтов лишь меньшую
часть общего количества наносов, участвующих в формировании
цна русла. В этом случае расчет даст неоправданно низкие темпы
51
размыва дна русла. Фактический процесс размыва пойдет значи-
тельно быстрее, что может оказаться опасным.	/
Проход высоких паводков с малым интервалом времени между
ними всегда приводит к значительным размывам. Особенно опас-
но, когда расчетный высокий паводок проходит после ряда доста-
точно высоких паводков многоводного периода речного стока. Для
правильной оценки влияния паводков, предшествующих расчетно-
му, следует учитывать данные о фактическом развитии размывов
под давно существующими мостами.
Из изложенного следует, что расчет размывов в русле под мос-
том заданной длины следует начинать с установления возможного
предела размыва. Предел рассчитывают весьма просто по уравне-
нию предельного баланса наносов, следующему непосредственно из
равенства (20.5), считая, что размыв заканчивается при наивыс-
шем уровне расчетного паводка. Пользуясь простым расчетом пре-
дела размыва, можно быстро назначить отверстие моста.
При определении предела размыва от наибольшего паводка те-
ряет остроту вопрос о выборе исходной формулы того или иного
автора для определения расхода наносов, что делает этот расчет
весьма объективным. Кроме, того, полностью снимается и вопрос о
расчетной формуле для определения длины участка размыва, так
как эта длина в расчёт по предельному балансу не входит совсем.
Из уравнения баланса наносов (20.5) непосредственно следует,
что прекращению размыва отвечает скорость размыва, равная ну-
лю, т. е. dti>tdt=Q, а.следовательно, и нулевой градиент расхода на-
носов вдоль размытого русла dG:dl=0, т. е. G=idem. Поскольку
на участок размыва поступает строго определенный суммарный бы-
товой расход руслоформирующих наносов (взвешенных и донных),
то после полного завершения размыва на пике паводка и под мос-
том будет проходить тот же расход наносов. Для определения из-
мененных (по сравнению с бытовыми) размеров размытого русла
под мостом достаточно составить и приравнять два выражения рас-
хода наносов в бытовых условиях и под мостом после окончания
размыва
G6 = Gm-	(20.8)
(20.9)
Для определения расхода наносов всех видов используют из-
вестные полуэмпирические формулы. При этом формулы различ-
ных авторов легко могут быть приведены к общему виду, так как
структура их практически одинакова [см. формулу (18.1)],
BpVm /	Vnep
О = Л-----*-- I —-----
hr	\	v
где m, k — маломеияющиеся показатели степени; A — функция крупности на-
носов; значения А достаточно сильно разнятся в формулах разных авторов.
Подставляя в формулу (20.8) выражение расхода наиосов в бы-
товом состоянии, т. е. вводя в расчет бытовую скорость Урб, быто-
52
вую ширину и среднюю глубину русла ВРб и ЛРб, а также выраже-
ние расхода наносов под мостом после размыва, вычисленное по
скорости после размыва орм и по измененным размерам русла Врм
и Лрм, получим, сокращая А,
1	к
[ Врб ')т ( Арм
VPM = Vp6 I ~ I	I ~Г	I
\ "рм /	\ Лрб /
(20.10)
Сокращать множители А можно потому, что после завершения
размыва река будет проносить вниз по течению на всем участке
зоны размыва лишь обычные для нее руслоформирующие наносы.
Последний множитель уравнения (20.9) сокращен в связи с при-
мерным постоянством отношения одновременно возрастающих ско-
ростей Онер и v при увеличении глубины потока.
Зная, что Q=Bhv, можно получить выражение средней глуби-
ны в русле после размыва:
m—1	т
( Врб \ ”'+* / Qpm \ т+л
Арм= Арб I ~~ I	I ~zz 1	•	(20.11)
\ **рм /	\ хрб /
Не отдавая предпочтения ни одной из зависимостей различных
авторов, можно принять средневзвешенные значения т=4 и k=
=0,4+0,5.
Наибольшие отклонения показателей степени, по данным раз-
личных авторов, от принятых выше составляют около 10%, а в ос-
новном значительно меньше.
Расчетные формулы могут быть написаны с учетом приведен-
ных числовых значений показателей степени в виде:
( Врб У/4 ( Ари у/8
wpm — ^рб I „ I I . I ;
\ "рм /	\ ярб /
/ Qpm \8/9 / Врб \2/3
A₽M~A₽4 Qp6 / I BpM / •
(20.12)
(20.13)
Ширина русла под мостом должна вводиться в расчет за выче-
том ширины опор, в нем стоящих.
Из формулы (20.13) следует, что увеличение ширины русла под
мостом по сравнению с бытовой шириной желательно, так как глу-
бины в русле при этом уменьшаются.
Переход от средней глубины в русле после размыва к наиболь-
шей, по которой будут назначаться отметки заложения фундамен-
тов, можно выполнить по предположению, что после размыва от-
ношение максимальной русловой глубины к средней русловой со-
хранится равным бытовому отношению этих глубин. Конечно, неко-
торая погрешность при этом неизбежна. Данные о фактических от-
ношениях глубин на ряде давно построенных мостов подтвержда-
53
ют примерное сохранение отношения глубин и после размыва.
В ряде случаев это бытовое отношение не сохраняется. Непосред-
ственным расчётом оно определено быть не может.
Сопоставления контрольных расчетов по формуле (20.13) с дан-
ными о фактических профилях размывов для ряда давно действую-
щих переходов, где нет геологического ограничения размыва, ука-
зывают на то, что предельные максимальные глубины в некоторых
случаях были превзойдены, но не более чем на 9%, или 1,2 м.
В большинстве же случаев натурные максимальные глубины были
близки к расчетным. Это же подтвердили и данные отечественных
и зарубежных лабораторных опытов.
Наличие геологического ограничения размыва, делающего не-
возможным полное его развитие соответственно предельному ба-
лансу наносов, может быть установлено расчетом. Это ограничение
затрагивает обычно лишь зону максимальных глубин. При ограни-
чении максимальной глубины площадь поперечного сечения пото-
ка в русле под мостом будет увеличиваться или за счет увеличен-
ного размыва дна на тех частях ширины русла, где препятствий для
размыва нет, или за счет размыва берегов русла, т. е. его ушире-
ния, если оно возможно. Увеличение площади поперечного сечения
потока в русле прекратится после того, как средняя скорость сни-
зится до значения ирм, определяемого формулой (20.12). Однако
отношение максимальной и средней глубин после размыва не бу-
дет равно бытовому отношению, а несколько уменьшится.
Пласты грунтов, обнажаемые в зоне наибольших глубин в про-
цессе размыва, будут ограничивать углубление русла только в том
случае, если эти грунты не могут быть вынесены сжатым потоком
из-под моста, т. е. только при условии, что скорость потока будет
меньше размывающей для этих грунтов. Зная среднюю скорость
течения, которая должна устанавливаться в русле после размыва,
распределение средних скоростей на всех вертикалях по ширине
русла и размывающие скорости для пластов грунта, которые мо-
гут быть обнажены в процессе размыва, т. е. в пределах до глуби-
ны Армтах, можно установить, будет ли тот илн иной пласт грунта
ограничивать размыв в зоне наибольших глубин.
Для русел немеандрирующих и блуждающих рек, а также для
начальных и конечных участков излучин меандрирующих рек сред-
ине скорости на вертикалях практически равны средней по сече-
нию. Тогда размываемость любого пласта грунта может быть про-
верена по неравенству
Орм Оиер.	(20.14)
Ограничению размыва по геологическим условиям отвечает нера-
венство Црм< Онер.
Значения размывающих скоростей течения для связных и не-
связных грунтов определяются по специальным таблицам, приво-
димым в справочниках.
54
В тех случаях, когда максимальная глубина после размыва в
русле будет ограничиваться геологическими условиями, т. е. нали-
чием пластов неподвижных частиц грунта, которые не могут быть
сдвинуты текущей водой, уравнение баланса наносов определяет
только среднюю по сечению скорость и среднюю глубину.
В связи с двумя возможными причинами прекращения размы-
ва на наиболее глубокой вертикали надо обязательно выполнить
два расчета максимальной глубины после размыва в русле по фор-
мулам (20.13) и (20.14). Окончательно принимается меньшая из
глубин, определенных этими двумя расчетами.
При расчете максимальной глубины размыва в случае ограни-
чения ее пластом трудноразмываемого неоднородного несвязного
грунта, содержащего крупные частицы, необходимо иметь в виду,
что возможно вымывание мелких .частичек грунта и укрупнение
поверхностного слоя этого пласта, которое носит название отмост-
ки. Если известна скорость после размыва, то, приравнивая ее к
размывающей для слоя отмостки иРм=Щ|еР, можно установить
крупность частиц отмостки D, соответствующую прекращению раз-
мыва. Имея данные о гранулометрическом составе пласта, в кото-
ром содержатся частицы крупнее D, можно рассчитать, какой объ-
ем мелкого грунта должен быть вымыт из верхних слоев пласта,
чтобы на его поверхности образовался двойной слой отмостки
крупностью D. Если объем частичек грунта крупнее D составляет
р% от общего объема грунта, то можно рассчитать смыв поверх-
ности пласта:
При использовании уравнения предельного баланса наносов
следует учитывать, что расчет максимальной глубины выполняется
с известной погрешностью. Еще в большей степени это относится к
расчету развития размыва во времени по серии паводков, для ко-
торого требуется значительно больше натурных данных, и все же
остаются только предположительными фактическая последова-
тельность и высота будущих паводков.
В связи с этим при расчете глубин после размыва следует вво-
дить гарантийные запасы тем ббльшие, чем менее изучен водоток.
При морфометрической основе проекта запасы должны быть боль-
ше, чем при гидрометрической.
Глубина потока после размыва на пойменном участке отвер-
стия моста может быть определена из равенства Q—©о следую-
щим образом. Если ширина этого участка за вычетом ширины стоя-
щих на нем опор равна Ва, то средняя скорость течения сжатого
потока на нем:
где ЛЛб — бытовая глубина пойменного потока.
55
Рис. 20.8. Воронки местного размыва
у опор моста
Если о'пмСинер. то ' размыва
пойменного участка не будет.
Размыв начнется при р,Пм>'Ьнер-
Он прекратится, когда глубина
Лцб увеличится настолько,? что
новой глубине hm будет соответ-
ствовать скорость о'пм =’Унер, Т. в.
_______2пй_
Лп“ ~ „
“пииер
При расчетах по этой форму-
ле необходимо вводить в расчет
(2*0.15)
размывающие скорости и крупности частиц, соответствующие пла-
стам грунта, залегающим на глубине размыва.
Геологическое строение пойменного участка отверстия моста
обычно слоистое. Верхние слои, отложенные в процессе образова-
ния наилка поймы и наращивания выпуклых берегов русел меанд-
рирующих рек, чаще всего содержат много мелких частиц грунта
и являются связными. Более глубокие слои сложены руслоформи-
рующими наносами, заполняющими всю ширину речной долины.
Еще глубже залегают коренные породы первичной поверхности
речной долины.
В отличие от рассмотренных выше русловых деформаций (об-
щего размыва), размер которых был обусловлен общим сжатием
водотока и естественным ходом руслового процесса, местный раз-
мыв является результатом локального нарушения структуры реч-
ного потока при обтекании конструкций инженерных сооружений.
Наиболее характерными местами появления местного размыва
являются опоры мостов, головы выдвинутых в поток струенаправ-
ляющнх сооружений и т. п. На рис. 20.8 показан поперечный про-
филь реки, совпадающий с передними гранями опор моста через
большую реку, где четко видны характерные местные воронкооб-
разные углубления у каждой опоры.
Причина, порождающая местный размыв н именно местное на-
рушение структуры потока при обтекании различных элементов
мостового перехода, позволяет выражать этот размыв через гид-
равлические параметры набегающего потока и размеры обтекаемо-
го сооружения и рассматривать отдельно от размывов, связанных
с общим стеснением потока сооружениями и с типом руслового
процесса..
При проектировании мостовых переходов обычно представляет
наибольший интерес максимальный размыв, который может прои-
зойти в процессе эксплуатации моста при расчетном паводке. Оп-
ределение гидравлических параметров потока в условиях расчет-
ного паводка не представляет затруднений. Что же касается рас-
хода наносов, поступающих в воронку, то можно для расчетного
случая Принять наиболее невыгодную русловую ситуацию, когда
56
опора располагается в подвалье наносного скопления, где приток
донных наносов в воронку местного размыва отсутствует. Расчет
может быть произведен по схеме с нулевым притоком наносов
(нуль-балансовая схема), когда размеры воронки будут опреде-
ляться только гидравлическими параметрами потока н габаритами
опоры.
Схема нуль-балансового метода расчета была разработана в
1949 г. И. А. Ярославцевым, В основу ее теоретического построения
легли выявленные опытами особенности обтекания опоры. При об-
текании потоком сооружения, например, промежуточной опоры
моста, происходит резкое торможение набегающих на опору струн,
т. е. происходит удар потока о лобовую грань препятствия. Таким
образом, при набегании потока на опору кинетическая энергия по-
ступательного движения жидкости преобразуется в результате уда-
ра о лобовую грань в энергию давления. Наличие добавочного
(сверх гидростатического) давления в ограниченной зоне потока,
примыкающей непосредственно к лобовой грани опоры, и возника-
ющий в связи с этим перепад давлений между этой областью и ос-
тальным потоком приводят к следующей ступени преобразования
энергии — к преобразованию энергии давления в кинетическую
энергию поперечных токов. Поперечные токи направлены по гра-
ням опоры в стороны н вниз, ко дну.
Исследованиями И. А. Ярославцева было установлено, что на
размер размыва сильно влияют скоррстной напор, отображающий
гидравлическую структуру потока, ширина'и форма опоры, круп-
ность грунта и глубина потока. При этом для значительных глу-
бин воды, превышающих ширину опоры более чем в 3 раза, влия-
ние изменения глубины практически отсутствует. Сопротивляемость
грунта местному размыву существенна только для крупных грун-
тов. Для песков она пренебрежимо мала.
Окончательная упрощенная теоретико-экспериментальная фор-
мула И. А. Ярославцева имеет вид
/	\0,9
ДЛц = &В = 3,8к	~ I b — 30rf,	(20.16)
где Лв — глубина воронки местного размыва; к — коэффициент формы опоры,
назначаемый по табл. 20.1; прм— скорость течении воды, приблизительно равная
для опор моста oPe; b — ширина опоры; d — крупность несвязных грунтов.
При косом набеге потока вводимая в расчет ширина опоры по
направлению, нормальному течению воды, увеличена и составляет
Ъ’ = 4 + (Zq— b) sin а,
где а — угол отклонении потока от прямого направления; /0 — длина опоры
по направлению поперек моста.
Формула (20.16) может быть преобразована и для расчета мест-
ного размыва у голов регуляционных сооружений. Прн этом учиты-
вается, что ширина фронта набега потока на препятствие стано-
57
Таблица 20.1
Тип ОИОрЫ	Вид опоры	к при нор- мальном на- беге потока иа опору (а-0‘)	Тип опоры	Вид опоры	к при нор- мальном на- беге потока на опору (а-0*)
58
вится весьма большой, а набегающая струя растекается по соору-
жению в обе стороны. Путь, который проходят нисходящие струи,
определяется уже не глубиной потока, а длиной наклонного отко-
са сооружения с крутизной 1:т0. Расчетная формула имеет вид
23v2tg-|-
Лв = — -	.	(20.17)
gV l+mg
В 1985 г. в КАДИ О. Н. Климовым получены чисто теоретиче-
ским выводом формулы для расчета местного размыва у опор мос-
тов и вдоль струенаправляющих дамб. Основой этих расчетов яв-
ляются: оценка вторичных течений (называемых поперечной цир-
куляцией), развивающихся в потоке при набеге его на препятствия;
определение фактических скоростей вторичных течений; сравнение
этих скоростей с неразмывающими. Последнее учитывает как воз-
можность отсутствия поступления наносов в воронки местного раз-
мыва у опор моста, так и обязательное отсутствие приноса наносов
пойменными струями, набегающими на струенаправляющие соору-
жения, расположенные вне русла реки. Полученные расчетные
формулы проверены по 30 натурным замерам глубин местного раз-
мыва. Отклонения расчетов от натуры оказались наименьшими по
сравнению с расчетами по всем известным формулам других авто-
ров, нашедших применение в проектных организациях, что указы-
вает на правильность расчетной теоретической схемы О. Н. Кли-
мова.
Для определения глубины местного размыва у опор мостов
О. Н. Климовым получена формула
V3
й‘в(Ь + йв) --=0,54Л*-2-,
vHep
где b — ширина опоры-цилиидра (для перехода к другим очертаниям опор
следует использовать коэффициенты И. А. Ярославцева, приведенные в табл. 20.1),
м; h — глубина потока у опоры, м; Л, — глубина воронки местного размыва, м;
v — скорость потока, набегающего иа опору, м/с; ов«р — иеразмыаающаи скорость
для грунта, в котором происходит размыв, м/с; 0,54 — размерный коэффициент, с.
Значение Лв определяется последовательными приближениями.
20.4. Частные случаи расчета отверстий больших
и средних мостов
Сильное стеснение водотока и сокращение длины моста оказы-
ваются экономически выгодными. В связи с этим всегда старают-
ся назначить минимально возможное отверстие моста, не нарушая
при этом некоторых заранее оговоренных пределов стеснения.
В частности, не должны быть превзойдены допустимые (безопас-
59
Рнс. 20.9. Схемы к определению допустимых глубин размыва у опор мостов
ные для опор моста) русловые деформации — размывы. Иначе го-
воря, необходимое отверстие моста можно всегда назначить, зная
наибольшие допустимые размывы.	\
Очевидно, что допустимые предельные размывы не могут быть
Назначены в отрыве от системы и конструкции оснований и фунда-
ментов опор моста. При определении этих допустимых размывов
может встретиться несколько случаев, рассмотренных ниже.
1.	Если глубина заложения подошвы фундамента назначается
по глубине залегания прочных пород, используемых в качестве ос-
нования (рис. 20.9, а), то предельная допустимая максимальная
глубина после размыва в русле оказывается равной
^рмшах = Лгеол — Ф—Д,	(20.18)
где Лгеол — глубина залегания плотного пласта, отсчитываемая от расчетного
уровня воды; Д— ожидаемая погрешность определения Лри max! Ф— обязательная
заделка фундамента в грунт, определяемая статическим расчетом.
Очевидно, что заглубление фундамента в грунт не должно быть
меньше глубины воронкн местного размыва Ав, т. е. Ф^АВ. По-
грешность расчета Лрмтах определяется точностью исходных дан-
ных: при морфометрической основе проекта можно полагать Д =
= 0,15 АРмтах и только при гидрометрической основе Д=0.
Вводя в расчет относительную погрешность, получим оконча-
тельно
Арсол — Ф
Лрмтах <---Е£2*~-----	(20.19)
1 + Т^-
«ритах
2.	Если фундамент опоры мелкого заложения строится в откры-
том котловане (рис. 20.9,6), глубина которого ограничена по во-
60
доотливу, длине шпунта и т. д., то, используя прежние обозначения
и отсчитывая глубину котлована от межени, получим
АрМшах <
*котл + АМ—Ф
1 + А/Армшах
(20.20)
где Ам — амплитуда изменения уровней от УМВ до Нр,Сч.
3.	Для опор на высоких свайных ростверках (рис. 20.9, в) допу-
стимая глубина после размыва определяется длиной свай и необхо-
димой заделкой их в грунт
Ари max <
/сваи 4" Ам Ф
1 + А/Лри max
(20.21)
4.	Аналогичным путем определяется допустимая глубина после
размыва для мостов на типовых свайных опорах, где нормируется
свободная длина сваи выше точки заделки /Своб- Очевидно, в этом
случае необходимо учесть и надводный габарит Гн (рис. 20.9,г).
Тогда
,	^своб Тн
"ритах <	, , ,
' + Д/«рмтах
(20.22)
Пользуясь приведенными здесь схемами и формулами, можно
для задаваемых конструкций опор назначить допустимую глубину
размыва, а затем определить необходимое отверстие моста (т. е.
допустимую степень стеснения водотока подходами к мосту) или
проверить применимость той или иной конструкции фундамента
(или длины свай) для моста желательной длины. При этом реко-
мендуется учитывать те пределы, которые, как правило, не долж-
ны быть нарушены (если желательность отказа от норм не дока-
зывается экономическим расчетом). По СНиП 2.05.03-84 рекомен-
дуется ограничение приращения глубин— 100%. Очевидно, что эти
предельные глубины не всегда могут быть достигнуты по техниче-
ским причинам осложнения строительства фундаментов опор. Од-
новременно ие следует рассматривать эти значения глубин как без-
условно предельные, если будет показано, что большие глубины
размыва технически безопасны и экономически эффективны. Осо-
бенно это касается мостов с уширенными подмостовыми руслами и
мостов через неглубокие реки.
Все формы уравнения баланса наносов [см. уравнение (20.5)]
для расчета общего размыва, рассмотренные выше, и рекомендации
учета конструкций опор мостов при обосновании допустимых глу-
бин размыва, обязательны для применения в соответствии со
СНиП 2.05.03-84. Эти вопросы разработаны в МАДИ в 1955 г.
Расчет отверстий мостов легко выполняется по формулам для
предела размыва [см. уравнение (20.13)]. Таким расчетом уста-
навлнрается окончательное значение глубины размыва в конкрет-
ных условиях, по которому проектируются основания и фундамен-
ты опор моста.
61
Армтах — Лрбтах
В практике проектирования мостовых переходов наиболее часто
могут встретиться случаи расчета отверстий мостов, которые рас-
смотрены ниже.
Мост наименьшей длины. Зная, что сокращение отверстия моста
экономически выгодно, можно определить по формуле (20.13) глу-
бину после размыва под мостом наименьшей допустимой длины,
равной бытовой ширине русла £=ВРб. В этом частном случае
Врм=ВРб(1—X) в связи со стеснением потока опорами моста и,
следовательно (рис. 20.10)
(20.23)
так как в русле под мостом будет проходить полный расход водо-
тока Q вместо проходившего в бытовых условиях QP6.
Определение отношения двух расходов морфометрическим рас-
четом было рассмотрено в п. 19.3.
Под коэффициентом к здесь понимается отношение ширины опо-
ры b к длине пролета I. Очевидно, что на ширине kl движение воды
и наносов не происходит.
Полученную по расчету глубину следует сопоставить с приве-
денным выше ограничением по СНиП 2.05.03-84 и глубинами раз-
мывов, допускаемыми фундаментами и основаниями, желательны-
ми в данных геологических и производственных условиях.
Мост с уширенным руслом. Уширение русла под мостом (рис.
20.11), как уже отмечалось выше, приводит к заметному уменьше-
нию глубин после размыва. Однако необходимо учитывать, что ис-
кусственное уширение русла сохраняется и эффективно только при
условии, что пойма затапливается часто, а погонный расход пой-
менных вод не превышает некоторой доли погонного руслового рас-
хода. Поэтому уширение русла (срезку пойменных берегов) следу-
ет применять только при частоте затопления пойм не реже чем
3 раза в четыре года (ВП^75%). Фактическую частоту затопле-
ния устанавливают анализом многолетнего ряда наивысших годо-
вых уровней воды в реке. Для этой цели удобно использовать клет-
чатку вероятностей, на которую наносится горизонтальная прямая
на отметке пойм (см. рис. 19.5). Точка пересечения этой прямой с
эмпирической кривой H=f (ВП) соответствует вероятности затоп-
ления пойм.
Для моста с наибольшим возможным уширением русла, т. е.
при Врм=£(1—X) и при QpM.= Q, можно найти глубину после раз-
мыва при заданном отверстии моста:
I Q \8/9[ дРб
1₽МПаХ“1 <?Рб )	Д(1-Х)
2/3
Арб шах
(20.24)
62
Рис. 20.11 Мост с уширен-
ным руслом:
1. г —см. рис. 20.10
Рис. 20.12. Мост с пой-
менным участком отвер-
стия:
1. 2 —см. рис. 20.10
Рис. 20.10. Мост наимень-
шей длины:
1 — очертание дна до размы-
аа; 2 — очертание дна после
размыва
или непосредственно необходимое отверстие моста
глубине после размыва7гРм max:
В/ z-t \ /ft	\
д Рб I Q \	| '•рбшах |
1	X \ Фрб /	\ Лрмшах / .
по заданной
. (20.25)
Обычные размеры и очертания срезки (уширения русла) в пла-
не показаны в гл. 21 на рис. 21.18. Особое внимание должно быть
обращено на полное удаление пойменного наилка, после чего вод-
ный поток будет легко размывать вскрытый срезкой аллювий, и на-
носы будут двигаться по всему уширенному руслу под мостом.
Когда размыв в глубину не допускается, имеем ЛРмтах =
— Лрб тах> Т. е.
врб
£,пах~ 1-Х
Q \4/3
<?рб /
(20.26)
Мост с сохранением пойменного участка отверстия. При ред-
кой затопляемости пойм срезка заиливается, вновь образуется наи-
лок, восстанавливается бытовая ширина русла, поэтому вводить
срезку в расчет опасно, так как к проходу расчетного паводка рус-
ло вновь будет иметь бытовую ширину. Если перекрытие мостом
только русла недопустимо (глубины после размыва слишком вели-
ки), а уширение его невозможно, то считают пойменный участок
отверстия моста сохраняющимся и размыв развивающимся только
на бытовой ширине русла (рис. 20.12).
В этом случае задают желательную (по конструкции фунда-
ментов) глубину после размыва в русле /ipMmax и определяют из
формулы (20.23) допустимый коэффициент общего увеличения фас-
хода в русле под мостом, зная, что
<2рм	о д / ^рм шах \
Vp6	\ "рбтах '
(20.27)
63
Далее вычисляют:
Знойны
Q
Qpe
~О~
(по результатам морфометрического расчета);
<?ииб  1 _ ^Рб
Q ~ ? Q
При обычном выравнивании коэффициентов увеличения расхо-
да воды на разных участках отверстия моста, т. е. при
и почти постоянной глубине воды на пойме, расчет сводится к не-
посредственному расчету необходимой ширины пойменного участ-
ка отверстия моста Д£ по формуле (19.7).
Ограничение размыва в русле по геологическим условиям. Огра-
ничение глубины размыва в русле по геологическим условиям мож-
но рассчитывать как аналитическим путем, так и графоаналитиче-
ским. Однако вместо сравнения фактического и допускаемого эле-
ментарных расходов воды, как это делалось при расчете глубин
после размыва на пойме, в данном случае необходимо сравнивать
фактическую и размывающую донные скорости, так7 как элемен-
тарный расход иа самой глубокой вертикали не сохраняет своего
значения, а изменяется по мере размыва более податливых грун-
тов на соседних вертикалях.
Если обнажаемые пласты грунта однородны, то каждый из них
может быть оценен донной размывающей скоростью, соответствую-
щей средней крупности грунта в пределах слоя. То же относится и
к пластам связного грунта. Но если пласт несвязного грунта харак-
теризуется существенной неоднородностью, то верхняя часть плас-
та может укрупниться iio составу за счет смыва только мелких час-
тичек грунта, т. е. произойдет отмостка.
Отмостить дио русла и ограничить размыв могут только те час-
тицы, для которых фактическая донная скорость течения в русле
не превышает размывающую. Поэтому, зная фактическую донную
скорость, можно установить и минимальный диаметр частиц в пре-
делах несвязного неоднородного пласта грунта, способных ограни-
чить размыв. Этот диаметр равен при оад«0,7ирм
2	„2
=	'	(20.29)
Руслоформирующие наносы характеризуются меньшими диа-
метрами, чем Dmin. Они находятся в, движении, и ограничение раз-
мыва фракциями руслоформирующих наносов невозможно.
'Мост через блуждающую реку. Блуждающие реки, протекающие
по конусам выноса, не имеют пойм, Ширина их русел во многих
случаях излишне велика. Образование таких уширенных участков
русел объясняется размывом берегов при половодьях в связи с тем,
что скорости течения блуждающих рек высокие и превышают раз-
мывающие для руслоформирующих наносов, а берега таких рек
64	'	\
сложены иценно этими наносами, принесенными водой сверху по
течению.
Быстрое разрушение берегов уширяющегося русла и вынос про-
дуктов размыва вниз по течению нё сопровождаются немедленной
задержкой наносов, поступающих сверху по течению. Поэтому уро-
вень дда уширенного участка оказывается практически таким же,
каким был до разрушения берегов. В связи с тем что уровень воды
на участке местного уширения определяется уровнями на сопре-
дельных с ним участках русла, уширенные створы блуждающей
реки характеризуются почти постоянными средними глубинами.
Максимальные глубины на этих участках самые разнообразные,
установившиеся при размыве берегов разной плотности в местах
местной концентрации водных струй, определяемой расположени-
ем скоплений иаиосов в русле реки. ,
При значительном сужении и ограничении ширины русла не-
размываемыми берегами средняя глубина потока устанавливает-
ся соответственно транзиту воды и наносов. Так как в этих случаях
ширина реки не превышает необходимую для транспортирования
воды и наносов, блуждание реки на таких узких участках прекра-
щается, и максимальная глубина находится в определенном соот-
ношении со средней в связи с неразмываемостью берегов. Уклоны
реки на узких участках обычно несколько отличаются от уклонов,
свойственных более широким сеченкям потока.
Закономерное изменение глубин по участкам блуждающей реки
с различной шириной (рнс. 20.13) может быть охарактеризовано
одной особой точкой, которой соответствует некоторая ширина Во.
Геометрические и гидравлические характеристики сечения с шири-
ной Во Отвечают расходу наносов G, расходу воды Q и уклону рус-
ла /, свойственным данному участку конуса выноса. Протекание ре-
ки в поперечном сечении такой ширины не сопровождается блуж-
данием, и ему- соответствует наименьшая из максимальных глубин
по створам реки.
Графики, аналогичные рис. 20.13, могут быть построены для лю-
бой блуждающей реки. Для этого необходимо использовать дан-
ные лишь о створах, находящихся в однообразных условиях, иначе
говоря, расположенных на ограниченной по длине части конуса вы-
носа, которым соответствуют примерно.равные-максимальные рас-
ходы воды и наносов и уклон. Объединение в одном графике дан-
ных о сечения*, расположенных на гидрологически и топографиче-
ски неодноррдиых участках, недопустимо.
При помощи построения графика средних и максимальных глу-
бин все участки реки разной ширины, охватываемые графиком,
можно разбить на две группы: участки шириной В<В0 — теснины
с неразмываемыми берегами, и участки блуждания шириной В>
>В0.
Анализируя этот график, можно сделать вывод, что устройство
моста, отверстие которого L>B0, не имеет смысла^ так как это вле-
3—1144	65
Рис. 20.13. Кривые характерных глу-
бин блуждающей реки
Пунктирной линией показана граница зо-
ны («раструба»), в которой лежат фак-
тические значения глубин ^mai при В>В„
чет за собой появление больших
глубин под мостом. Следователь-
но, увеличение длины моста по
сравнению с шириной Во не при-
водит к уменьшению глубины за-
ложения фундаментов опор мо-
ста.
При назначении отверстия
моста L=Bo глубины под мостом
оказываются наименьшими воз-
можными.
Дальнейшее сокращение от-
верстия моста до L<zBo снова
увеличивает глубину, но не вслед-
ствие блуждания реки и размы-
ва ею своих устойчивых берегов,
а в связи с необходимостью
транзита воды и наносов в суженном поперечном сечении. Глу-
бины потока как средние, так и максимальные в сечениях шири-
ной В<В0 подчиняются уравнению баланса наносов и соответ-
ствуют транзиту воды и наносов в размерах Q и G по всей ши-
рине русла без образования нерабочих зон.
Ширина Во не является постоянной, а меняется вдоль реки.
А. А. Курганович, исследовавший этот вопрос на примере карпат-
ских рек, установил следующие характерные положения: а) шири-
на Во плавно возрастает с ростом площади бассейна реки, если по-
ступление воды в русло возможно по его длине; б) в местах ниже
впадения боковых притоков происходит резкое (рывком) увеличе-
ние характерной ширины Во; в) иа транзитных участках русла, ли-
шенных боковой приточиости, Ширина Во постепенно и плавно
уменьшается.
Если при помощи графика, аналогичного рис. 20.13, будет ус-
тановлена для участка реки ширина Во, то расчет глубины в сжа-
том сечении реки может быть выполнен по уравнению:
Лрм max —
ЛрбшахО
(1-Х)^
(20.30)
так как для беспойменных рек <2P6~Qpm=Q-
График зависимости Л=/(В) позволяет контролировать резуль-
таты расчета.
Задавая желательную глубину размыва, соответствующую при-
нятому типу фундаментов, можно быстро найти необходимое Отвер- *
стие моста
Во
I-X
^рбтах
бритах
£ =
I
(20.31) I
66
Рис. 20.14. Сопоставление расчетных
глубин размыва с фактическими (на-
турными)
, Скорость после размыва по-
прежнему определяется форму-
лой (20.12). I
Максимальный размыв под
мостом и через блуждающие ре-
ки, как и для мостов через рав-
нинные реки, может быть огра-
ничен по геологическим усло-
виям. Особенно часто это огра-
ничение’ встречается на реках,
которые протекают в валунно-
галечных руслах.
Сходимость результатов рас-
чета размывов по всем форму-
лам, приведенным в этом пара-
графе, с натурой была провере-
на для ряда рек. Превышение
расчетных глубин после размыва
над измеренными в натуре лишь
в двух случаях достигло 10%, а чаще колебалось между 3—5%.
Это свидетельствует одновременно о том, что при значительном
сроке службы перехода при проходе расчетного паводка размы-
вы, подготавливаемые за длинный ряд лет всеми предшествую-
щими половодьями или паводками, достигают обычно возможно-
го предела (рис. 20.14).
Мостовые перехода с пойменными мостами. На реках с боль-
шой шириной разлива и значительными расходами, воды на пой-
мах нередко возникает необходимость устройства одного или не-
скольких дополнительных отверстий на пойме. При правильном на-
значении пойменных отверстий достигается следующее: повышает-
ся устойчивость мостового перехода как инженерного сооружения;
снижается полный подпор, вызывающий подтопление ценных уго-
дий и населенных пунктов; сохраняется значение рукавов и прото-
ков для нужд судоходства, рыбного промысла и водоснабжения;
уменьшается заболачиваемость пойм.
Свободная поверхность потока перед мостом имеет вид водной
воронки, причем уклон струй, направляющихся к мосту, возрастает
вниз по течению по мере увеличения скорости.
Размер отверстия пойменного моста, а также его положение по
ширине разлива будут, оказывать большое влияние на его работу.
Устройство в пойменной насыпи небольшого водопропускного от-
верстия дополнительно к основному мосту приводит к тому, что
створ с максимумом подпора размещается очень близко от оси пой-
менного моста, вызывая большой перепад уровней в верхнем и
нижнем бьефах (рис. 20.15). Очевидно, что пойменному мосту (2),
расположенному на границе разлива, соответствует наибольший
перепад уровней у откосов насыпи, который определяет скорость
3*
67
течения в пойменном отверстии' Таким образом, скорость будет, тем
больше, чем дальше от основного моста (?) расположено дополни-
тельное отверстие.
Перепад уровней у откосов насыпи практически сохраняется да-
же в том случае, когда под небольшими дополнительными моста-
ми происходят размывы. При этом по мере размыва расход под
пойменным мостом нарастает, а скорость практически не снижает-
ся, что и является причиной неудовлетворительной работы мосто-
вых переходов с недостаточными пойменными отверстиями. Дейст-
вительно, из практики эксплуатации мостовых переходов извест-
но, что сильнее всего размывы развивается под пойменными мос-
тами, наиболее удаленными от основного. Единственным средством
защиты от такого размыва всегда являлось устройство каменного
порога — наброски под пойменным мостом, чтобы скорость течения
в отверстии оказывалась ниже неразмывающей. Такие укрепления
являются дорогостоящими, стоимость высыпанного камня за пе-
риод эксплуатации иногда превышает стрнмость самогрмоста.
Особенностью процесса размыва на пойменных участках отвер-
стий мостов, а следовательно, и под дополнительными пойменными
мостами является прекращение размыва при непередвигающих
скоростях течения для грунтов дна, так как во время паводка по
пойме идет вода, не несущая руслоформирующих наносов.
Устройство малых отверстий в пойменных насыпях практически
не оказывает влияния на снижение подпора перед мостовым пере-
ходом н с этой точки зрения их устройство бесполезно. Кроме того,
огромные размывы, развивающиеся под этими мостами; затрудня-
ют поддержание устойчивости таких сооружений. Поэтому малые
мостики и трубы на поймах устраивают главным образом для про-
пуска небольших постоянных водотоков, протекающих по пойме и
используемых в хозяйственных целях. Во избежание развития раз-
мывов под ними их лучше устраивать шандорными, закрываемыми
на время паводка.
Рис. 20.15. Перепад уровней у пойменного моста:
/ — основной мост; 2— пойменный мост; Дзо—падение уровня воды на протяжении струе-
направляющих дамб
68
Рис. 20.16. К расчету распределения Рис. 20.17. Мост в подпоре (иа при-
расхода между двумя мостами в од-	токе)
иом створе
Устройство большого дополнительного отверстия в насыпи при-
водит к значительному снижению полного подпора перед соору-
жениями мостового перехода.
В основу метода расчета пойменных отверстий может быть по-
ложен принцип равенства подпоров перед мостами в любом ство-
ре, расположенном выше разделения потоков на два самостоятель-
ных (рис. 20.16).
Определение подпора в створе начала сжатия каждого из част-
ных потоков не вызывает затруднения н изложено ниже.
Расчетные расходы, идущие под каждый мост, и соответствую-
щее им положение водораздельной линии определяются с учетом
русловых деформаций как под основным, так и под пойменным мо-
стами. Выполнять расчет пойменных отверстий исходя из условия
недопустимости размыва под пойменным мостом фактически часто
оказывается нецелесообразным или же вообще соблюдение этого
условия невозможно. Последнее относится к русловым протокам,
расположенным на поймах рек. Под такими пойменными мостами
размывы будут происходить при любом стеснении потока в резуль-
тате нарушения баланса наносов.
Мостовые переходы, работающие в условиях подпора. Мостовые
переходы на устьевых участках рек, впадающих в еще ббльшие ре-
ки, периодически находятся в подпоре от половодья большой реки
или плотины на ней. Это накладывает отпечаток на режим реки у
моста и, в частности, на режим движения наиосов. Поэтому прие-
мы определения размеров мостов на участках рек, находящихся в
подпоре, должны отличаться от обычных приемов (рис. 20.17).
Рассмотрим наиболее часто встречающийся расчет русловых де-
формаций у мостов в подпоре при частичном сохранении движения
69
руслоформирующих наносов. Факт движения наносов при подпоре
легко устанавливается путем построения графика скорости при
принудительно поднятых уровнях воды н наибольшем расходе при-
тока Q. Движение ианосов сохраняется, если фактическая скорость
течения в русле при наивысшем уровне оказывается больше, чем
размывающая. Причина размыва под мостом в данных условиях
будет заключаться в нарушении баланса в движении наносов. Гра-
фоаналитический расчет размывов при многих уровнях воды в этих
случаях не нужен и можно ограничиться одним расчетом при глу-
бине, соответствующей наибольшему подпору (ПУВВ).
Глубина после размыва в русловой части подмостового попереч-
ного сечеиия
/ Qpm \8/9 / А>б \2/3
• (2032)
Отношение русловых расходов под мостом и перед мостом, т. е.
там, где стеснение водотока сооружениями перехода не ощущается
(Qpu/Qpe), меняется в зависимости от уровня воды вазоне подпора.
Опасным расчетным уровнем будет обязательно наивысший, если
при этом сохраняется движение наносов.
Задавая глубину размыва йр1р"ах» соответствующую принятому
типу опор, можно найти подбором или путем построения кривой на-
растания расхода по ширине разлива достаточную длину отверстия
моста.
Мостовые переходы, расположенные ниже некапитальных пло*
тин по течению. В ряде случаев мосты строятся ниже небольших
плотин местного значения, конструкции которых несовершенны.
Такие мостовые переходы должны проверяться на возможное уве-
личение расхода водотока от внезапного опорожнения водохранили-
ща при прорыве плотины (рис. 20.18).
Расход при прорыве плотины может быть определен по общей
формуле водослива
<?max = m*K2F№/2.	(20.33)
где т — коэффициент расхода, в рассматриваемых условиях равный 0,32—
0,35; Ь — ширина прорыва; Н — напор воды в месте прорыва.
Ширина прорыва может быть определена лишь прнблнзнтель-:
но. Чаще всего разрушение происходит по водосбросному сооруже-
нию при плотине. Для этого случая ширина прорыва может счи-
таться равной длине водосброса. Если водосброс устраивается в ви-
де обводного канала, то можно считать вероятным разрушение не-
капитальной плотины на ширине русла, где сильнее развиты филь-
трационные процессы, а насыпь имеет наибольшую высоту.
Напор воды в месте прорыва может быть значительным, если
водохранилище наполнено, а подтопление места прорыва снизу по
70
течению отсутствует. В этом слу-
чае расход от прорыва плотины
будет наибольшим.
Если по реке идет половодье,
то место прорыва существенно
подтопляется, и иапор соответст-
венно снижается. Этот случай не
всегда будет расчетным, так как
расход от прорыва н объем сбра-
сываемой воды значительно
уменьшаются. Однако может
быть рассмотрен и этот случай
быстрого распространения волны
Рис. 20.18. Мост ниже некапитальной
плотины
от прорыва плотины по запол-
ненному водой руслу дополнительно к волне половодья, имеющей
большую длину и значительный объем.
Распространение волны попуска из-за разрушенной плотины
при отсутствии подтопления снизу (случай 1) происходит почти по
сухому руслу. Волна попуска при своем движении трансформиру-
ется, ее длина возрастает, а высота снижается.
Снижение высоты волны половодья, т. е. уменьшение макси-
мального расхода воды на расстоянии х от плотины, может быть
оценено по приближенной формуле М. Ф. Менкеля и С. Н. Криц-
кого:
Qmax
4 2<?max"2*
+	Г2/2
(20.34)
где W — объем волны прорыва; п — коэффициент шероховатости; Qm*x —
расход по формуле (20.33).
Если известно, что расход свободного половодья водотока равен
Q, то можно, пользуясь этой формулой, иайтн расстояние хтш, на
котором расход от прорыва плотины также не будет превышать
половодный. Это расстояние
*mln —
1
2«2 I Q2
(20.35)
Расчет подпора. На значительном удалении от моста вверх по
реке, где поток имеет постоянную ширину, его поверхность при па-
водке очерчена по обычной кривой подпора а, с увеличивающими-
ся по течению глубинами и уменьшающимися уклонами и скоро-
стями течения (рис. 20.19). В конце кривой подпора изменение
уровня воды обычно достигает почти максимального значения на
всем протяжении осн потока на участке мостового перехода. Подъ-
ем уровня в этом створе ДА называется полным подпором.
71
Рис. 20.19. Схема к расчету подпоров
(перед мостом, под мостом и у на-
сыпи подходов к мосту):
ДЛ — максимальный подпор перед мостом;
ДЛЖ — подпор у иасыпи
Непосредственно выше моста
свободная поверхность потока
очерчена в виде воронкн с зна-
чительными уклонами боковых
склонов вблизи мОстбвого отвер-
стия. Продольный профиль сво-
бодной поверхности водной во-
ронки по оси потока очерчен по
выпуклой кривой спада особого
типа, так как ширина потока на
этом участке переменная. Умень-
шение ширины потока опреде-
ляет постепенное возрастание
скорости в этой зоне вниз по те-
чению.
При очень сильных стесне-
ниях и по мере размыва под мостом наибольший подпор разме-
щается ближе к мосту, чем последнее сечение кривой подпора
типа 01, т. в; на протяжении особой кривой спада перед мостом.
За мостом от сечения наибольшего сжатия поток начинает рас-
текаться. В зоне растекания скорости уменьшаются вниз по тече-
нию.
Уклон свободной поверхности потока в зоне растекания может
быть больше бытового, так как скорость течения здесь превышает
бытовую. Но этот уклон может оказаться и меньше бытового^ так
как в растекающемся потоке восстанавливается потенциальная н
уменьшается кинетическая энергия. Поэтому отметки уровней во-
ды в наиболее сжатом сечении потока и под мостом, определяемые
условиями движения потока в зоне растекания, могут быть боль-
ше бытовых, равны нм, в некоторых случаях меньше бытовых в
зависимости от соотношения факторов, определяющих увеличение
н уменьшение уклона потока в зоне растекания по сравнению с
бытовым. Изменение уровня воды под мостом ЛЛМ называется не-
полным подпором (нли подмостовым подпором).
Поверхность воды непосредственно за мостом всегда имеет вид
бугра, а уровень воды под мостом превышает уровень воды у ни-
зовых откосов пойменных насыпей.
Уровни свободной поверхности потока у верховых откосов насы-
пей подходов к мосту отличаются от бытового уровня значительно
больше, чем по оси потока. Благодаря воронкообразному очерта-
нию водной поверхности перед мостом и соответствующему ей кри-
волинейному очертанию поперечных сечений сжимаемого потока у
верхового откоса насыпи в удалении от отверстия моста устанав-
ливается уровень воды с отметкой, соответствующей сечению по-
тока в конце кривой подпора (ц. Вдоль'насыпи уровень воды посте-
пенно снижается по направлению к отверстию моста (см. рис.
20.15). У низового откоса насыпи уровень воды устанавливается с
72
отметкой, соответствующей начальному сечению зоны растекания
потока за, мостом. Уровень воды вдоль низового откоса насыпи
практически постоянен, так как уклон воды вдоль границ зоны
растекания обычно ничтожен. Вдали от моста разница уровней
по обе стороны насыпи часто весьма велика. Непосредственно у
конуса насыци она значительно меньше.
Раскрывая по уравнению равномерного движения выражения
уклонов трения по участкам потока, можно получить общее выра-
жение для подпора Ah при неразмываемом дне русла, выведенное
О. В. Андреевым в I960 г. непосредственно из уравнения Бернулли
(см. рис. 20.19),.
АЛ = h (З^2 - 3) (1 + и).
(20.36)
где Вс — ширина разлива реки; L — отверстие моста; /« — бытовой уклон ре-
ки; 9 —число пойм (одна или две); 0 — коэффициент стеснения потока; х— от-
носительная длина верховых струеиаправляющих дамб (x=«/^Zo); Z. — длина вер-
ховых дамб; 10 — длина водной воронки перед мостом.
так как практически всегда русла рек размываемы, зта форму-
ла дает несколько завышенное значение подпора. Для учета раз-
мываемости русла и нелинейности нарастания стеснения вдоль по-
тока В. Ф. Гринич ввел в формулу два поправочных коэффициента.
С помощью этих коэффициентов учитывается размыв в случае про-
хода расчетного паводка по еще неразмытому дну —это случай воз-
никновения Наибольшего возможного подпора перед мостом.
Поправочные коэффициенты В. Ф. Грннича выражаются эмпи-
рическими формулами, полученными в результате массовых сов-
местных расчетов подпоров и размывов (по уравнениям неравно-
мерного движения воды и баланса наносов в конечных разностях):
А= 1 — 0,14/₽ — 1,4 ;	(20.37)
Лр = 0,25 (2 —Р)2+ 0,75,	(20.38)
где Р — коэффициент, характеризующий размыв, равный отношению площа-
дей сечения водного потока под мостом после размыва и до него.
Расчетная формула подпора имеет вид [ср. с формулой (20.35)]:
АЛ =» ~aL ki6 (ЗЛр02 - 3) (1 + х).	(20.39)
Переход к подпору у насыпи ДЛв осуществляют по формуле:
ДЛв=Д* + 76/0,	(20.40)
Для детализации, расчета, разбивая весь участок потока на до-
ли, можно построить кривую свободной поверхности потока, поль-
зуясь непосредственно обычным уравнением неравномерного дви-
жения в конечных разностях (уравнение В. И. Чарномского). При
73
этом построении следует идти снизу вверх против течения^ т. е. иа
чинать расчет от створа Е, где известна бытовая неизменяемая от-
метка свободной поверхности воды. В этом случае будет найден и
подмостовой подпор (т. е. подпор в створе моста), почти никогда не
бывающий нулевым. Если учитывать, что за мостом-^ в зоне рас-
текания — идет процесс отложения наносов, т. е. объединить расчет
русловых деформаций и подпора, то подмостовой подпор оказыва-
ется всегда положительным (ААм>0).
Подробный расчет отметок свободной поверхности удобнее все-
го вести с помощью ЭЦВМ по программе «Гидрам-3», автоматиче-
ски вычисляющей отметки продольного профиля поверхности воды
на каждом шаге расчета размывов и отложений наносов At Расче-
ты такого рода показали, что створ максимального подпора перед
мостом не является неподвижным. Прн размыве этот створ пере-
мещается ближе к мосту, а на спаде паводка наибольший подпор
может разместиться в створе под мостом или даже в зоне растека-
ния.
Приведенные здесь сведения подчеркивают возможности полу-
чения дополнительных проектных данных, которое дают подроб-
ный русловой и гидравлический расчеты на ЭЦВМ по программе
«Гндрам-3», охватывающие как зону сжатия, так н зону растека-
ния потока иа мостовом переходе. Расчеты выполняются по интер-
валам длины А/ н времени At на основе уравнения баланса нано-
сов в конечных разностях (20.5) и уравнения В. И. Чарномского.
Развитие расчетов размывов и подпоров (т. е. отметок свобод-
ной поверхности потока) заключается в переходе от одномерных
расчетов, когда. вычисляются только средине глубины н отметки
уровней воды по створам потока, к двумерным расчетам. С этой
целью строятся «планы течений», и расчеты ведутся раздельно для
многих струй вместо всего потока в целом. Это дает возможность
построить планы размываемого дна н свободной поверхности пото-
ка в горизонталях и установить скорости воды (для расчета транс-
портирования наиосов и размывов) во многих точках плана. Од-
нако двумерные расчеты вынужденно выполняются с очень боль-
шими допущениями и являются весьма громоздкими. Планы тече-
ний строят путем задания форм струй, их кривизны и переменной
ширины. Далее эти струи «увязывают» между собой путем совмест-
ного решения уравнений продольного и поперечного равновесия
(идея и методика построения плана течений предложены н разра-
ботаны Н. М. Вернадским). При этом неудовлетворительно опреде-
ляются характеристики потока в местах слива пойменных струй в
русло. Точность построения плана течений прн проектировании мо-
стовых переходов невысока.
Значительно меньше затрачивается времени и повышается точ-
ность двумерных расчетов прн использовании (только для расче-
тов вдоль русла, где и происходят размывы дна) уравнения дви-
жения потока с переменной массой, разработанного Я. Т. Ненько
74
и Г. А. Петровым. С этой целью уже проведены натурные и лабо-
раторные-исследования слива пойменных вод в русло реки в верх-
нем бьефе мостового перехода и вытекания русловых вод на пойму
в его нижнем бьефе. Разработка способов применения этого вида
двумерных расчетов к проектированию мостовых переходов ведет-
ся В. П. Баховчуком в БПИ. Одновременно продолжаются работы
н по совершенствованию методики построения планов течений, уст-
ранению погрешностей расчетов, особенно расчетов слияния пой-
менных н русловых струй. Так, д-ром техн, наук Нгуен-Суан-Тру-
ком установлено наличие пойменных струй, не сужающихся, а рас-
ширяющихся на части своей длины.
Глава 21
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОДХОДОВ К МОСТАМ И РЕГУЛЯЦИОННЫХ СООРУЖЕНИЙ
21.1.	Проектирование пойменных насыпей
Подходы к постоянным мостам сооружают в большинстве слу-
чаев в виде незатопляемых земляных насыпей на поймах или в
русле блуждающих беспоймеиных рек. Только в особых случаях
на дорогах низших категорий н у временных ннзководных мостов
устраивают периодически затопляемые подходы. Строительство не-
затопляемых насыпей станбвнтся экономически неэффективным
только прн высоте их 30 м н более и при неудовлетворительных
грунтах основания, а также при отсутствии у перехода грунтов,
пригодных для возведения земляных сооружений. В этих случаях
устраивают пойменные эстакады.
Чтобы насыпь была незатопляемой, ее бровку поднимают выше
возможного уровня воды в реке на мостовом переходе с учетом
подпора. На границе разлива подпор у верхового откоса поймен-
ной насыпи достигает наибольшего размера ДЛН.
Уровень воды у низовго откоса насыпи определяется отметкой
поверхности воды у концов низовых струенаправляющих дамб.
Эта отметка мало отличается от бытовой. Таким образом, наиболь-
шее повышение уровня воды у верхового откоса над расчетным
уровнем одновременно определяет н наибольшую разность уровней
у верховОго и низового откосов пойменной насыпи на границе раз-
лива (рис. 21.1).
На участках насыпи, достаточно близких к мосту, разница уров-
ней меньше. Непосредственно у моста эта разница наименьшая и
равна падению поверхности потока на длине струенаправляКицих
дамб (/вЧ"/н)'.
На протяжении водной воронки перед мостом ширина потока
уменьшается, причем границы его очерчены приблизительно по ду-
.75
Рис. 21.1. Уровни воды у откосов пой-
менной насыпи
гам круга с центральным! уг-
лом 90°, начинающимся от гра-
ниц разлива и заканчивающим-
ся у голов пойменных струенап-
равляющих сооружений. За эти-
ми криволинейными границами в
зонах, примыкающих к поймен-
ным насыпям, движение воды
замкнутое и относительно мед-
ленное. Только в тех случаях,
когда ширина разлива очень велика, течение прижимается непо-
средственно к откосам пойменных насыпей и может вызвать раз-
мыв откосов сооружений.
Период разлива воды на поймы часто сопровождается ледохо-
дом на реке. В это время возможен заход льдин из русла к насы-
пям, и, кроме того, у откосов насыпей могут появиться льдины,
принесенные течением с пойменных озер. Плывущие льдины уда-
ряются об откосы иасыпи и нарушают их устойчивость. В отдель-
ных местах лед может скапливаться, что приводит к навалу боль-
ших масс льда на насыпь.
Во время высоких паводков в долинах рек наблюдаются силь-
ные ветры, вызывающие волны на водной поверхности. Явления по-
ловодья и интенсивного перемещения воздушных масс в долине ре-
ки нельзя считать независимыми одно от другого. Во время павод-
ков вполне закономерны сильные ветры. Глубины воды на речных
поймах достигают максимума при очень высоких расчетных па-
водках, а при значительных глубинах развиваются большие ветро-
вые волны у откосов пойменных насыпей. Вследствие этого при вы-
соких паводках устойчивости откосов пойменных насыпей угрожа-
ют подтопление, удар или навал льдин, удар волн. Обычно силь-
ные удары наблюдаются на свободных реках только у верхового
откоса насыпи, где волны распространяются вниз по течению.
Меньшая или нулевая высота волн у низового откоса пойменной на-
сыпи объясняется тем, что подход волн к этому откосу должен со-
вершаться против течения. На залесенных поймах волны не разви-
ваются совсем и иасыпям не угрожают.
В последние десятилетия в связи с развитием гидротехническо-
го строительства на автомобильных и железных дорогах появи-
лись мостовые переходы, находящиеся в подпоре. Откосы насыпей
таких переходов уже не периодически, а постоянно подтопляемые.
В отличие от переходов через свободные реки уровни у верхового
и низового откосов иасыпи в этом случае почти одинаковы.
На водохранилищах неизбежно волнообразование, опасное для
насыпи даже в тех случаях, когда господствующие ветры действу-
ют нефронтально по отношению к ней. Волнение, развивающееся
на поверхности водохранилищ, достигает значительной силы и мо-
жет наблюдаться как у верхового, так и низового откосов насы-
76
пей. Например, на переходе р. Дона, находящемся в подпоре от
Цимлянской ГЭС, опасные для на с ыпи волнения возникают исклю-
чительно с иизовой стороны.
Волны, набегающие на откос насыпи, взбегают по нему на зна-
чительную высоту, и вода может попасть Иа обочину земляного по-
лотна. Этого не следует допускать, так как при откатывании волн
струи воды могут смывать грунт с обочины.
Высота и Длина волны зависят от скорости ветра W (м/с) и дли-
ны рлзбега волны L (км). Однако на узких, длинных (более пяти-
кратной ширины) и мелких водных пространствах волны, возник-
шие иа глубоких частях водотока, не могут распространяться.
В этих условиях высота Волны ограничивается глубиной мелкого
водного пространства, так как не развивается длина волны, соот-
ветствующая скорости ветра и длине разбега. Максимальная дли-
на волны ограничивается двойной глубиной воды. Фактически она
еще меньше, так как все теоретические расчеты волн справедливы
для неподвижной воды, а в данном случае речь идет о развитии
волн и а поверхности текущей воды.
Высота волн составляет от 1/13 до 1/8 ее длины (в среднем
1/10). Поэтому можно считать, что пределом высоты волны на пой-
ме является
^ВОЛ < jg =0,2ЛПб.	(21.1)
Волна, набегая на откос насыпи, поднимается по нему до высо-
ты (от спокойного уровня воды)
= 4’3^ ,	(21.2)
т
где km — коэффициент относительной шероховатости откоса; т — коэффици-
ент заложения откоса (рис. 21.2).
Принято, что длина волны равна десятикратной ее высоте.
Коэффициент относительной шероховатости откоса km зависит от
типа покрытия откоса:
Сплошное непроницаемое гладкое покрытие (асфальтобетон, монолит-
ный бетон) . ................................................ 1
Сборные бетонные плиты........., . ............................ 0,9
Каменная кладки (мощение)	и дери .............................6,75—0,80
Наброска из булыжника...........................................0,60—0,65
» из рваного камйя	. . . ................................ 0,55
» нз тетраподов................................................ 0,50
У насыпей переходов через водохранилища из-за большой глу-
бины неподвижной воды и значительных расстояний разбега волны
могут получаться значительными, но все же меньшими предела,
определяемого формулой (21.1).
Следует иметь в виду, что скорость ветра после постройки во-
дохранилища обычно возрастает из-за умеиьшейия трения между
воздушным потоком и водной поверхностью по сравнению с дви-
77
жеййем воздушного потока над
сушей. Поэтому в раечЬтах вы-
соты волн не следует использо-
вать данные о скоростях ветра,
полученные до постройки водо-
хранилища. Если водохранили-
ще еще только проектируется, то
расчетные скорости ветра сле-
дует увеличить на 30—50% про-
тив наблюдавшихся. Удар вол-
ны об откос вызывает силовое
Рнс. 21.2. Схема набега волны на от-
кос насыпн
воздействие воды на укрепление откоса н грунт.
Разница между уровнями в зонах потока, примыкающих к вер-
ховому и низовому откосам насыпей,, создает тенденцию к фильтра-
ции воды через тело насыпи. Однако прежде чем начнется транзит-
ная фильтрация, должно произойти насыщение водой сухой поймен-
ной насыпи. В ряде случаев к началу паводка и разливу воды на
поймы насыпь бывает промерзшей. Это еще больше затрудняет на-
сыщение насыпи водой.
Процесс насыщения насыпи водой можно представить себе сле-
дующим образом. По мере повышения уровня воды у откосов на-
сыпи одновременно с обеих сторон происходит инфильтрация в те-
ло насыпи. Скорость инфильтрации зависит от того, как быстро
поднимается уровень воды на откосах и какова водопроницаемость
грунта, слагающего тело цасыпи. Если способность грунта пропус-
кать воду невелика, то смоченной оказывается только толща грун-
та, непосредственно примыкающая к откосам насыпи.
Сильно водопроницаемые грунты, например крупные пески или
гравий, насыщаются водой очень быстро. В этом случае уровень
воды в тело насыпи во время подъема паводка почти не отстает от
уровня воды на откосах. В этих весьма редких случаях начинает-
ся транзитная фильтрация воды через насыпь.
Начавшийся спад паводка приводит к тому, что уровень воды
на откосах снижается, и снова начинается двустороннее движение
воды, но уже от середины тела насыпи к откосам. При спаде воды
происходит ее вытекание из пор грунта. Оно вызывает разуплотне-
ние грунта в теле насыпи, непосредственное вымывание грунтовых
частиц из откоса стекающей водой. Период спада паводка часто
характеризуется нарушениями устойчивости откосов насыпей на
мостовых переходах.
Пойменная незатопляемая насыпь на подходе к мосту может
быть разделена на характерные участки (рис. 21.3): I — спуск с
берега речной долины на пойму; II — участок насыпн с минималь-
ным допускаемым возвышением бровки над водой; III —подъем к
мосту, обычно значительно возвышающемуся над уровнем воды.
Большая высота уровня проезда по мосту сравнительно с участ-
ком насыпи минимальной высоты объясняется необходимостью вы-
78
держать подмостовой габарит, а
также обычно значительной кон-
структивной высотой пролетных
строений, особенно с ездой по-
верху.
Выход с поймы на коренной
берег долины (участок I) проек-
тируется как обычная дорога,
так как эта часть подхода яв-
ляется сопрягающей между пой-
менной насыпью и незатопляемой
Рис. 21.3. Деление пойменной насыпи
на характерные участки
дорогой вне пределов речной
долины.
Минимальную отметку бровки насыпи (на участке II) назнача-
ют выше наибольшего расчетного уровня воды на суммарное зна-
чение повышения уровня воды при подпоре, возможного набега
волн на откос насыпи нли некоторого конструктивного возвышения
бровки насыпи над водой, если волн нет, т. е. на большую из вели-
чин:
Amin — AftH + Дцаб,
ИЛИ
Amin = АЛн + Ан.
Конструктивный запас Дн принимают равным толщине дорож-
ной одежды с морозозащитным слоем, ио ие менее <0,5 м. Выполне-
ние этого требования гарантирует неподтоплеиие дополнительного
слоя основания дорожной одежды, а следовательно, и подстилаю-
щего ее грунта, что необходимо для сохранения расчетного модуля
упругости грунта, значительно снижающегося при увеличении
влажности.
Поскольку снижение отметок поверхности воды на поймах по
направлению К мосту невелико и заметно Охватывает только корот-
кое протяжение насыпи, низкие пойменные насыпи принято проек-
тировать горизонтальными. Продольный профиль проезжей части
моста и спуск с него (участок III) на насыпь с минимальными от-
метками проектируют Обычна в виде ряда вертикальных кривых,
больших радиусов соответственно категории дороги. Иногда по-
верхность проезжей части моста оставляют горизонтальной или
проектируют с односторонним уклоном,, если вписывание Кривых
приводит к слишком большому усложнению конструкций пролет-
ных строений и опор моста. Типичный пример продольного профиля
мостового перехода приведен на рис. 21.4,
Уклон на мосту не должен превышать предельного для дороги.
Если вертикальная кривая охватывает только участки земляного
полотна, то от края моста до вертикальной кривой дается прямая
вставка не менее 10 м с уклоном, принятым для проезжей части
моста.
Назначение минимальной отметки проезда по мосту связайо t
определением необходимого возвышения пролетных строений мое-
79
Отметки	3 SSJS R R	£ 5 »S ЙЙй
ХМЛЦПО rje-fefr^jrreCKWttt g*eo g> 2>»>2?‘	сГ «аГ	•>* £f *Jf STs?
OCU dOBOCU **?£«»3 $2 Й$£»2Е? ЙЙ'52 5252J3	у* ♦£ •£&?£;£*£?£ *2 * $2	*£;£йГ
11жштаиэ!аиайзааашЕ]|ЕзджЕаЕ1£]Я£!]ивЕДЕДЕДЕааЕ11а1|
О 1	2	3	4	5 S 7 “	810 3	10 ^11^5
Рис. 21.4. Пример продольного профиля мостового перехода
та над уровнем воды. Для мостов через несудоходные реки, а также
для мостов с разводными и подъемными судоходными пролетами
минимальная отметка проезда Нк назначается (рис. 21.5,а):
= ^расч "1" Гя 4" ^кон»	(21.3)
где Нр.сч — расчетный уровень воды; Г» —подъем пролетных строений (или
опорных частей) над уровнем воды в несудоходных пролетах, равный 0,75 м прн
расчетном уровне воды. Прн редком карчеходе эта норма повышается до 1,5 м,
а прн интенсивном до 2 м; Лкои — конструктивная высота пролетных строений.
Для судоходных и сплавных рек отметка проезжей части моста
определяется высотой подмостового габарита Г, обеспечивающе-
го безопасный пропуск судов и плотов под мостом. Минимальная
отметка проезжей части на длине судоходных пролетов высоковод-
иого моста (рис. 21.5, б)
НМ = РСУ + Г +hKM,		(21.4)
где РСУ — расчетный судоходный уровень, обычно значительно более ннзкнй,
чем расчетный для моста н насыпи; Г—-судоходный габарит, отсчитываемый от
РСУ и назначаемый по табл. 21.1.
По ГОСТ 26775—85 все судоходные и сплавные реки разделены
на семь.классов. Класс реки по перспективному использованию оп-
ределяют органы речного флота. Высота подмостового габарита
тесно связана с длиной судоходных пролетов, назначаемой в соот-
ветствии с классом реки, в то время как длину несудоходных про-
летов выбирают по экономическим соображениям.
80
Рис. 21.5. Схемы к определению высоту моста
Под мостовым габаритом (рис. 21.5, в) называют предельное,
нормальное к Направлению течения очертание границ пространст-
ва в пролете моста, которое должно оставаться свободным для бес-
препятственного пропуска судов н плотов и внутрь которого не
должны вдаваться никакие элементы моста или расположенные
нВ нем устройства.
Количество судоходных пролетов в мосту должно быть, как
правило, не менее двух: один для взводного и один для сплавного
судоходства. Один судоходный пролет разрешается устраивать
только в однопролетных мостах или при условии, что второй про-
Таблица 21.1
Класс внутренних водных путей	Глубина судового хода водного пути на перепек* тиву (по всей ширине судоходного пролета), м, свыше		Г. м	Ширина подмостового габарита В, м		
				Неразводные пролеты		3 = •*.  ft) 3 >» 2 S и л • 3 х CU х XX
	гарантиро- ванная	средненавн- гацнонная		Основной (суда и плоты)	Смежный (суда)	
Сверхмагнстраль-						
ные						
I Магистральные	3,2	3,4	16	140	120	60
II	2,5 (до 3,2)	2,9 (до 3,4)	14,5	140	100	60
III	1,9 (до 2,5)	2,3 (до 2,9)	13	120	80	50
IV	1,5 (до 1,9)	1,7 (до 2,3)	11,5	100	80	40
Местного значения						
V	1,1 (до 1,5)	1,3 (до 1,7)	10	80	60	30
VI	0,7 (до 1,1)	0,9 (до 1,3)	7,5 (Ю)»	60	40	—
VII	0,5—0,7	0,6 (до 0,9)	5 (7.5) »	40»»	30»»	——
* В скобках для случаев систематического захода крупнотоннажных судов в реку.
*• При отсутствии плотов уменьшаются соответственно До 30 н 20 м.
Примечание. Высота судоходного габарита у опор для водных путей I—IV клас-
сов не менее 2/3 Г, а ширина габарита поверху не менее 0,7 В, если мост находится в
стесненных градостроительных условиях. Во всех остальных случаях подмостовой габарит
прямоугольный.
81
Таблица .21.2
Класс водных путей	а	К	Класс вод- ных путей	а	К
1	1:50	1 :20	V	1 :20	1 :33
II	1:33	1 : 16	VI	1 : 25	1:50
III	1 :25	1 : 16	VII	1:25	1 :50
IV	1 :20	1:20			
лет не может быть размещен из-за недостаточной ширины русла
реки. Судоходный пролет можно считать действующим только в
том случае, если на всей его ширине могут плавать суда даже при
иаииизшем уровне воды, причем в любой точке пролета должна
быть обеспечена глубина, требуемая по классу водного пути.
Размеры судоходных пролетов могут быть неравными. Пролеты
для сплавного судоходства принимаются несколько больше, чем для
взводного. Это делается потому, что идущие вниз по. течению суда
в связи с увеличением скорости воды у моста приобретают рыск-
ливость, управление ими затрудняется, возникает опасность нава-
ла судов иа опоры моста.
Если по конструктивным или архитектурным соображениям оба
судоходных пролета принимаются одинаковыми, то их размер дол-
жен соответствовать наибольшему из двух требуемых по нормам.
Ширина судоходного пролета может быть несколько уменьшена
лишь для мостов через узкие судоходные каналы, но при условии,
что пролет перекрывает не только весь, канал, но и бечевники, пред-
назначенные для береговой тяги судов.
Высота расчетного судоходного уровня должна удовлетворять
следующему основному требованию — при высоком паводке с неко-
торой заданной вероятностью превышения затруднения судоходст-
ва под мостом могут наблюдаться не более установленного числа
дней.
Расчетный судоходный уровень для нешлюзованиых рек опре-
деляют в соответствии с ГОСТ 26775—85 следующим образом. По
табл. 21.2 задают вероятность превышения расчетного паводка а и
устанавливают отметку паводка iio клетчатке вероятностей, куда
нанесены отметки наблюдавшихся паводков по их эмпирической ве-
роятности, которая определяется для членов ранжированного ряда
максимальных уровней по формуле:
№ члена ряда
где п — число лет систематических наблюдений за уровнями на ближайшем
водомерном посту.
Определив по клетчатке вероятностей расчетный уровень павод-
ка, устанавливают также и среднюю за все годы наблюдений про-
82
Рис. 21.6. Схемы к определению рас-
четного судоходного уровня
Рис. 21.7. Сопряжение, конуса насыпи
со струенаправляющей дамбой
должительность навигации Т в сутках. Разрешается, чтобы во вре-
мя половодья с вероятностью превышения а расчетный судоходный
уровень был превышен в течение нескольких дней t, причем допус-
тимая продолжительность превышения определяется формулой:
( = кТ,
где к —доля потерянного навигационного времени по сравнению с полной
продолжительностью навигации (принимаемая по табл. 21.2).
Для установления расчетного судоходного уровня строят гра-
фик (рис. 21.6) ежедневных уровней в расчетом году и наносят на
нем этот уровень таким образом, чтобы более высокие, чем он,
уровни наблюдались не более чем t сут.
Для рек с быстро поднимающимся и спадающим половодьем
расчетный судоходный уровень значительно ниже пика половодья в
расчетном году (см. рис. 21.6,а). Наоборот, для рек, характеризуе-
мых долгим стоянием высоких уровней, разница между наивысшим
уровнем и расчетным судоходным уровнем будет ничтожна (рис.
21.6,6).
Пойменная насыпь в месте примыкания к мосту заканчивается
конусом (рис. 21.7,а). Сопряжение насыпи с мостом может быть
осуществлено различными способами. Наилучшим из них с точки
зрения беспрепятственного пропуска водного потока является уст-
ройство обсыпного устоя, когда поток обтекает укрепленную по-
верхность земляного конуса, а береговая опора с водой не соприка-
сается.
Если устройство укрепленного конуса не обеспечивает плав-
ного подведения пойменного потока к отверстию моста, и в со-
став мостового перехода включаются пойменные струенаправляю-
щие сооружения, то они должны примыкать к конусу таким
образом, чтобы поток плавно обтекал речной откос сооружения,
а не конус. В этом случае гребень струенаправляющеи дамбы,
располагаемый на том же уровне, что и бермы высокой насыпи
у моста, сопрягают с ними плавными кривыми — площадками,
83
Рнс. 21.8. Поперечные профили насыпей на поймах
позволяющими подвозить ремонтные материалы на дамбу. Кроме
того, предусматривают проезд по гребню дамбы под мостом, если
этому не препятствует высота Последнего пролета моста (рис'.
21.7, б).
Ширину пойменной насыпи поверху назначают в соответствии
с категорией дороги, а крутизну откосов в зависимости от высоты
насыпи и условий ее работы.
Надводную часть высокой насыпи на подъеме к мосту проек-
тируют как обычную дорожную насыпь. Откос, омываемый водой,
проектируют не круче чем 1:2с упоЛожением на на каждые
6—8 м высоты. Сухой и омываемый откосы сопрягают горизон-
тальной площадкой (бермой) шириной 3 м, устраиваемой на
уровне низкой пойменной насыпи (рис. 21.8, а). Устройство бермы
обеспечивает пригрузку нижней части откоса насыпи и увеличи-
вает ее устойчивость. Бермы используют, также для размещения
ремонтных материалов на случай повреждения укреплений отко-
сов во время паводков и подвоза ремонтных материалов на ре-
гуляционные сооружения у моста. При проектировании высоких
пойменных насыпей необходимо проверять расчетом устойчивость
откосов и их осадку.
Откосы низких насыпей, омываемых практически на всей вы-
соте, проектируют с крутизной не более 1:2, начиная непосред-
ственно от бровки, с уположением на */♦ на каждые 6—8 м вы-
соты (рис. 21.8, б).
На переходах через меандрирующие реки на протяжении низ-
кого участка пойменные насыпи часто пересекают староречья.
В этих местах (рис. 21.8, в) на откосах насыпи устраивают бермы
на уровне берегов староречья. Ширина берм зависит от глубины
староречья, но должна быть не менее 2—3 м. Назначением такого
контрбанкета, верх которого образует берму, является обеспе-
чение плавного протекания воды вдоль откоса насыпи без завих-
рений над откосом в пределах староречья. В связи с тем что
контрбанкет может быть размыт, его обычно выполняют в виде
каменной наброски, что особенно удобно, так как часть его распо-
ложена ниже постоянного уровня воды,
84
. Откосы пойменных насыпей на мостовых переходах, подвер-
женные действию воды, соответственно укрепляют или защищают
специальными сооружениями. Наиболее частыми повреждениями
пойменных насыпей йвляются обрушения откосов, размыв откосов
продольными течениями и разрушение их волнами или льдинами,
выносимыми течением из русла на поймы.
Обрушение предотвращают приданием откосам надлежащей
пологости, проверяемой расчетом. С целью защиты пойменных
насыпей от продольных течений принимают различные меры, ко-
торые могут, быть пассивными, т. е. не устраняющими причин
подмыва, и активными, в большинстве случаев более рациональ-
ными и экономичными. Для пассивной защиты насыпей от про-
дольных течений устраивают различного рода откосные укрепле-
ния, тип которых назначают в зависимости от скорости течения у
откоса насыпи. Скорость течения пойменных вод определяют при
этом расчетом или по наблюдениям в процессе эксплуатации пе-
рехода.
Откосы насыпи на подъеме к мосту, расположенные выше
берм, защищают только от поверхностных вод, попадающих на
откосы, при дожде или снеготаянии.
Наибольшее распространение получил засев незатопляемых
откосов травами.
Типы укреплений подтопленных откосов достаточно хорошо
известны. Дери применяют для укрепления этих откосов при малых
скоростях течения. Одерновку плашмя устраивают травой вверх.
Обязательными условиями применения дерна являются тщатель-
ная перевязка швов между отдельными дернинами и плотная
прибивка дернин к откосу деревянными спицами длиной не менее
25—30 см. Каждую дернину размером в плайе 0,5X0,25 м приби-
вают четырьмя спицами. Работы по одерновке откосов необходимо
проводить в сырое время года, когда возможны быстрое прижи-
вание дернины к месту укладки и прорастание свежесрублеииых
ивовых спиц. Для одерновки применяют свежие дернины, нарезан-
ные из плотного лугового дерна, с густой, ио низкой травой. Бо-
лотный дерн, содержащий мох, или слишком тонкий дерн (тоньше
0,08 м), обычно распространенный на сухих или песчаных почвах,
непригодны для укреплений периодически смачиваемых откосов.
Откосы песчаных пойменных насыпей перед укладкой дерна долж-
ны быть покрыты тонким слоем растительной земли.
Укрепление откосов всегда заканчивается внизу устройством
упора, защищающего его подошву от подмыва. Если дерновый
покров поймы будет разрушен течением, то размыв произойдет
за упором и откоса не коснется. Упор при этом разрушится (рис.
21.9, а), и слагающие его материалы прикроют откос местной ямы
размыва. Глубину заложения и объем упора назначают исходя
из ожидаемого местного размыва у сооружения. Обычно упоры
(рисбермы) не применяются при размывах более 3 м.
85
Ширина упора при откосах
круче 1:2, достаточная для
удержания укрепления на отко-
се, может быть определейа рас-
четом (см. рис. 21.9, б)
^Лукр	Vk
*ук₽= T7r<sincos2p) ; v ’
‘J «р	Yk ~ Yb
(21.6)
где I — длина укрепления (по откосу);
Лу» — толщина укреплении вместе с
подстилающим слоем щебня или гра-
вия; ftp — ожидаемая глубина размыва;
Р — угол наклона откоса к горизонту;
/ — коэффициент трения при подвижке
укрепления по грунтовому откосу
(f»=0,5); у к, Y» — плотности камня н
воды.
Необходимость в таком рас-
чете может встретиться только
при проектировании защиты существующей насыпи, так как пра-
вилами проектирования, изложенными выше, предусматривается
крутизна смоченного откоса пойменных насыпей не более 1:2.
Укрепление дерном и камнем широко распространено, но имеет
недостаток, заключающийся в полной невозможности механизации
работ. При значительных объемах работ применяют плитные бе-
тонные укрепления, хотя прямой необходимости в этом может
и не быть, так как скорости течения на поймах редко достигают
допускаемых для бетонных укреплений. Элементы таких укреп-
лений могут быть изготовлены заводским способом и уложены
механизированно на откос насыпи.
Для активной защиты насыпей от продольных течений устраи-
вают поперечные незатопляемые сооружения — траверсы, откло-
няющие течение пойменных вод от откоса насыпи. Такие попе-
речные сооружения Подвергаются набегу пойменных струй и под-
мыву их головных частей. Однако эти повреждения могут быть
устранены в периоды между паводками. Необходимое количество
пойменных траверсов обычно невелико. Для их устройства ис-
пользуют чаще всего грунт, дерн и небольшое количество камня,
в связи с чем стоимость строительства траверсов меньше, чем
укреплёний откоса насыпи.
Траверсы можно применять только при отсутствии набега волн
йа насыпь. В противном случае нужно обязательно укреплять
откосы насыпи, так как траверсы не предохраняют насыпь от воз-
действия волн (рис. 21.10).
Укрепление и защита откосов пойменных насыпей от волнобоя
имеют особо важное значение для насыпей на водохранилищах.
Существенное внимание должно уделяться не только расчету са-
мого укрепления, но и обеспечению устойчивости основания
86
75-80°.

Рнс. 21.10. Схема расположения пой-
менных траверсов
этих укреплений, т. е. самой на-
сыпи.
Откосы цасыпей при волно-
бое испытывают значительное
давление, сменяющееся некото-
рым разрежением при откате
волны. В это время укрепление
откосов насыпей. испытывает гидростатическое давление со сто-
роны насыпи. Грунты, находящиеся в теле земляного полотна, ра-
ботают при этом в условиях периодического нагружения. При
неблагоприятном гранулометрическом составе грунтов, подвер-
женных тикстотропии (разжижению), может происходить разру-
шение укрепления откосов.
Лучшим средством для предотвращения разрушения откосных
покрытий из-за потерн устойчивости основания является правиль-
ный подбор грунтов для насыпи. Для мостовых переходов целе-
сообразно использовать гидромеханический способ сооружения на-
сыпей. Применяя гидромеханизацию, существенное внимание сле-
дует уделить выбору карьеров грунта, из которых будет
намываться насыпь.
Грунты достаточно глубоко залегающих под поймой слоев
аллювия обычно являются хорошим материалом для устройства
насыпей. Они хорошо промыты водой, лишены, как правило, пыле-
ватых частиц и образуют надежное основание для укрепления
откосов. При использовании для намыва верхних пластов поймен-
ных грунтов в насыпи будет неизбежно наличие пылеватых час-
тиц. Это допустимо только для периодически подтапливаемых на-
сыпей.
Грунты, содержащие значительное количество пылеватых час-
тиц, под действием периодически повторяющихся ударов волн мо-
гут прийти в состояние плывуна и полностью потерять несущую
способность. В этом случае расстраивается или разрушается даже
прочное плотное железобетонное укрепление откосов, обычно при-
меняемое на переходах через водохранилища.
Процесс разрушения укреплений протекает постепенно. Плиты
укрепления укладывают всегда на слоистом обратном фильтре из
специально подобранной гравийной или щебеночной смеси тол-
щиной 30—45 см, снимающей гидростатическое давление при
откате волн. Фильтр обычно имеет 40—45% пустот. При ударах
волн фильтр начинает проникать в тело насыпи, перемешиваясь
с плывунным грунтом.
По мере просадки фильтра начинают проседать плиты укреп-
ления, а через образовавшиеся щели волны вымывают грунт и
материал фильтра. При разрушении плитного покрытия, фильтр
уже не снимает гидростатического давления, так как перемешан-
ный с грунтом он практически перестает быть водопроницаемым.
87
Рис. 21.11. QxeMa к расчету плитного
укрепления откоса насыпи
При неизбежности устройства
иасыпей из пылеватых грунтов
укрепление откосов должно быть
настолько мощным, чтобы дина-
мическая нагрузка от удара вол-
ны гасилась в толще фильтра
или другой подготовке под плит-
ным покрытием и не передава-
лась непосредственно на грунт.
Для этого фильтр должен иметь
толщину не менее 80—60 см при
тщательно подобранном его со-
ставе по слоям.
Необходимую толщину плит-
ных укреплений часто определя-
ют упрощенным расчетом. Прежде всего устанавливают возмож-
ную высоту волны и высоту набега волн на откос. Набег волн
на откос определяет верхнюю границу креплений откоса плитами.
Затем рассчитывают необходимую толщину плиты Япл, пользуясь
эмпирической формулой (рис. 21.11):
А„л = —(21.7)
(Уб-Ув)/Апл	т
где &пл — размер сторон плиты, м; т — крутизна откоса; ув, у» — плотности
бетона и воды.
Плита такой толщины не будет сброшена волной с откоса
Для защиты пойменных насыпей от волн и облегчения укреп-
ления откосОв в некоторых случаях можно исрользовать приемы
снижения высоты волн. Одним из таких приёмов является уст-
ройство плавучих заграждений, так называемых бон, которые
перемещаются вместе с волной по направлению к откосу насыпи,
а затем, останавливаясь при натяжении анкерных канатов, при-
нимают на себя часть волновой нагрузки, передавая* ее анкерным
закреплениям.
i
21.2.	Регулирование рек у мостов
Неблагоприятное развитие русловых деформаций на мостовом1-
переходе может привести к повреждениям сооружений. Чтобы1
сделать неизбежные русловые деформации безопасными для основ-
ных транспортных сооружений, в состав мостового переход^
включают рёТуляциониые сооружения различной формы, конст-
рукции и назначения. Форму и размеры сооружений устанавли-
вают исходя из конкретных задач регулирования.	г
88
Рис. 21.12. Схема защиты конуса от подмыва
Правильный подход к проектированию регуляционных соору-
жений возможен только на основе прогноза русловых деформа-
ций на длительный срок. Русловые деформации различны на
реках разных типов, поэтому регуляционные сооружения приоб-
ретают специфическую форму в зависимости от типа реки.
На равнинных реках с поймами в большинстве случаев мостом
перекрывается не только русло, но и некоторая часть поймы.
Распределение расхода реки между руслом и пойменной частью
отверстия моста, а следовательно, и размывы на этих частях
отверстия зависят, в частности, от того, как пойменные воды под-
водятся к мосту.
Чтобы разгрузить пойменный участок отверстия моста от из-
лишнего количества воды и ликвидировать опасный местный раз-
мыв у конуса насыпи (рис. 21.12, а), применяют пойменные струе-
напрдвляющие незатопляемые сооружения (рис. 21.12, б). Под
их действием течение под мостом становится близким к прямо-
линейному и равномерному, местный размыв отодвигается вверх
против течения к голове струенаправляющего сооружения, а в
ряде случаев уменьшается.
При наличии .струенаправляющих пойменных сооружений раз-
мыв распространяется вниз по течению тем медленнее, чем длин-
нее эти сооружения, особенно, если пойменным сооружениям при-
дать такую форму в плане, чтобы вблизи моста ширина сжатого
потока почти не изменялась.
Пойменные струи, текущие к отверстию моста параллельно
пойменной насыпи, должны перед мостом изменить свое направ-
ление на перпендикулярное первоначальному. Для этого поймен-
ные струи должны быть сначала принудительно искривлены, а
затем выпрямлены. Поэтому очертание верховых дамб, вдоль
которых будут протекать пойменные струи перед мостом, должно
иметь переменную кривизну. Вдали от моста их кривизна должна
быть значительной (на этом участке происходит искривление и
поворот струй), а непосредственно у моста —малой (на этом
89
участке совершается выпрямление струй). Малая кривизна соору-
жений у моста обеспечивает и малую скорость размыва под
мостом.
Чем большая кривизна будет придана стенкам потока — струе-
направляющим дамбам, расположенным выше моста по течению,
тем на меньшем протяжении может совершиться поворот поймен-
ных струй в отверстие моста. Однако кривизна дамб не должна
быть больше той, при которой обеспечивается безотрывное обте-
кание их водными струями.
Частицы жидкости движутся вдоль дамбы по криволинейной
траектории, не совпадающей с общим направлением' течения. При
этом появляется поперечный уклон свободной поверхности, обес-
печивающий разность гидростатических давлений в Двух смежных
точках поперечного сечения потока, необходимую для искривле-
ния траектории жидких частиц. Однако поперечный уклон не мо-
жет быть произвольно велик.
Центростремительное ускорение частиц реальных водных пото-
ков может быть создано только под действием веса жидких
частиц. Другой движущей силы в открытых потоках нет. Центро-
стремительная сила, действующая на частицу жидкости с массой
т, может быть выражена через поперечный уклон потока /п (рис.
21.13, а):
Ci = mgfn.	(21.8)
Центростремительная сила Ci вызывает появление равной по
значению реактивной центробежной силы:
Рис. 21.13. Схемы к расчету криволинейных струеиаправлякицих дамб
90
(21.10)
Из равенства активной и реактивной сил Ci = С2 следует, что
жидкая частица, обладающая скоростью V, может приобрести цен-
тростремительное ускорение gla и двигаться по траектории, ха-
рактеризуемой радиусом кривизны:
«2
р = е1'
Поток на участке мостового перехода движется с некоторым
уклоном свободной поверхности /о, отличающимся от бытового
уклона /б- Уклон /о определяет одновременно и величину движу-
щей силы, приходящейся на каждую единицу веса жидкости.
Частицы жидкости, движущиеся вдоль криволинейной струе-
направляющей дамбы, испытывают центростремительное ускоре-
ние, создаваемое одной составляющей движущей силы, направ-
ленной нормально сооружению (рис. 21.13, б) :
gfn = gfo^».	(21.11)
где а — угол, образуемый направлением движения жидкой частицы в данной
точке длины дамбы и общим направлением течения всего потока. Значения угла а
меняются от 90° в голове дамбы, где к ней подходят пойменные струи, текущие
параллельно пойменной иасыпи, до 0° у корня дамбы, т. е. в мостовом отверстии.
Используя это выражение, получаем, что необходимый пере-
менный радиус кривизны обтекаемой дамбы
Л
? =* ~г" =-------->
g/0 sin a sin а
где о — переменная скорость вдоль дамбы;
gio
При помощи струенаправляющих сооружений поток постепенно
сжимается, поэтому его скорость должна увеличиваться по мере
приближения к мосту. Как крайний случай, скорость пограничной
струи, непосредственно обтекающей дамбу, может быть постоян-
ной на всем протяжении.
Принимая, что t»=vM=const, получим 7?=const и
/? const
р = —:—- = —:-----------------------.
sin a sin а
Кривая, очерченная по этому уравнению, называется бисинусои-
дой. Для разбивки очертания сооружения на местности удобнее
пользоваться системой прямоугольных координат. Для удобства
разбивки оси струенаправляющёго сооружения по бисинусоиде
начало координат следует переместить в точку примыкания дамбы
к мосту, ограничить длину дамбы, принимая минимальный угол
не ot=0, a amta=5°, и осуществить примыкание дамбы к мосту по
дуге круга (рис. 21.13, в).
(21.12)
(21.13)
at
Пойменные струи на протяжении верховых струенаправляющих
дамб фактически имеют ускорение. Можно с достаточной точ-
ностью описать график изменения относительной скорости эмпи-
рическим уравнением
v=vMprcosa.	(21.14)
Уравнение переменного радиуса кривизны верховой струена-
правляющей дамбы в этом случае (где по-прежнему /?=const)
P = */tga.	(21.15)
Если допустить объединение потока, вытекающего из мосто-
вого отверстия, с водными массами на поймах непосредственно у
моста, то пойменные воды будут присоединяться к потоку, расход
и скорость его увеличатся, а поток окажется сжатым. Чтобы пре-
дохранить устой моста от подмыва, возможного в таких условиях,
устраивают, кроме верховых, низовые незатопляемые струена-
правляющие дамбы, расходящиеся под углом, свойственным на-
чальному участку растекающегося спокойного потока. Этот угол
не превышает 10—12°, поэтому отклонение низовых струенаправ-
ляющих дамб от осн потока будет по 5—6°. Сопряжение прямо-
линейных низовых струенаправляющих дамб с криволинейными
верховыми следует осуществлять по дуге круга. Длина ннзовой
струенаправляющей дамбы достаточна, если она не меньше поло-
вины длины верховой дамбы.
Криволинейные струенаправляющие пойменные сооружения
уменьшают нагрузку водой пойменных участков отверстий мостов.
Однако в некоторых случаях необходимо разгрузить русловую
часть отверстия, чтобы уменьшить русловые размывы. При этом
отказ от струенаправляющих сооружений не является эффектив-
ным средством, так как с этим связано появление глубоких мест-
ных размывов у конусов моста.
Для увеличения водопропускной способности пойменного
участка отверстия моста рекомендуется применять срезки бере-
гов на глубину h, меньшую, чем в русле ftp, т. е. искусственно уве-
личивать глубину на этой части отверстия, одновременно устраивая
пойменные струенаправляющие сооружения. Действие искусствен-
ной срезки идентично уширению русла и всегда уменьшает глу-
бину русла после размыва.
Однако уширение русла на мостовом переходе эффективно
только в том случае, если новая увеличенная ширина будет всегда
необходима реке и если не будет происходить процесса восста-
новления обычной ширины русла, свойственной данному участку
речной долины. Увеличенная ширина русла будет устойчива, если
пойма затопляется часто и работает достаточно интенсивно. В этих
условиях практически ежегодно будет наблюдаться сброс в русло
пойменных вод, которому соответствует увеличенная ширина
русла.
92
Криволинейные струенаправляющие сооружения не являются
единственным типом регуляционных сооружений, применяемых
для улучшения работы мостовых переходов через равнинные реки.
Ряд существующих мостов, построенных без учета возмож-
ных русловых деформаций, страдает от подмывов в связи с недо-
статочным заглублением фундаментов опор. Чтобы мосту не угро-
жала постоянная опасность разрушения, следует реконструиро-
вать опоры моста или защитить эти опоры от подмыва
различными мерами, или, наконец, Отодвинуть размыв от моста
вверх против течения. Последняя мера наиболее эффективна.
Чтобы отодвинуть размыв на некоторое расстояние от моста,
необходимо построить не криволинейные, а прямолинейные парал-
лельные струенаправляющне дамбы, при помощи которых сжатое
сечение потока перемещается вверх против течения к выходу в
пространство между дамбами, расположенному вдали от моста.
Размыв в этом сжатом сеченнн приводит к интенсивному выносу
наносов вниз по течению, т. е. под мост. В силу этого размыв под
мостом уменьшается. Полное прекращение размыва возможно в
том случае, если зона размыва на входе в пространство между
сооружениями будет заиливаться в периоды между паводками.
Следовательно, такая мера защиты моста от подмыва особенно
эффективна на тех реках, где движение наносов достаточно интен-
сивно. Если река несет очень мало наносов, то размыв под мос-
том, хотя и замедляется после пбстройкн прямолинейных дамб,
но не прекращается и развивается из года в год, пока не охватит
всего пространства между дамбами, т. е. снова будет наблюдаться
и под мостом.
В отдельных случаях необходимо применять струенаправляю-
щне сооружения комбинированного очертания, когда при помощи
прямолинейной вставки удлиняется криволинейная дамба.
Русловые деформации, угрожающие устойчивости моста н пой-
менных насыпей, необязательир связаны со стеснением водотока.
В ряде случаев опасными являются и природные русловые дефор-
мации.
Меандрирующне реки отличаются изменчивостью положения
русла в плане. Если меандрирующая река судоходна, то изме-
нение положения русла с течением времени может привести к
неблагоприятному расположению судового хода относительно опор
моста. Кроме того, перемещение берегов русла может угрожать
устойчивости струенаправляющих сооружений и насыпей подходов,
расположенных на поймах. Известны случаи, когда прижим русла
к откосу насыпи нли к откосу струенаправляющей дамбы приво-
дил к существенным повреждениям. Поэтому на меандрируюших
реках часто приходится проводить работы по укреплению берегов.
В некоторых случаях перемещение русел меандрирующих рек
происхрдит настолько интенсивно, что петлн отдельных излучин
сближаются, н возможен их прорыв. Перед таким прорывом нзлу-
93-
чина русла занимает, как правило, весьма неблагоприятное поло-
жение по отношению к сооружениям мостового перехода. В таких
случаях целесообразно искусственно спрдвлять русло (рис. 21.14)
и отторгать часть русловой излучины, превращая ее в староречье.
Устройство искусственного спрямления приводит к местному
увеличению уклона и транспортирующей способности потока,
т. е. к интенсивному размыву в месте спрямления с выносом зна-
чительного количества наносов в русло вниз по течению. Дефор-
мация русла после устройства спрямления распространяется
вверх и вниз по течению и сопровождается постепенным умень-
шением уклона. Но этот процесс всегда сопряжен с значительными
плановыми деформациями русла, так как всякому уменьшенному
уклону русла соответствует увеличенная извилистость. Поэтому
спрямление должно всегда сопровождаться берегоукрепительными
работами, цель которых — закрепление плановых границ русла на
участке спрямления.
Регуляционные сооружения на мостовых переходах через блуж-
дающие реки существенно отличаются от сооружений на равнин-
ных реках, так как задачи регулирования меняются.
Переходы через блуждающие реки стесняют русло, и мосты
на таких реках не имеют пойменных участков отверстия. Поэтому
струеиаправляющие дамбы в этом случае не являются необходи-
мыми. Реки, протекающие в зоне аккумуляции, имеют скорость,
которая превышает неразмывающую для берегов. Берега предгор-
ных рек на ряде участков размыты, и русло в их пределах имеет
излишне большую ширину. На таких участках движение наносов
происходит лишь иа ширине активной зоны русла, меньшей, чем
вся его ширина. При этом активная зона может перемещаться
по ширине русла, приближаясь то к одному, то к другому берегу.
Отверстие моста имеет ширину, равную ширине активной зоны
реки Во, или ее назначают меньше этой ширины. Движение нано-
сов в реках происходит скоплениями — побочнями, отмелями. Есте-
ственно, что скопления наносов испытывают перед проходом через
створ моста значительные деформации в связи с уменьшением
ширины фронта переноса наносов.
Если нет плавного перехода от участков большой ширины
русла к мостовому отверстию малой ширины, то неизбежна за-
держка скоплений наносов. Поскольку в скоплениях переносится
подавляющая масса руслоформирующих наносов, то задержка
скоплений перед мостом означает дефицит наносов в подмостовом
сечении. Следовательно, под мостом будут происходить значитель-
ные размывы, вызванные недостачей наносов. Чтобы избежать
этого размыва, который может оказаться катастрофическим для
моста, следует плавно ограничивать ширину русла на участке пе-
ред мостом, постепенно уменьшая ее от ширины, свойственной
реке в свободном состоянии, до ширины отверстия моста (рис.
21.15, а). Ширину ограничивают при помощи валов, сходящихся
94
Рис. 21.14. Пример спрямления русла
Рис. 21.15. Регуляционные сооруже-
ния у мостов через блуждающие ре-
ки:
к мосту, которые в этом случае
направляют ие струи воды, а по-
движные скопления наносов.
Береговые валы одновремен-
но постепенно изменяют ширину
и глубину русла и защищают на-
сыпи подходов к мосту и берега
русла. На всем протяжении бере-
говых валов прежний берег рус-
ла оказывается прикрытым бере-
говым валом и непосредственно-
му воздействию потока не под-
а — сходящиеся дамбы; б — дамбы с гор-
ловиной иеред мостом;
/ — заделка в берег; 2 — высокий берег
вергается.
Очертание береговых валов в
плане должно быть плавным, че-
му соответствует и плавное из-
менение глубин по длине регулируемого участка реки. Непосред-
ственно перед мостом полезно создать участок почти неизменной
ширины потока от створа к створу. При этом скорость развития
русловых деформаций под мостом существенно снижается. Важ-
но отметить также, что принудительные углубления русла, свя-
занные с сжатием потока, начинаются лишь со створа, ширина:
которого равна ширине активной наносонесущей зоны русла,
На блуждающих реках, где глубины увеличиваются не только
сильно, но и всегда быстро, что объясняется большим расходом
наносов, можно применять специальную форму очертаний бере-
говых валов в плане, которую называют индийской. Перед мостом
и в удалении от берегов широкого русла создается очаг размыва,
наносы из которого поступают к мосту вместе с водой. Скорость
воды падает вниз по течению в связи с расширением потока. Это
приводит к тому, что под мостом происходит намыв вместо раз-
мыва. После паводка очаг размыва замывается, и при проходе:
следующего паводка процесс образования очага размыва с выно-
сом наносов под мост повторяется.
Отрицательными сторонами этой системы сооружений являются:
некоторые явления, сопутствующие образованию зоны размыва.;
-Скопления наносов, движущиеся на излишне широком участке
русла, задерживаются перед входом в пространство между рас-
ходящимися дамбами. Это приводит к резким деформациям бере-
гов русла против остановившихся скоплений наносов, к подмывам,
голов дамб и даже к прижимам зоны больших глубин к насыпям:
подходов. Было отмечено несколько случаев, когда одновременно:
с намывом под мостом происходил прорыв насыпи подхода к
мосту.
Можно запроектировать и построить сооружения, которые обес-
печат, с одной стороны, плавное подведение скоплений наносов к
мостовому переходу, а с другой — уменьшение глубины потока
96
под мостом благодаря растеканию потока после прохода через
очаг размыва (рис. 21.15, б). Для этого необходимо заводить вер-
ховое -участки береговых валов за пределы разлива, чтобы пре-
пятствовать дальнейшему расширению русловой' зоны на всем
протяжении фронтов регулирования и предотвратить свал зоны
больших глубин к насыпям подхода к мосту.
При помощи регуляционных сооружений и мероприятий на
мостовых переходах устраняются причины неблагоприятного раз-
вития русловых деформаций. Однако активные регуляционные
меры всегда применяются вместе с пассивными для непосредст-
венной защиты сооружений от размыва. Это касается как самих
регуляционных сооружений, строящихся обычно из грунта и за-
щищенных от размыва укреплениями различного рода, так и бе-
регов рек и насыпей подходов.
21.3.	Размеры и конструкции регуляционных сооружений
Суммируя данные, приведенные выше, перечислим следующие
основные регуляционные сооружения и мероприятия, применяемые
у мостов:
пойменные незатопляемые криволинейные струенаправляющие
сооружения;
пойменные незатопляемые прямолинейные струенаправляющие
сооружения;
валы, стесняющие и ограждающие русловую зону блуждаю-
щих рек;
струеотбойные поперечные сооружения;
укрепления берегов русел;
срезки подмостовых русел;
спрямление русел у мостов.
Пойменные криволинейные струенаправляющие сооружения
можно устраивать шпоровидными и грушевидными. В большин-
стве случаев экономичны шпоровидные сооружения. Применение
грушевидных дамб целесообразно только в том случае, если пой-
менная насыпь, косо пересекающая
щей для потока пойменных вод
(рйс. 21.16).
Длина криволинейных пой- а)
менных струенаправляющих со-
оружений (дамб) должна быть j
тем больше, чем больше подмо*
стовое русло перегружается во-
дой, т. е. чем большая часть пой-
менного расхода проходила ра-
нее по участку поймы, перекры- Рис 21.16. Шпоровидная (а) и гру-
тому насыпью подхода к мосту.	шевидиая (б) дамбы
разлив, является иаправляю-
Голова
1
I I воронь
4—1144
от
Таблица 21.3
№ точек	Координаты оси струенаправляющей дамбы прн					
	-const			V—u^jZcos в		
	3 л	Л	У Я	3 л	Я	У я
1	0	2,321	1,435	0	2,084	0,875
2	0,2	2,300	1,237	0,2	2,033	0,686
3	0,4	2,243	1,036	0,4	1,860	0,545
4	0,6	2,151	0,870	0,6	1,713	0,424
5	0,8	2,027	0,710	0,8	1,543	0,324
6	1,0	1,886	0,570	1,0	1,354	0,243
7	1,2	1,732	0,453	1,2	0,168	0,177
8	 1,4	1,556	0,348	1,4	0,972	0,121
9	1,6	1,375	0,254	1,6	0,773	0,077
10	> 1,8	1,186	0,193	1,8	0,575	0,042
11	2,0	1,000	0,134	2,0	0,381	0,018
12	2,2	0,805	0,087	2,2	0,178	0,004
13	2,4	0,610	0,050	2,38	0	0
14	2,6	0,410	0,023	2,6	—0,219	0,006
15	2,8	0,210	0,006	2,8	—0,421	0,022
16	3,61	0	0	3,0	—0,620	0,043
17	3,2	—0,192	0,005	3,2	—0,819	0,064
18	3,4	—0,393	0,020	3,4	—1,018	0,085
1&	3,6	—0,592	0,041	3,5	—1,117	0,095
20	3,8	—0,791	0,062			
21	4,0	—0,990	0,082			
22	4,2	—1,189	0,103			
Примечания. I. Точка с координатами х—О и р-0 соответствует месту примыка-
ния дамбы к мосту. 2. s — длина дамбы от ее головы до дайной точки.
Кроме того, длина дамб должна быть тем больше, чем быстрее
происходят русловые деформации на переходе, скорость которых
пропорциональна интенсивности влечения наносов в русле. Нако-
нец, для плавного сужения и постепенного выпрямления струй,
притекающих к мосту с поймы, длина струеиаправляющИх дамб
должна соответствовать плановым размерам потока, т. е. опреде-
ляется отверстием моста. Это не означает, конечно, что с уве-
личением отверстия моста на одном и том же створе, т. е. с умень-
шением стеснения потока, размеры дамб должны увеличиваться.
Речь идет б том, что размеры дамб должны быть увязаны с ши-
риной ра!злнва реки.
В условиях нормального пересечения водного потока следует
применять криволинейные струенаправляющие дамбы, очертание
которых может быть построено по парным координатам, приве-
денным в левой части табл. 21.3, составленной по уравнениям
(21.13) и (21.15). Координаты оси дамбы х и у могут быть опреде-
лены путем умножения табличных значений на линейный пара-
метр 7? — з 4, где /в—необходимая длина верховой струенаправ-
98
ляющей дамбы, тем большая, чем больше ширина разлива реки
или зависящее от него отверстие моста.
Ниже приведены отношения lB/L (где L — отверстие моста) в
зависимости от отношения p=Q/QM6 для рек с одной поймой:
Q
....	1,0—1,2	1,25	1,50	1,75	2,00	2,50
Чмб
-у- •...... 0	0,15	0,30	0,45	0,60	0,75
После вычисления по этим данным длины дамбы следует от-
корректировать значение /в по местным условиям и, в частности,
назначить расположение струенаправляющего сооружения таким
образом, чтобы его головная часть находилась на возможно более
высоких отметках. Для мостовых переходов через реки с двумя
поймами по этим же данным, определяют суммарную длину двух
струенаправляющих дамб и распределяют ее между двумя соору-
жениями пропорционально расходам воды, притекающей к мосту
с каждой поймы.
При исключительно слабо работающей пойме, когда реально
притекание воды к голове дамбы с малой скоростью (лишь с
последующим ее увеличением на длине сооружения), следует уст-
раивать дамбы, не так сильно «закинутые» иа пойму, пользуясь
для этого правой частью табл. 21.3. Во всех остальных случаях
рекомендуется пользоваться левой половиной этой таблицы.
При косых пересечениях рек расположение и размеры криво-
линейных пойменных струеиаправляющих сооружений назначаются
с учетом следующих соображений. При набеге потока на дамбу,
т. е. при прижиме к ней водных струй, оиа оказывается обтекае-
мой даже при значительной кривизне, а при отклонении струй
кривизна дамбы должна быть малой, так как иначе часть отвер-
стия моста, примыкающая к этой дамбе, будет работать слабо
из-за плохой ее обтекаемости. Поэтому на косых мостовых пере-
ходах размеры пойменных криволинейных струенаправляющих
сооружений следует, назначать таким образом, чтобы кривизна
струеиаправляющей дамбы, встречающей поток, была больше,
чем кривизна дамбы с той стороны отверстия, откуда приходит
основная масса воды. При этом длина короткой дамбы может
быть назначена такой же, как для обычных мостовых переходов.
Длину и очертанА большей дамбы назначают по ситуационным
соображениям,
Прямолинейные струеиаправляющие сооружения, возводимые
для смещения размыва вверх от моста или для отжима мощных
пойменных течений от конуса или устоя моста, устраиваются до-
статочно длинными, так как иначе вихревые зоны, неизбежно
возникающие у головных частей, таких сооружений, будут распо-
лагаться слишком близко к мосту и угрожать подмывами опор
4*	99
моста. Обычно размеры верхо-
вых прямолинейных пойменных
струенаправляющих сооруже-
ний назначают равными полови-
не отверстия моста, а низовых
дамб —четверти отверстия. Как
и при устройстве криволинейных
сооружений, размеры прямоли-
нейных дамб корректируются со-
ответственно местным условиям.
Регуляционные , сооружения
на блуждающих реках представ-
ляют собой укрепленные валы,
постепенно сжимающие русло-
Рис. 21.17. Регуляционные сооруже- вую зону (рис. 21,17). -
иия иа блуждающих реках:	Береговой вал может быть за-
/-гранвд.“р^^“,о2ы?7-«Ьрталь- Щищен от подмыва соответству-
ныа вал; л - струеотвоаннки ющим укреплением его откоса
(см. рис. 21.17, а), лучше всего
гибким покрытием, опускающимся в размыв по мере развития
его, или путем постройки хорошо защищенных струеотбойных по-
перечных сооружений (см. рис. 21.17, б), примыкающих к почти
неукрепленному береговому валу. В последнем случае размывы
могут развиваться только вдали от берегового вала и не будут
угрожать его устойчивости:
Целесообразность последнего решения заключается в том, что
в этом случае защите подлежат только головные части попе-
речных сооружений, т. е. объем укрепительных работ значительно
снижается. Однако надо иметь в виду, что размывы у голов таких
русловых траверсов бывают большими, чем у гладкого берего-
вого вала.
Очертание в плане береговых валов, укрепленных со стороны
реки и ие укрепленных со стороны берега, может быть произ-
вольным, но плавным с обязательной выпуклостью в сторону
потока и весьма малым углом схода береговых валов непосред-
ственно перед мостом (иа длине, примерно равной ширине отвер-
стия моста), чтобы, во-первых, отодвинуть зону размыва вверх
против течения и, во-вторых, замедлить перемещение зоны раз-
мыва к мосту, Практически следует делать перед мостом кори-
дор из двух параллельных валов. При исключительно быстрых
деформациях русла, что характерно для блуждающих рек, проте-
кающих в мелкозернистых грунтах, береговые вады следует очер-
чивать в плане таким образом, чтобы перед мостом образова-
лось сжатое сечение, ширина которого составляла бы примерно
90—85% от Ширины отверстия моста. Створ, где рекомендуется
располагать это наиболее сжатое сечение, следует отодвигать
вверх от моста на ширину отверстия моста (см. рис. 21.15).
100
Поперечные сооружения должны быть расположены так, чтобы
между каждыми двумя соседними струеотбойниками — траверсами
образовалось защищенное протяжение вала. С этой целью рас-
стояние между траверсами назначается не более 6ZTsina, где Z,—
длина вышележащего трарерса, a — угол между осью траверса
и направлением течения.
Если поток будет косо направлен к очертанию фронта регули-
рования, то значение sin а может существенно отличаться от еди-
ницы, и расстояние между поперечными сооружениями окажется
весьма небольшим. Число траверсов может быть выбрано произ-
вольным, но лучше делать меньшее число длинных траверсов, чем
большее число коротких. Это вызвано тем, что у головы каждого
траверса происходит местный размыв, в связи с чем головы тра-
версов должны быть хорошо защищены. Верховой откос траверса,
непосредственно подвергающийся набегу воды и течению ее вдоль
сооружения, должен основательно укрепляться, в то время как
противоположный откос может быть укреплен значительно слабее.
В плане траверсы рекомендуется наклонять вниз по течению на
15—20°.
В ряде случаев у мостов через блуждающие реки одни из бе-
регов русла оказывается вогнутым, причем чаще всего на этом
берегу располагается и один из конусов моста, В этом случае
один из фронтов регулирования оказывается ие выпуклым в сто-
рону реки, а вогнутым. При этом регуляционные сооружения и в
этом случае могут быть выполнены в виде продольного незатоп-
ляемого укрепленного вала с подошвой, защищенной от подмыва,
или в виде поперечных сооружений — траверсов, размещаемых по
длине берега так, как описывалось выше, если ставится задача не
только защитить берег, ио и отодвинуть береговую линию в сто-
рону реки.
На равнинных реках защита берегов русла от размыва и сме-
щения существенно отлична. Над размываемым берегом русла
при паводках имеется слой воды, разливающейся на пойму. По-
этому берег должен быть защищен плоскими укреплениями, рас-
полагаемыми на спланированном береговом откосе без устройства
вала над берегом, или поперечными сооружениями, но уже за-
топленными. В этом случае траверсы должны быть наклонены и
плане ие по течению, а против него, чтобы направить на берег
донные струи, несущие наносы. Затопляемые траверсы работают
не всегда удовлетворительно, главным образом в связи с пере-
менной глубиной затопления. В отдельные маловодные годы эти
траверсы остаются даже иезатоплеиными. Поэтому плоские от-
косные укрепления, защищенные от подмыва, предпочтительнее,
чем затопленные траверсу.
Размываемый берег русла равнинной реки должен быть защи-
щен на всей длине берега, подверженной деформациям. Плоские
откосные укрепления заводятся и на неразмываемые участки,
'	,	101
Рис. 21.18. Форма уширении русла
(срезки) в плайе .
чтобы нарастание глубин проис-
ходило на длине защищенного,
т. е. неразмываемого, берега.
Ширина откосного укрепления
назначается такой, чтобы исклю-
чался подмыв основания укреп-
ления.
При проектировании искусст-
венных срезок под мостами нель-
зя применять срезку русловых
элементов, т. е. побочня или от-
мели в русле, сложенных пере-
мещающимися подвижными на-
носами. В. течение короткого про-
межутка времени срезанные рус-
ловые элементы восстанавлива-
ются потоком и никакого увели-
чения площади сечения или уши-
рения русла не получается.
Срезка должна устраиваться
только на’ пойменном участке от-
верстия моста. Таким образом,
применение срезки ограничивает-
ся мостовыми - переходами через
равнинные реки.
Срезка представляет собой
уширение русла. Необходимо,
чтобы переход от обычной ши-
рины русла выше моста к уши-
ренному руслу под мостом про-
исходил плавно, как и переход
от широкого русла под мостом к обычной ширине русла за мо-
стом. Для этого срезка должна быть развита в длину (рис.
21.18). Для плавного приема пойменных вод срезка должна начи-
наться пологим откосом. Заводить срезку на пойму, следуя за
очертанием струенаправляющего пойменного сооружения, не сле-
дует, так как это приводит к развитию сильных местных размы-
вов у струенаправляющих дамб. Заканчивается срезка пологим
откосом, по которому воды выходят на пойму. Полная длина
срезки зависит от ее ширины, т. е. от ширины пойменного участ-
ка отверстия моста. Длина в три-четыре ширины срезки не долж-
на считаться чрезмерной. Большую длину срезки следует назна-
чать только при условии, что грунт из нее может быть использо-
ван на постройку пойменной насыпи.
Спрямление русел меандрирующих рек желательно выполнять
задолго до постройки моста и подходов к нему, чтобы русловые
деформации, охватывающие значительное протяжение русла,
102
успели развиться и затухнуть, не угрожая целости регуляционных
сооружений. Однако это не всегда удается. В ряде случаев к
спрямлению русла приходится прибегать на действующих мосто-
вых переходах с целью улучшения их работы.
Часто спрямление русла делают узким и глубоким, но в этом
случае оно пропускает воду с большей скоростью, обладает из-
лишней транспортирующей способностью. Поэтому на таких спрям-
лениях происходят значительные деформации русел.
Равенство пропускной и транспортирующей способности быто-
вого русла и искусственного спрямления возможно только при
определенной отношении глубин. Повышение уровня воды на одну
и ту же величину ДЯ нарушает необходимое равновесие. При по-
вышении уровня воды транспортирующая и пропускная способ-
ности искусственного спрямления возрастают значительно силь-
нее, чем на бытовых участках русла, что приводит к неизбежным
деформациям русла иа спрямлении и изменению уклона водной
поверхности.
При выборе материалов и конструкций для регуляционных
сооружений следует ориентироваться в основном на местные ма-
териалы. Только в тех случаях, когда они ие могут обеспечить
необходимую прочность защитных сооружений и укреплений, не-
обходимо применять привозные и искусственно приготовляемые
материалы. Однако местные материалы (грунт, дерн и камень)
имеют предел применения.
Грунт может быть использован с достаточно высокой степенью
механизации работ. Поэтому следует стремиться как можно шире
применять грунт в качестве основы для сооружений. В большин-
стве случаев это удается, особенно на равнинных реках. Исклю-
чение составляют те случаи, когда грунт по своим физико-меха-
ническим свойствам непригоден для возведения сооружений.
Грунт в сооружениях может быть использован только при усло-
вии надежного его укрепления. Использование в этих целях дерна
и камня характеризуется в противоположность грунту низкой
степенью механизации строительных работ. Лишь каменная на-
броска может быть механизирована, хотя и здесь затрачивается
значительное количество ручного труда, так как без ручных отде-
лочных работ расход камня на укрепление получается необосно-
ванно большим. Невозможность механизации работ характеризует
и применение хвороста для создания укреплений берегов и отко-
сов земляных сооружений.
Чтобы больше механизировать труд на укрепительных и регу-
ляционных работах, все чаще стремятся применять габионы (ка-
мень в металлических сетках), бетон и железобетон, а также
другие материалы, позволяющие индустриализировать изготовление
элементов укреплений, производить элементы заблаговременно
вне места непосредственной укладки в сооружение и механизи-
ровать их укладку. В ряде случаев, где требуется особо надежная
103
защита, применение этих материалов диктуется и соображениями
прочности, например при защите насыпей и других сооружений
от волн на водохранилищах, при защите участков еще деформи-
руемого дна, при высоких скоростях течения и т. п. Эти современ-
ные конструкции и материалы находят все большее применение
и становятся основными в регуляционных и защитных работах на
мостовых переходах.
Земляным регуляционным сооружениям придается трапеце-
идальное поперечное сечение с крутизной откосов, как правило,
1: 2. Откосы, соприкасающиеся с текущей водой (II высотная под-
зона), укрепляют, причем тип укрепления назначают в зависи-
мости от скорости потока, обтекающего эти сооружения или на-
бегающего на них.
Речные откосы регуляционных сооружений, непосредственно
соприкасающиеся с быстро текущей водой, приходится защищать
камнем или бетонными и железобетонными плитами. Дерн при-
годен для этого только в редких случаях, так как паводочные
скорости даже на равнинных реках часто превышают 1,5—2,0 м/с,
и дерн разрушается. Дерновые укрепления обычно используются
для укрепления лишь полевых откосов регуляционных сооруже-
ний, около которых вода почти неподвижна,
Ширина гребня сооружений должна обеспечивать проезд тран-
спортных средств, доставляющих ремонтные материалы, а также
размещение этих материалов во время ремонта. В связи с этим
ширину гребня струенаправляющих сооружений не следует делать
меньше 2—3 м (рис. 21.19, а, б). В головной части сооружений
ширина гребня должна быть увеличена, так как именно здесь
возникает необходимость в срочных паводочных ремонтных рабо-
тах.
У регуляционных сооружений на равнинных реках наиболее,
уязвимой частью является верхняя по течению. У голов струена-
правляющих дамб и пойменных траверсов развиваются местные
размывы, в связи с чем сооружениям угрожает не только опас-
ность размыва поверхности откосов текущей водой, но и подмыв
подошвы, что может повести за собой сползание откоса, разру-
шение откосного укрепления и т. д. Против этих опасных подмы-
вов следует принимать соответствующие меры.
Подошву головы струенаправляющей дамбы или траверса
можно укрепить гибкими защитными покрытиями (тюфяками) или
рисбермами. Рисбермы применимы только в случае неглубокого
местного размыва у подошвы откоса (рис. 21.19, в, г). Размеры
тюфяка, обеспечивающего защиту от подмыва, назначают на осно-
вании расчета ожидаемого местного размыва. Глубина местного
размыва может быть установлена по зависимостям, получаемым
из формул для расчета местного размыва у опор мостов. Голову
струенаправляющей дамбы или траверса можно рассматривать
как очень широкую мостовую опору.
104
Рис. 21.19. Детали конструкций струеиаправляющих дамб:
а — обычное поперечное сечение; б — уширение гребня в головной части дамбы; » — унреи-
ление подошвы откоса тюфяком; а — рисберма у подошвы дамбы;
1 — положение тюфяка до размыва; 3 — положение тюфяка после размыва; 3 — откосное
укрепление; 4 — рисберма
Для пойменных бнсинусоидальных струенаправдяющих соору-
жений, обтекаемых с постоянной скоростью, скорость набега пой-
менного потока на голову сооружения практически равна ско-
рости пойменного потока под мостом. Для аллювиальных грун-
тов равнинных рек, в которых заканчивается местный размыв,
неразмывающая скорость невелика. Поэтому, считая набег потока
на голову сооружения нормальным (а=90°) и пренебрегая сопро-
тивляемостью грунта размыву, можно получить упрощенную фор-
мулу
23»м
*в = gVTT^'
(21.16)
где о» — скорость набегающей струн; т — крутизна откоса.
Глубины местного размыва у регуляционных сооружений часто
достигают значительных размеров, а в отдельных случаях превы-
шают глубины в русле под мостом. Длина тюфяка, достаточная
для того, чтобы закрыть размываемый откос, составляет
/Т = ЛВУ 1	(21.17)
где тТ — крутизна наклона тюфяка.
Тюфяк может опускаться в размыв и прикрывать разрушаемый
откос с очень большой крутизной. Обычные углы наклона тюфяков
60—70° к горизонту. Поэтому, как правило,
105
В простейшем случае, когда тт—т,
23»*	2
/т =----— = 2,5»м,
g
где — скорость набегающей волны, м/с.
Если тюфяки строят до того, как местный размыв развился
или начался, их укладывают насухо. При защите уже работающих
подмываемых регуляционных сооружений тюфяки укладывают в
воду.
Тюфяки могут быть изготовлены из различных материалов.
В настоящее время освоена постройка тюфяков из бетонных сочле-
ненных массивов, осваиваются тюфяки из армированных асфаль-
товых полотнищ небольшой толщины. Долгое время применяли
каменно-хворостяные тюфяки, однако они страдают существенны-
ми недостатками: хворост, находящийся в условиях переменного
смачивания и высыхания, что неизбежно для пойменных соору-
жений, быстро сгнивает; устройство каменно-хворостяных тюфя-
ков возможно только ручным способом. Поэтому в настоящее
время наметился быстрый переход к новым конструкциям.
Толщина хворостяного тюфяка назначается конструктивно,
обычно от 0,25 до 0,6 м, а толщина каменной его пригрузки —
равной 60% толщины слоев хвороста. Крупность камня пригрузки
должна быть такова, чтобы он не был снесен текущей водой. При
этом необходимо учитывать, что камни на тюфяке будут лежать
на довольно крутом откосе, в связи, с чем допускаемая скорость
для них должна быть снижена на 25—30%.
Тюфяки из сочлененных бетонных элементов имеют довольно
большие зазоры между блоками, поэтому могут укладываться
только на достаточно крупных грунтах (галька, гравий), которые
не вымываются через зазоры. При обычных землистых грунтах,
распространенных на равнинных реках, необходимо закрыть за-
зоры между блоками, чтобы исключить возможность вымывания
грунта. Это может быть осуществлено путем использования бри-
зола, хорошо растягивающегося битумно-резинового изоляцион-
ного материала, наклеиваемого горячим битумом на нижнюю
поверхность сочлененных бетонных блоков. При деформациях
покрытия, бризол растягивается, но не разрывается. Изготавли-
вать элементы таких тюфяков можно индустриальным способом.
Укладка тюфяков из сочлененных элементов должна произво-
диться секциями шириною по 10—15 м, иначе неизбежен разрыв
сочленений элементов.
Асфальтовые тюфяки могут быть изготовлены на асфальто-
бетонном заводе, а смонтированы из отдельных полотнищ на месте
укладки. Обязательным условием применения этого способа яв-
ляется большой объем укрепительных работ, выполняемых с
помощью тюфяков, что делает рентабельным монтаж асфальто-
106
бетонного завода или наличие такого действующего завода вблизи
места перехода.
При использовании тюфячных покрытий необходимо иметь в
виду, что развитие растительности под тюфяком может привести
к повреждениям как асфальтовых тюфяков, так и бризольного слоя
бетонных тюфяков. Поэтому перед укладкой тюфяков следует
удалить из-под них растительную землю и протравить нижеле-
жащий грунт.
Простыми и долговечными являются тюфяки из габионов,
т. е. из камня, заключенного в металлические сетки из оцинко-
ванной железной проволоки, которым приданы необходимые раз-
меры в плане и высота, равная толщине тюфяка.
Конструкции тюфяков должны быть проверены расчетом.
В ходе размыва вымываемый грунт увлекает за собой тюфяк,
в результате чего продольное усилие, разрывающее тюфяк, ока-
зывается больше его веса и, по данным И. А. Ярославцева, со-
ставляет
/>разр = СгКГ+^,	(21.18)
где От — вес тюфяка; f — коэффициент трения между грунтом и тюфяком,
равный 0,5.
Разрывающее усилие должно восприниматься арматурой тюфя-
ков и их анкерным закреплением.
В тех случаях, когда тюфяк все время будет находиться в воде,
следует учитывать уменьшение его веса от погружения в воду.
Одновременно следует учитывать, что опускание тюфяка происхо-
дит рывками, и поэтому в расчет вводят двойную силу Рразр-
Укрепления откосов сооружений, работающих во время поло-
водий в условиях волнобоя и ледохода, должны быть соответст-
венным образом проверены на удар и давление льда и волн.
Расчет на отрыв плит при подвижке льда обычно не производят.
Укрепления сооружений соприкасаются с ледяным покровом только
на водохранилищах, где лед тает на месте.
Укрепления для защиты опор мостов от подмыва во многих
случаях применяют тех же конструктивных форм, что и описан-
ные выше, т. е. в виде различных тюфячных покрытий и камен-
ных набросок. В последнее время применяются в опытном порядке
и принципиально другие виды укреплений. К ним прежде всего
следует отнести заполнение воронки размыва у опоры «тяжелой
жидкостью» — мастикой с объемной массой 3—4 т/ма (Ю. А. Анд-
рианов), которая самотеком подается в воронку размыва. Этот
способ весьма технологичен и применим для повышения устойчи-
вости опор, у которых развился недопустимый местный размыв.
В КАДИ (Д. И. Згорским) успешно ведутся как эксперимен-
тальные работы, так и производственное внедрение специальных
защитных «козырьков», располагаемых на уровне общего размыва,
при помощи которых удается местный размыв или устранить, или
1(77
существенна уменьшить. Эти разработки применялись при пост-
ройке фундаментов опор в открытых котлованах и для/защиты
струенаправляющих дамб.	/
На блуждающих реках в качестве материалов для постройки
регуляционных сооружений до последнего времени применяли
каменно-хворостяную (таштугайную) кладку, т. е. послойную
укладку хвороста и камня. Эта кладка, выполняемая только вруч-
ную, Может быть применена практически с вертикальными отко-
сами и допускает некоторую осадку сооружений. При постройке
таких сооружений в воде применяют сипайно-таштугайную клад-
ку, где деревянные пирамиды — сипаи служат для поддержания
кладки в сохранности даже при значительных деформациях под-
мываемого основания.
В условиях деформируемого дна для постройки сооружений
успешно применяют габионную кладку из элементов объемом 1—
2 м3, выполненных в виде проволочных сеток, наполненных кам-
нем и удерживающих его от расползания.
Применение тюфяков новых типов позволяет использовать
грунт для постройки регуляционных сооружений на блуждающих
и горных реках'. Земляной массив из гальки или другого грунта,
закрытый сплошными неразмываемыми коврами, будет прочным
даже при значительных русловых деформациях, характерных для
блуждающих и горных рек. Работы по устройству таких соору-
жений могут быть механизированы.
Следует иметь в виду, что излишне широкие участки русел
блуждающих рек характеризуются некоторой постоянной средней
глубиной, не зависящей от ширины русла, и максимальной глу-
биной, которая возрастает по мере увеличения ширины. В связи
с этим наибольшую угрозу подмыва, т. е. возникновения боль-
шой глубины у сооружения и на блуждающих реках, испытывают
головные, т. е. наиболее удаленные от моста части береговых
валов, расположенные на участках русла большой ширины. Непо-
средственно около моста, где поток сильно сжимается, глубина
также может быть значительной, но не в силу излишней ширины
русла, а в связи с уменьшением ширины фронта переноса наносов.
Наименьшая глубина русла будет наблюдаться у средних ча-
стей сооружения, где ширина потока между валами равна
ширине активной зоны, по которой перемещаются наносы.
Вопрос о защите от подмыва головных частей фронтов регу-
лирования при любой конструкции сооружений должен быть ре-
шен особенно серьезно не только потому, что глубина в широких
сечениях блуждающей реки велика, но и потому, Что разрушение
головной части сооружений приводит к прорыву потока за бере-
говой вал, к заполнению всего этого пространства водой, а затем
к переливу через береговой вал непосредственно около моста и
к смыву этого вала. Последнее происходит потому, что блуждаю-
щие реки характеризуются значительными уклонами. Следова-
108
тельнолразница между отметками потока у головной части соору-
жения и у моста достаточно велика. Даже небольшое количе-
ство боды, зашедшее за береговой вал и немедленно благодаря
уклону переместившееся вниз по течению, приводит к значитель-
ному повышению уровня воды у насыпи.
В целях Предотвращения возможного прорыва водного потока
за береговые валы можно применить заполнение грунтом всего
пространства между старой границей русла, пойменной насыпью
и новой границей русла — береговым валом. Для снижения стои-
мости земЛяных работ целесообразно применить кольматаж, т. е.
заиление этого пространства оседающими наносами реки. Коль-
матаж осуществляется последовательными напусками речной воды,
цесущей много взвеси, осветлением ее путем отстаивания и спус-
ком осветленной воды в реку. Для осуществления работ по коль-
матажу необходимо устраивать надежно работающие входные и
сбросные сооружения для речной воды.
Продольные и поперечные регуляционные сооружения на блуж-
дающих реках надо строиТь сплошными, так как иначе они не
будут отклонять поток от берега или берегового вала; В отдель-
ных случаях делались попытки применить в качестве поперечных
сооружений не сплошные, а сквозные конструкции. Основная идея
применения таких сооружений заключалась в том, что сквозные
сооружения вызывают^ меньшее искажение режима течения вод-
ного потока, в связи с чем ожидаемый около поперечных соору-
жений размыв должен быть меньшим. Это было бы правильным,
если бы у сооружений возникали только местные размывы. Но
основную опасность нарушения устойчивости берегового вала
представляет не глубина местного размыва, а глубина русла,
которая развивается у подошвы вала в результате общего размыва
и при закономерном перемещении скоплений наносов в русле.
В частности, Вдали от моста, до тех пор, пока около берегового
вала размещается скопление наносов, ему не угрожает подмыв
основания, несмотря на большие скорости течения. В этот момент
у поперечного сквозного сооружения действительно будут разви-
ваться только местные размывы, вызываемые набегами водного
потока на элементы конструкции. По мере передвижения скопле-
ний наносов вниз по течению малая глубина у берегового вала
сменяется на большую. В этом и заключается периодическое из-
менение форм поперечного сечения, закономерно происходящее в
реках с течением времени.
Сквозное сооружение не прекращает течения вдоль берегового
вала, следовательно, не прекращается и перенос наносов вдоль
этого вала, и большие глубины возникают непосредственно около
его подошвы. Сквозные вооружения не могут препятствовать пере-
мещению скоплений иаиосов, поэтому их устройство будет беспо-
лезным, пока скопление находится у берегового вала. После ухода
скопления вниз По течению наличие сквозного сооружения у бере-
109
гового вала будет только вредным, так как скорость лечения
внутри этого сооружения даже несколько больше, чем ода была
бы в этом же месте при отсутствии сооружения.
В результате не удается ни защитить берег или береговой
вал, ни сохранить сквозное русловое сооружение, которое .обычно
гибнет От сильных подмывов. Русловые сквозные сооружения це
оправдали себя в эксплуатации, поэтому они не могут быть реко-
мендованы.
Для укрепления берегов у мостов через блуждающие горные
реки, характеризуемые сильными течениями, применяют мощные
бетонные фундаментные подпорные стены. Такие стены нередко
подмываются, в связи с чем применяют различные способы защиты
фундаментов стен от действия размыва, например, ,защитные уст-
ройства в виде массивных коротких деформируемых шпор.
Вместо подпорной стены, требующей защиты от подмыва,
можно применять «сползающие массивы», опускающиеся по спе-
циальным направляющим по мере размыва у берега. Чтобы эти
массивы были подвижны, нельзя допускать их заклинки при опус-
кании. С этой целью они должны иметь между собой некоторые
зазоры, под которыми должен лежать грунт такой крупности,
чтобы вымывание его через зазоры было невозможно.
Бетонки железобетон находят в последнее время применение
и для устройства струенаправляющих дамб вместо дамб из грун-
та, особенно, если вдоль сооружений ожидаются сильные местные
размывы. Причиной этих размывов является возникновение попе-
речной циркуляции у сооружений, выпуклых в сторону реки, с
донными течениями, уносящими продукты размыва от подошвы
дамбы. Применяя бетонные струенаправляющие стенки, строители
получают возможность управления поперечной циркуляцией, делая
для этой цели на вертикальной поверхности стенки специальные
жесткие косые направляющие ребра. Как показали лаборатор-
ные исследования А. А. Кургановича и А. А. Дударя в КАДИ,
при помощи этих ребер удается резко снизить интенсивность
поперечной циркуляции у откоса. Наибольшее уменьшение раз-
мыва (до двух раз) достигалось при этом при наклоне ребер под
углом 50—55° к плоскости дна потока.
Конструктивное выполнение железобетонных направляющих
ребер на бетонных струеиаправляющих дамбах не вызывает ка-
ких-либо принципиальных трудностей.
РАЗДЕЛ ШЕСТОЙ
ПРОЕКТНО-ИЗЫСКАТЕЛЬСКИЕ РАБОТЫ
;--------------------- 11
Глава 22
ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
22.1.	Виды проектно-изыскательских работ
Степень удовлетворения проектируемой дорогой требованиям
народного хозяйства и стоимость ее строительства зависят исклю-
чительно от тщательности учета в проекте размеров и особенно-
стей перспективного движения, местных природных условий, пла-
нов развития обслуживаемых дорогой районов н технических
возможностей Организаций, которые будут осуществлять постройку
дороги.
Дорожное строительство требует значительных затрат дёнеж-
ных средств, материальных и трудовых ресурсов. Обеспечение вы-
соких транспортных качеств построенной дороги должно соче-
таться с весьма продуманными н экономически обоснованными
решениями в части изъятия земель под дорогу, объемов земля-
ных работ, использования привозных дорогостоящих строитель-
ных материалов, дефицитных или остро необходимых для других
отраслей народного хозяйства. Проектировщик, обдумывая каж-
дое проектное решение, должен представлять себе ясно, как мо-
гут осуществить его строители и как эГо решение будёт отра-
жаться на условиях эксплуатации автомобильного транспорта.
Его решения должны основываться на новейших достижениях
науки и техники и обязательно предусматривать прогрессивные
современные методы индустриального строительства.
Работа дороги во многом определяется ее положением на
местности. Все проектные решения следует основывать на глубо-
ком и детальном изучении местных народнохозяйственных и при-
родных условий. Долгое время для этого основным путем являлся
выезд работников проектных организаций на местность для вы-
полнения всех необходимых съемок — изысканий. / Современное
развитие техники аэрофотосъемочны/ работ дает возможность пе-
ренести существенный объем работ, ранее выполнявшихся в поле,
в камеральные условия. При э£ом для труднодоступных горных
или заросших лесом районов обеспечивается более надежный
Ш
выбор наилучшего проложения трассы, и сокращается обтаем ин-
женерно-геологических работ.
Однако, несмотря на все развивающиеся методы дешифриро-
вания аэрофотоснимков, многие данные, необходимые для проек-
тирования, могут быть получены только в результате наземных
геодезических работ, которые остаются поэтому обязательным
элементом составления проекта. Наземные геодезические съемки
необходимы таЮке при восстановлении трассы на местности перед
началом строительных работ.
Порядок разработки проектов на все виды строительства в
СССР определяется постановлением Совета Министров СССР от
28 января 1985 г. «О дальнейшем совершенствовании проектно-
сметного дела и повышении роли экспертизы и авторского над-
зора в строительстве». Учитываются также положения Инструк-
ции Госстроя СССР о составе, порядке разработки, ^согласования
и утверждения проектно-сметной документации на устроительство
предприятий, зданий и сооружений (СН 202-81).
Проектирование автомобильных дорог осуществляют в одну
или две стадии.
В одну стадию (рабочий проект со сводным сметным расчетом
стоимости, составляемый на основе изысканий) осуществляют
проектирование простых, технически несложных объектов мест-
ного значения, и дорог в благоприятных, хорошо изученных при-
родных условиях. При этом широко используют типовые и пов-
торно применяемые оправдавшие себя в условиях эксплуатации
индивидуальные проекты.	, <
В две стадии (проект со сводным сметным расчетом стоимо-
сти и рабочая документация со сметами, составляемые иа основе
окончательных ,предпостроечных инженерных изысканий) проек-
тируют крупные дороги общегосударственного и республикан-
ского значений, а также дороги в районах со сложными природ-
ными особенностями, требующими особого учета.
Задания на проведение изысканий и разработку проектов ав-
томобильных дорог выдаются проектным организациям на основа-
нии разрабатываемых плановыми органами схем развития и раз-
мещения предприятий разных отраслей народного хозяйства в
союзных республиках или экономических районах страны. Дета-
лизацией этих схем являются схемы развития сети -дорог иа
перспективу до 15—20 лет, которые составляют по данным эконо-
мических изысканий, обосновывающих хозяйственную необходи-
мость и экономическую целесообразность осуществления намечае-
мых объектов транспортного строительства. На основе этих
работ, относящихся к так называемой предпроектной стадии, кото-
рая предшествует разработке проектов важнейших дорог, состав-
ляют детальные технико-экономические обоснования (ТЭО) эф-
фективности строительства или реконструкции дорог и крупных
инженерных сооружений на дорогах.
112
22.2.	Технико-экономические изыскание
Для проектирования конкретной дороги необходимо распола-
гать надежными данными о предстоящих по ней перевозках. Это
входит в задачу экономических изысканий, которые иа основании
обследований района проложения дороги должны выявить все
организации и предприятия, осуществляющие грузовые и пасса-
жирские перевозки, установить направления й объемы транспорт-
ных потоков и перспективы их роста за принимаемый при проек-
тировании расчетный период.
Экономические изыскания отдельных дорог проводят на базе
ранее составленных схем развития сети автомобильных дорог
административных или хозяйственных районов, в которых даны
соображения о рациональной сети дорог, предполагаемом харак-
тере перевозок и интенсивностях движения, типах дорожных
одежд на отдельных маршрутах, приведены сведения об основ-
ных возможных источниках получения дорожно-строительиых ма-
териалов, оценены стоимость строительства и эффективность пред-
лагаемой дорожной сети.
Для конкретных автомобильных дорог проводятся предпроект-
ные экономические изыскания бригадами экономистов под руко-
водством главного инженера проекта, которые готовят материалы
для обоснования наиболее рационального проложения дороги, ее
технических параметров и народнохозяйственной эффективности
строительства. До начала полевых работ изучаются и анализи-
руются справочные материалы ЦСУ, отчетные данные министерств
и ведомств СССР, материалы республиканских и областных пла-
новых и статистических управлений, отчеты отдельных хозяйств и
предприятий, осуществляющих перевозки. В период полевых ра-
бот все эти сведения дополняются в местных организациях.
В результате изысканий должна быть выявлена полоса местно-
сти, с которой на дорогу могут стекаться грузы (район тяготе-
ния). Для надежности изысканиями охватывается большая по-
лоса (район изысканий). Обычно район изысканий включает при-
легающие к дороге территории» ограниченные крупными естествен-
ными рубежами или ближайшими дорогами той же или более
высокой категории, что и изыскиваемая.
£ Грузовые и пассажирские потоки выявляют на основе сведе-
ний, собираемых в плановых органах и непосредственно в тран-
спортных организациях при помощи рассылаемых анкет или оп-
роса на месте. В первом случае во все адреса направляют от
имени Госплана республики или областных исполнительных ко-
митетов Советов народных депутатов запросы о перевозках за
прошлые годы по отчетным данным и о плановых прогнозах иа
15—20 лет вперед. Получаемые ответы не всегда бывают доста-
точно исчерпывающими и их уточняют при выездах в эти орга-
низации работники изыскательской партии.
113
На промышленных предприятиях собирают данные о количе-
стве вывозимой автомобилями продукции и пунктах ее доставки,
а также о местах и объеме получаемого сырья. Сельскохозяйст-
венная продукция учитывается раздельно по совхозам и колхозам
в разрезе полеводства, животноводства и подвозимых грузов снаб-
жения и обеспечения производства (удобрения, топливо и др.).
Учитываются земельные фонды, посевные площади по различным
сельскохозяйственным культурам, урожайность и перспективы ее
роста. Устанавливают пункты вывоза продукции и получения ма-
териалов и сроки перевозок. Должны быть получены данные о
себестоимости перевозок, необходимые для обоснования народно-
хозяйственной эффективности дороги. На основе собранных данных
составляют схемы транспортных связей (см. ч. 1, рис. 10.1) и ведо-
мости перевозок, которые используют для планирования начер-
тания дорожной сети.
Сведения о фактических размерах движения автомобилей по-
лучают в дорожно-эксплуатационных органах и путем проведения
контрольного учета движения сидами проектной организации. Его
проводят в период максимальных перевозок в рабочие дни недели
в течение 8—12 ч. Для учета сезонных и недельных колебаний
охватывают различные периоды года. Количество транзитных
автомобилей учитывают по их номерам.
Для намечаемой сети дорог или проектируемого маршрута
определяют по отдельным перегонам среднесуточную годовую на-
пряженность
365^у
где Q — объем грузовых или пассажирских перевозок в год, тыс. т, или число
пассажиров; т]— коэффициент увеличения грузе- или пассажиропотоков за счет
неучтенных перевозок (грузы мелких предприитий, внеплановые перевозки, лич-
ные перевозки или поездки населения и т. п.), равен 1,2ч-1,5; k — коэффициент
сезонной неравномерности перевозок, устанавливаемый при изысканиях; у — коэф-
фициент использования грузоподъемности автомобилей; q— средняя грузоподъ-
емность транспортных средств, определяемая иак средневзвешенная для парка
автомобилей с учетом тенденций развития автомобилестроении; 0 — коэффициент
использовании пробега автомобилей.
В связи с широким использованием в сельскохозяйственных
районах для перевозки грузов тракторных прицепов должен быть
учтен и этот вид перевозок.
При резко выраженном сезонном характере перевозок интен-
сивность движения вычисляют также для периода пик. Для ма-
гистральных дорог, проходящих параллельно железным дорогам,
учитывают возможность передачи на них короткопробежных
грузов.
Сложность определения перспективных грузопотоков заклю-
чается в том, что анализ существующих и плановых перевозок не
может учесть активизирующей роли построенной дороги, которая,
114
создавая возможности перевозок, вызывает быстрое, ранее не
предусматривавшееся, развитие народного хозяйства зоны тяго-
тения и привлекает транзитные грузопотоки. В практике строи-
тельства магистральных автомобильных дорог СССР было немало
случаев, когда проектная интенсивность движения на построенных
дорогах, определеииая как перспективная на 20 лет, уже через
несколько лет была превышена в несколько раз. Поэтому для
учета влияния «внетранспортного» эффекта дорожного строитель-
ства в результате подсчетов перспективной интенсивности прихо-
дится вводить поправочный коэффициент, значение которого уста-
навливают по опыту эксплуатации дорог-аналогов в сходных усло-
виях.
При развитой дорожной сети, на которой систематически про-
водится учет движения, расчетная перспективная интенсивность
может быть определена методом экстраполирования данных наб-
людений за ряд лет (см. далее п. 27.2).
22.3.	Технико-мюномическое обоснование дорожного
строительства
Технико-экономические обоснования (ТЭО) и технико-экономи-
ческие расчеты (ТЭР) являются основными документами, кото-
рые доказывают хозяйственную и экономическую целесообраз-
ность строительства автомобильных дорог или их отдельных участ-
ков.
В ТЭО устанавливают объемы грузовых и пассажирских пере-
возок по проектируемой дороге, интенсивность движения в рас-
четные сроки, категорию дороги и нормативы на элементы плана
и продольного профиля, намечают варианты трассы, выполняют
технико-экономическое сравнение и выясняют возможность осу-
ществления избранного варианта, согласовывая его с заинтересо-
ванными организациями. Намечают принципиальные проектные
решения по земляному полотну, дорожной одежде, искусственным
сооружениям и техническим зданиям. Одновременно устанавли-
вают важнейшие технико-экономические показатели строительства
и оценивают эффективность капитальных вложений, а также оп-
ределяют объемы строительных работ и их стоимость на основе
укрупненных показателей. Последнее очень важно, так как уста-
новленная в ТЭО расчетная стоимость не может быть превышена
при последующем проектировании.
В ТЭО должны быть продуманы вопросы организаций строи-
тельства работ, собраны сведения о карьерах дорожно-строитель-
ных материалов и наличии местных побочных продуктов промыш-
ленности, пригодных для использования при постройке дорог,
намечены источники обеспечения строительства фондируемыми ма-
териалами, металлическими и железобетонными конструкциями,
электроэнергией и водой, выяснены условия организации произ-
115
водственной базы строительства. На стадии составления ТЭО на-
мечают и согласовывают с землепользователями и другими заин-
тересованными организациями положение дороги на местности,
места пересечения ее с железными дорогами, газопроводами, ли-
ниями электропередачи и др.
Рекомендуемый вариант трассы должен предусматривать ком-
плекс технических решений по рациональному использованию при-
родных ресурсов, предотвращению отрицательного Воздействия
строительства и эксплуатации автомобильной Дороги на окру-
жающую среду (воздух, воду, почву, растительный и животный
мир и др.).
Проложение дороги вблизи крупных населенных пунктов тре-
бует увязки ее с генеральными схемами планировки городов и
учета развития их транспортной схемы.
ТЭО должно обосновывать очередность и примерные сроки
строительства дороги, рекомендовать общую схему организации
строительства, определять потребность в основных видах строи-
тельных машин, оборудования и транспортных средствах.
Таким образом, технико-экономическое обоснование является
весьма ответственным документом, в котором принимают и обос-
новывают все принципиальные решения по строительству дороги.
Последующие стадии проектирования лишь уточняют и детали-
зируют решения, установленные в ТЭО, Поэтому его составление
требует весьма большого внимания и тщательности. Его Поручают,
как правило, наиболее опытным проектным организациям.
Объем материалов ТЭО и ТЭР и их структура определяются
ведомственными указаниями, разрабатываемыми головной проект-
ной организацией Союздорпроект Минтрансстроя СССР, и зави-
сят от сложности И значения объекта ТЭО. Их оформляют в виде
пояснительной записки с приложением необходимых схем, карт,
чертежей и таблиц.
Сжатость изложения ТЭО должна сочетаться с убедительностью
и доказательностью Приводимых в нем соображений.
22.4.	Проект на строительство автомобильной дороги
Проект на строительство автомобильной дороги, разрабатывае-
мый на основе материалов технико-экоиомическрго обоснования
и инженерных изысканий, должен исчерпывающе доказать техни-
ческую возможность строительства дороги по намеченному в ТЭО
направлению. Он разрабатывается в две стадии — составление
проекта со сводным расчетом стоимости и рабочей документации
со сметами. Проект должен определить точное положение дороги
на местности и дать окончательное решение вопросов, связанных
с назначением конструкции всех элементов дороги, обоснованием
их размеров, определением объемов строительных работ и оцен-
116
кой стоимости их выполнения. В проекте устанавливают источ-
ники обеспечения строительства основными материалами, элек-
троэнергией и водой, назначают сроки окончания строительства
отдельных участков и определяют сметную стоимость строитель-
ства дороги по отдельным пусковым комплексам. Все эти вопросы
должны быть разработаны достаточно детально, так как финан-
сирование строительства и расчеты со строительными организа-
циями осуществляют по сметам утвержденного проекта.
Входящие в состав проекта решения о проложении трассы
дороги на местности, конструкции земляного полотна, мероприя-
тиях по обеспечению отвода воды от дороги, намеченные прн
проектировании по материалам аэрофотосъемки или по крупно-
масштабным картам, должны быть уточнены и откорректированы
в процессе выполнения полевых изыскательских работ. Это не
исключает, однако, необходимости введения отдельных уточнений
и исправлений иа камеральной стадии разработки проекта, когда
проектировщик получает возможность комплексного анализа всех
собранных материалов.
Прн проектировании необходимо широко использовать типо-
вые и оправдавшие себя в практике эксплуатации индивидуальные
проекты. При этом, учитывая быстрые темпы развития техники
дорожного строительства, необходимо использовать право проект-
ной организации вносить в них изменения, связанные с примене-
нием новых материалов, более прогрессивных методов строитель-
ства и более совершенных конструктивных решений.
Принятое в июне 1986 г. постановление Совета Министров
СССР «О серьезных недостатках в деятельности некоторых отрас-
левых научно-исследовательских и проектно-конструкторских ор-
ганизаций» подчеркнуло роль проектных организаций в реализа-
ции утвержденного XXVII съездом КПСС курса на ускорение
социально-экономического развития страны. Учитывая реальные
возможности строительных организаций, проектные решения
должны стимулировать внедрение передовых методов организации
работ, совершенствование технологии, способствовать индустриа-
лизации строительства и повышению его качества.
Проектирование доррг должно быть творческим процессом,
подчиненным идее создания оптимальных условий эксплуатации
автомобильного транспорта и удобства пассажирских перевозок
при соблюдении требований охраны окружающей среды и архи-
тектурной композиции дороги, как общественного сооружения мас-
сового использования. Проектируя какой-либо участок дороги,
необходимо все время мысленно ставить себя на место едущего
по этой дороге водителя и оценивать складывающиеся режимы
движения и обеспеченность безопасности движения.
При составлении проекта выполняют следующие работы:
оформляют планы трассы по намеченным во время изысканий
конкурирующим вариантам; выявляют места, где при составле-
117
нии рабочей документации могут потребоваться дальнейшие уточ-
нения;
проводят необходимые гидравлические расчеты, выбирают и
привязывают к местным условиям типовые проекты искусствен-
ных сооружений; составляют проекты водоотводных, дренажных,
укрепительных и регуляционных сооружений;
наносят на продольном профиле окончательную проектную ли-
нию с учетом почвенно-геологических и гидрологических условий
и требований безопасности движения. Для дорог, прокладывае-
мых по крутым склонам, находят, используя снятые при изыска-
ниях планы в горизонталях, рациональное положение трассы в
плане и продольном профиле;
выполняют расчеты устойчивости земляного полотна, разраба-
тывают его конструкцию на косогорах, болотах и других участ-
ках, требующих индивидуального проектирования;
разрабатывают на основе альбомов типовых проектов и допол-
нительных расчетов варианты конструкций дорожной одежды, при-
вязанные к участкам дорог;
разрабатывают схемы размещения на дороге зданий дорожной
и автотранспортной служб, сооружений для обслуживания дви-
жения, схемы расстановки дорожных знаков и разметки проезжей
части;
намечают источники получения строительных материалов, уточ-
няют данные об их потребном количестве, составляют схемы раз-
работки притрассовых карьеров;
разрабатывают меры по рекультивации земель, занимаемых
под карьеры, резервы, временные здания и сооружения с тем,
чтобы после окончания строительства возвратить их в. пригодном
для использования в сельском хозяйстве виде;	\
намечают мероприятия по зимнему содержанию дороги, раз-
мещению баз противогололедных материалов, устройству снего-
защитных посадок, установке щитов;
составляют схемы размещения дорожно-строительных подраз-
делений, рассчитывают потребности в материалах, оборудовании,
дорожно-строительных машинах и трудовых ресурсах, строят ли-
нейный календарный график выполнения работ. Анализируют
проектные решения с точки зрения экономного расходования де-
фицитных материалов.
Важным разделом проекта являются сводные сметные рас-
четы — основной документ для планирования строительства и рас-
четов между заказчиками и строительными организациями.
Все проектные решения, которые затрагивают интересы земле-
пользователей и других организаций, должны быть с ними согла-
сованы. В зависимости от значимости согласования до разработ-
ки проекта их проводят на стадии разработки ТЭО, во время про-
ведения изысканий, а также в период разработки проекта. Пере-
чень необходимых согласований очень обширен. Обоснованное в
118
ТЭО Направление основного и конкурирующих вариантов согла-
суется с Советами народных депутатов, колхозами, совхозами,
лесхозами и Госгортехнадзором, если трасса пересекает выявлен-
ные месторождения полезных ископаемых.
Места пересечения железных дорог, водных путей сообщения,
линий электропередачи и других воздушных, наземных и подзем-
ных коммуникаций согласовывают соответственно с управлениями
железных и автомобильных дорог, органами речного транспорта
и владельцами соответствующих линий. Согласованию подлежат
не только постоянные дорожные объекты, но и расположение вре-
менных сооружений — разгрузочных площадок, складов дорожно-
строительных материалов, асфальтобетонных заводов, а также
возможность разработки карьеров4 местных строительных мате-
риалов (песка и гравия). Все проектные решения обязательно
согласовываются с органами Государственной автомобильной ин-
спекции.
Отказ какой-либо организации от согласования принципиаль-
ных решений вызывает необходимость соответствующей перепроек-
тировки или передачи опорного вопроса на решение вышестоящих
организаций.
22.5.	Состав и оформление проекта
Проект автомобильной дороги состоит из ряда документов,
представляемых на рассмотрение утверждающей инстанции и пе-
редаваемых строительной организации. Вспомогательные материа-
лы хранятся в архиве проектной организации в подлинниках,
подписанных исполнителями (подлинные журналы полевых работ,
задание на проектирование, документы согласований, ведомости
подсчетов объемов работ, технико-экономические обоснования,
гидравлические и статистические расчеты и т. п.).
Для единообразия проектов, разрабатываемых разными проект-
ными организациями, их оформляют в строгом соответствии с
эталоном проекта на строительство автомобильной дороги, раз-
работанным Союздорпроектом Минтрансстроя СССР. Все материа-
лы проекта копируют на множительных аппаратах и брошюруют
в отдельные тома, выпускаемые в 4—5 экз. Чертежи в проектах
выполняют согласно образцам, приложенным к эталону. Они
должны быть кратны стандартному размеру листа 290 x 200 мм.
Чертежи большего размера складывают в стандартные форматки.
Все документы должны быть подписаны руководителями проект-
ной организации и' исполнителями проектных работ.
Разбивку материалов в проекте на новое строительство при-
нимают следующей:
Раздел 1. Общая пояснительная записка, включающая- зада-
ние на проектирование, данные о грузонапряженности л интенсив-
ности движения. Обоснование выбора трассы.
119
Раздел 2 (может быть разделен на несколько подразделов)'.
Строительные решения — подготовка территории строительства,
тродольный профиль дороги, земляное полотно, искусственные
:ооружения, пересечения и примыкания, Дорожные устройства н
Остановка дороги, дорожная и автотранспортная службы. Строи-
тельные материалы. Охрана окружающей среды.
Раздел 3. Организация строительства. Сводная ведомость объ-
емов строительных работ, линейный календарный график организа-
ции строительства, потребность в строительных машинах и обору-
довании, в дорожно-строительных материалах.
Раздел 4. Сметная документация.	6
Раздел 5. Паспорт строительства.
Проекты иа капитальный ремонт и реконструкцию дорог допол-
няются материалами, характеризующими состояние существующей
дороги — ее пропускная способность, прочность дорожной одежды,
эбеспечение безопасности движения и обоснование необходимых
мероприятий по повышению транспортно-эксплуатационных ка-
честв дороги.
Все изменения и дополнения в первоначальный проект, внесен-
ные по решению экспертизы и утверждающей инстанции, объединя-
ются в отдельный дополнительный том.
При оформлении основных чертежей проекта соблюдают
следующие требования. План трассы в масштабе 1 : 10000 вычер-
чивают по данным пикетажа с учетом имеющихся аэрофотоснимков
и топографических карт масштаба 1 : 10000—1 :25 000, нанося на
него все варианты трассы, километраж, месторождения дорожно-
строительных Материалов, планируемые базы строительства. Си-
туацию уточняют по данным изысканий (рис. 22.1). Для дорог в
горной местности масштаб плана трассы может быть увеличен. При
большом количестве углов поворота данные об их элементах выно-
сят в таблицы.
В связи с высокими требованиями, предъявляемыми к обосно-
ванию отвода земель, большое значение приобрел график занимае-
мых земель (рис. 22.2). На нем указывают границы земляного
полотна н искусственных сооружений, обосновывающие необходи-
мую ширину полосы отвода. Особо отражаются территории, вре-
менно отводимые под строительные площадки и пути подъезда, а
также под сосредоточенные резервы грунта для возведения на-
сыпей.
Чертежи поперечных профилей земляного полотна включают
как типовые, так и индивидуально разработанные для отдельных
сложных участков. Для отдельных сложных цест трассы, строи-
тельных площадок и карьеров строительных материалов составля-
ют планы в масштабе 1:500—1 :2000 с горизонталями сечением
от 0,25 до 1 м.
Составляют также график размещения линейных зданий и обо-
рудования Дороги (рис. 22.3).
120
Рнс. 22.1. Образец оформления плана трассы
Рис. 22.2- График занимаемых земель
Административны: области		Т-я
Сооружения зкеплуатаиии автомобильного транспорта	мотель, кемпинг	N1 уч	Гг-+—| | кн817^		
	АС и АП	ин	мг /у	w те км 617^-^	кмыЗ*-^	км 664^^
	АЗС	hi Л	нг TOHlrfn	кн вей и*
	СТО	х iwST? '
Сооружения ремонта и содержания дорог	АД	
	ДРСУ	Ш
План трассы		W/Л г. А	У77Л с.я	г.Н
		оош Aezo Ак?о Абад <Ьб50 АббТ223 А
Сводка комплексов
|с=з| 1	1	1 5 Al	m	g ZX з	Л	т	. У	Т	8	Наименование	Индекс	Коли- чество
	Управление дороги (аВтодор)	АД	1
	Дорбжное ремонтно-строительное управление	ДРСУ	1
	Автозаправочная станции	ДЗС	1
	Станция танического обслуживания	СТО	1
	Мотель	—	—
	Кемпинг	—	1
	Пассажирская автостанция	АС	1
	АВтопавильон	АП	г
Рис. 22.3. Схема размещения комплексов зданий дорожной и автотранспортной
служб н постоянной связи:
1 — мотель; 2 — кемпинг; 3 — кассажкрская автостанция; 4 — пассажирский павильон; 5 —
управление дороги (автодор); 6 -г- дорожное ремонтно-строительное управление (ДРСУ); 7 —
автозаправочная станция; 8 — станция технического обслуживания
Важным элементом проекта является календарный график
строительных работ (рис. 22.4). Он должен предусматривать внед-
рение новой техники, использование передовых методов труда и
скоростного строительства, комплексную механизацию производст-
венных процессов при обязательном учете производственных воз-
можностей строительной организации и климатических особенно-
стей района строительства. Календарный график строительных ра-
бот разрабатывают на основе сводной ведомости объемов работ
и потребности в строительных материалах, рабочей силе и средст-
вах механизации.
22.6.	Рабочая документация
В проекте дороги (первая стадия проектирования) дается прин-
ципиальное решение всех вопросов конструкции дороги и обосновы-
вается наиболее оптимальный вариант. Однако при этом в слож-
\ 123
Декабрь
ноябрь
Октябрь
Сентябрь
Август
Июль
нюнь
пай
Апрель
Март
Февраль
Январь
Декабрь
Ноябрь
Октябрь
Сентябрь
Август
Июль
Июнь
май
Апрель
Март
Февраль
Январь
Декабрь
ноябрь
______________.Октябрь
Административное веление
е
е
е
•а
•а
20
20
30
44
44
44
44
40
30
20
20
20
20
20
30
44
44
44
44
4g
30
20
20
20
20
20
20
Пусковой.
— — —ЖГ~
в
S

Схематический
план организации
строительства
К
У?----уРкараЮЮ
пашня
ПаиАия
пашня
К - Я 0 б Л.
черною io^o'.'
;вЛеСы
хаип
комплекс ДРП_ДвяЗ.
f
S
Линейные комплексы ,
зкеплуатационнай службы
Путепроводы и мосты	
Трубы	
Зкскаватрные работы с. автобозкои	8 песчаных грунтах
	ВсМзных грунтах
г Скреперныеи, бульдозерные работы	
на развязках,питпепрово- айСа ор^е неучтенные 8 основных tmfomax	
О.м
I,н
Тыс.
н1
Дорожная обежВа
Пересечения и примыкания
Ж} Mw №№

IM?
**4ff** u*9Lfi •"•
Mil *1,0 MtS'fU
Зил igi
16.31	30.6	33,45	23	37.3	31,47	44,0	31,0	18,68	33,78	40
36.Ю	01,5	10,65	10,00	-	-	75,1	—	56,1	-	—
10,01	3	ЦО	7,11	14.05	1311	5,4	6.51	34	44	5.4
02Д0	¥	53	ко	-	2	-	36	-	—	—
т/ ТцпЦ Тип ЗА
А> Wa\l.7/11800
им -Gbb-—-
Тип i-7/stsoo
4Е ЭЕ
Рис. 22.4. Линейный календарный
I — цемеитобетонный завод; 3 — асфальтобетонный завод; 3 — автоколонна; 4 — разгрузочная
подготовительные работы на трассе; в —постройка временных сооружений; 9— строительство
лотка скреперами; /2 — постройка труб; 13 — постройка скотопрогонов; 14 — разработка
каваторамн с автовозкой; 16 — устройство верхней части земляного иолотна из песчаных
работанного битумом; 19 — устройство цементобетонного покрытия; 30 — устройство асфаль
ках; 33 — устройство автобусных остановок; 33 — пересечения с путепроводами; 34 —
 равленне; 38 — укладка асфальтобетонного
124.
it о н n л е к с nri
г
Выгон
Пашни
Всего:
13
14
10
11
Б
7
8
нч
нтоаи.
18
13
20
.7

П
13
14
И
IS
27
28
яраымеОо • о
' .°*'**0*"
4*1 \ Спешенный
Нпчюи °,п1са
161 Комплекс ли			atm	. m-1 ЛРП-1
№-♦7,2 ЛюиД	Д1-»7,2	Hlr47,5	ШШ и	
Х^ХйЖ&ХМд	*1.5 *1,5 Ы5*1Я1,5	415 415*1415 41,5	41,5 kW ^П5Л37,5	*37,5		unit ft	15/373,8
17,3 It,34 ЛДО 14,31	a,33 u,a	It,SB ЦП 11,5 31,S 17,13 \Ц13 18,S3 1B.7	1ЫС. Hl	7t 1,7
4,11	71,1 30,74	if,47 11,15	31,13 11,50 14,33 41,07 ЦВ8 ^7,S5 10,38 18	»r	713
7	13,18 5,4 8,14	5,73 5,4	5,4	5,4	5,4	7,11 44,41 \u 5.4 31	•a	203,74
14,5 НО —	7,1		— — i,s — —	-	at	Sss.i
	Tun	3-15/111500	МГ/	14/103800
ЗЁТТГ							vu.	L  ,l
график строительства работ:
прирельсовая площадка; 5 —жилой городок строительства; 6 — песчаные карьеры; 7 —
мостов и путепроводов; 10 — иостройка линейных зданий; 11 — возведение земляного по-
выемки н-вскрыша резервов; 15 — возведение земляного полотна из связных грунтов экс-'
грунтов; /7 —устройство щебеночного основания; II — устройство прослойки из песка, об-
тобетонного иокрытня; .?/ — устройство цемеитобетонного покрытия на автобусных останов-
транснортная развязка; 35 — съезды; 26 — управление строительства; 27 — строительное уп-
покрытин на перебечеИйях в разных уровнях
124
ных условиях местности, несмотря на детальность исследования,
может оставаться ряд вопросов, нуждающихся в уточнении. Они
могут быть выяснены только на основе дополнительных инженерных
изысканий, к числу которых относятся детальные инженерно-гео-
логические обследования, необходимые для привязки типовых про-
ектов искусственных сооружений, а также проектирования земля-
ного полотна в неблагоприятных грунтово-гидрологических ус-
ловиях.
Для решения этих вопросов на второй стадии проектирования
разрабатывают рабочую документацию, в состав которой входят:
рабочие чертежи, объектные и локальные сметы, ведомости объе-
мов строительно-монтажных работ, ведомости и сводные ведомости
потребности в материалах, расчеты затрат труда и расхода основ-
ных материалов и др.
Рабочие чертежи составляют в соответствии с требованиями
государственных стандартов применительно к трассе, разбитой на
местности. Предпостроечные изыскания, предшествующие разра-
ботке рабочих чертежей, начинают с восстановления трассы. При
этом на основе детального изучения местных условий выполняют
при необходимости перетрассировку отдельных небольших участ-
ков. Эти работы нельзя выполнять формально. Необходимо на
основе детального изучения местных условий использовать все воз-
можности улучшения плана и продольного профиля дороги путем
перетрассировок отдельных небольших участков, добиваясь про-
странственной плавности трассы, увеличения радиусов кривых в
плане и продольном профиле, снижения продольных уклонов, луч-
шего согласования дороги с ландшафтом и обхода мест с неблаго-
приятными грунтово-гидрологическими условиями.
На стадии разработки рабочей документации выполняют окон-
чательную увязку элементов клотоидной трассы с определением
параметров кривых для разбивки на местности и привязкой их
характерных Точек к местным предметам.
В результате перетрассировок вносят необходимые изменения
в проектно-сметную документацию. При составлении рабочих чер-
тежей окончательно оформляют полосу под дорогу и площади, за-
нимаемые временно на период строительства, с учетом фактической
потребности площадей для высоких насыпей, глубоких выемок, пе-
ресечений и искусственных сооружений, зданий автотранспортной
службы.
Рабочую документацию разрабатывают на основе принципиаль-
ных проектных решений, принятых в утвержденном проекте, дета-
лизируют и уточняют их на основании углубленного изучения мест-
ных условий при предпостроечных изысканиях. По рабочим черте-
жам осуществляют все строительно-монтажные работы, в связи с
чем в них должны быть разработаны все детали конструкций соот-
ветствующих сооружений или их частей. При составлении рабочих
126
чертежей проектная организация должна стремиться к повышению
прочности и надежности работы сооружений, не допуская их удо-
рожания и снижения капитальности. Ни в коем случае решения в
рабочих чертежах не должны снижать категорию и капитальность
сооружений по сравнению с принятой в проекте.
Рабочая документация утверждается руководителем организа-
ции-заказчика на строительство.
22.7.	Обеспечение надежности проектных решений
Намеченный проектировщиком комплекс проектных решений
должен обеспечить нормальное функционирование дороги как ин-
женерного сооружения в течение заданного расчетного срока ее
службы при условии нормального и своевременного проведения
мероприятий по текущему ремонту и содержанию. Способность
дороги сохранять требуемые эксплуатационные характеристики при
работе в условиях в течение периода между капитальными ремон-
тами, предусмотренных заданием на проектирование, называют ее
надежностью.
Проектировщик, назначая размеры всех элементов дороги, все-
гда должен принимать во Внимание те обстоятельства, которые
осложняют работу сооружения и еще не в полной мере поддаются
учету при принятии проектных решений.
В процессе эксплуатации может меняться характер воздействия
на дорожную одежду и мосты внешних нагрузок — возможны про-
езд случайных более тяжелых автомобилей, изменение состава
движения, увеличение динамического воздействия автомобилей на
покрытия из-за появления на них неровностей. Природные факторы
(температура, осадки, паводки, колебания уровня грунтовых вод),,
оказывающие влияние на работу дороги, могут принимать значе-
ния, соответствующие более редкой частоте повторяемости, чем
принятая при расчете. При постройке дороги неизбежны отклоне-
ния от проектных размеров конструкции и свойств строительных
материалов в пределах, допускаемых техническими правилами на
приемку строительных работ.	,
Все эти процессы имеют вероятностный характер. Его пытаются
учесть при проектировании, вводя коэффициенты неопределенности
работы, динамичности воздействия нагрузок и др. Однако при этом
рассматриваются отдельные элементь! дороги, а ие условия после-
дующей работы дороги в комплексе. Каждый из учитываемых фак-
торов не имеет строго определенного значения. Его значение при-
нимают при расчетах со степенью обеспеченности, достаточно
высокой, но все же не равной 100%, так как учет маловероят-
ного совпадения всех крайне редких воздействий привел бы к
необходимости осуществления значительно более мощных и дорого-
стоящих конструкций, чем достаточно успешно эксплуатируемые в
127
настоящее время. Суммарное воздействие всех влияющих факторов
на дорогу является многофакторным вероятностным процессом, и
степень надежности дороги в процессе ее службы все время ме-
няется.
При неблагоприятном сочетании максимальных значений воз-
действующих факторов возможно нарушение нормального функ-
ционирования дороги — ее отказ как системы, обеспечивающей
автомобильные перевозки. Степень серьезности и опасности отка-
зов может быть различной и изменяться от невозможности движе-
ния автомобилей с расчетной скоростью из-за резкого возрастания
интенсивности движения при массовых экстренных перевозках или
потери ровности из-за пучин до полного прекращения движения
из-за разрушения дорожной одежды или искусственного сооруже-
ния проездом сверхтяжелой нагрузки. Обычно ориентируются на
обеспечение дорогой средних характеристик скоростей движения
транспортных потоков.
Полное гарантирование отсутствия таких отказов невозможно.
Поэтому при проектировании дороги необходимо стремиться нахо-
дить решения, удовлетворяющие минимуму суммарных приведен-
ных затрат народного хозяйства н общества за расчетный период,
добиваясь наименьшего значения выражения:
i—m
^затр = Слтп + 2 (Соткл1) + Стр+Снх.	(22.1)
1-1
где Сп — стоимость постройки дороги; СлтЛ — потери от дорожно-транспорт-
ных' происшествий; СОТк — средняя стоимость ремонта элемента дороги после по-
вреждений, вызванных воздействием неучтенного при расчете значения того или
иного фактора; m — число элементов дороги, повреждения которых вызывают на-
рушения движении; л< — число возможных отказов за расчетный период; Стр —
затраты автотранспортных предприятий иа перевозки; Сих —' косвенные потери на-
родного хозяйства от возможных перерывов или ухудшения условий движения
по дороге.
Характерно, что значение каждого из членов, входящих в пра-
вую часть выражения (22.1), зависит от обеспечиваемой скорости
движения по дороге транспортных потоков. Одиако функциональ-
ные зависимости большинства из этих выражений пока еще не рас-
крыты, в том числе не разработана надежная методика оценки
косвенных потерь народного хозяйства от перерывов движения,
несмотря на их очень большие в ряде случаев размеры.
Поэтому стремление к максимальному снижению стоимости
строительства дорог не следует реализовать за счет ухудшения их
транспортно-эксплуатационных^ качеств в результате недостаточно
обоснованного формального использования минимальных значений
геометрических элементов трассы, приведенных в действующих
нормах. Допущенные при проектировании' ухудшенные дорожные
условия при возникновении осложняющих режимы движения неуч-
тенных нлн неблагоприятных факторов будут являться причиной
128
снижения скоростей транспортных потоков, а иногда и возникнове-
ния заторов.
Во многих случаях проектировщик имеет возможность достаточ-
но широко варьировать размеры сооружений. Так, например, при-
няв минимальное возвышение насыпн в неблагоприятных гидрогео-
логических условиях и рассчитывая прочность дорожной одежды
на пониженные значения модуля упругости грунта, он формально
удовлетворит требованиям строительных норм и правил, но под-
вергнет дорогу повышенному риску потерн ровности покрытий в
периоды переувлажнения нлн зимнего пучинообразовання в небла-
гоприятные годы. Поэтому впредь до разработки системы комп-
лексных программ для ЭВМ, обеспечивающих решение уравнения
(22.1), задача проектировщиков заключается в том, чтобы, ориен-
тируясь на удовлетворение идеи этой зависимости, стремиться к
гармоничности принимаемых решений, не допуская возможного
ухудшения одних элементов дороги за счет кажущейся экономии
на других элементах.
22.8.	Использование при проектировании автомобильных дорог
электронных вычислительных машин
Проектирование автомобильных дорог в своей основе вариант-
но. Проектировщик, выполняя каждую из работ, делает предвари-
тельно ряд прикидок, сопоставляя в уме или на бумаге несколько
возможных решений. Чем более он опытен, тем легче находит опти-
мальное решение и тем выше вероятность его получения. Однако в
большинстве случаев расчеты, необходимые для сравнения вариан-
тов, громоздки, и даже сопоставление нескольких вариантов расче-
та не дает гарантии получения наиболее оптимального ответа.
Характерным примером является определение коэффициента
устойчивости откосов методом цилиндрических поверхностей сколь-
жения, когда в связи с весьма большим числом возможных вариан-
тов расположения центров кривых скольжения , и . их радиусов
нельзя быть полностью уверенным, что найденное значение коэф-
фициента устойчивости действительно наименьшее.
Расчеты инженерных сооружений точными ^методами часто
бывают крайне сложны. Многие процессы, который при проектиро-
вании дорог рассматриваются упрощенно, например теплопередача
в многослойных дорожных одеждах и земляном полотне или дви-
жение автомобиля по неровному покрытию, на самом деле выра-
жаются дифференциальными уравнениями, не решаемыми в об-
щем виде, но поддающимися исследованию на электронных вычис-
лительных машинах.
При разработке проектов автомобильных дорог приходится
выполнять большое количество однотипных вычислительных работ:
подсчеты объемов земляного полотна, определение площадей ук-
5-1144	12»
репления откосов и русел искусственных сооружений, расчет отвер-
стий многочисленных малых мостов и труб и др. Все эти расчеты
весьма трудоемки, однотипны и не имеют творческого характера.
Дли предотвращения ошибок их фактически выполняют дважды,
поручая проверять каждый сделанный расчет другому работнику.
Все эти особенности проектирования автомобильных дорог делают
необходимым широкое использование электронных машин. Разра-
батываемые головными проектными организациями программы для
ЭВМ, каждая из которых требует значительных затрат труда
высококвалифицированных специалистов, могут быть использова-
ны малыми проектными организациями, арендующими для этого
машинное время в вычислительных центрах.
Современные электронные вычислительные машины открывают
широчайшие перспективы повышения качества проектирования до-
рог и сокращения его сроков и стоимости. Выполняя сотни тысяч
арифметических действий в секунду, они позволяют решать разно-
образные задачи в соответствии с вводимыми в них закодирован-
ными программами управления, определяющими последователь-
ность проводимых операций. При этом они запоминают большое
количество необходимых исходных и промежуточных данных и
используют их по мере надобности. Работа на машине в диалого-
вом режиме позволяет вводить в процессе решения необходимые
уточнения и улучшения получаемых решений. ЭВМ дают инженеру
возможность, используя аппарат математического моделирования,
проверить работу запроектированных сооружений в экстремальных
условиях, например, при пропуске весьма интенсивных транспорт-
ных потоков, нестандартных нагрузок, при изменении погоднык
условий и т. п. С помощью ЭВМ инженер-проектировщик выступа-
ет по сути как исследователь. Сочетание вычислительных машин с
графопостроителями, вычерчивающими чертежи, дает возможности
автоматизировать процесс проектирования.
Особенности вычислительных машин раскрывают широкие
возможности увеличения вариантности проектирования и поисков
оптимальных решений. В одних случаях поиск оптимального вари-
анта, удовлетворяющего предусмотренным программой критериям
сравнения, осуществляется самой машиной. В других — проекти-
ровщик, оценивая получаемое решение, меняет исходные данные,
добиваясь улучшения решений с учетом соображений, дополнит
тельных к заложенным в программе критериям оптимальности.
Однако, высоко оценивая роль электронных вычислительных ма-
шин при проектировании дорог, не следует забывать, что они лишь
выполняют составленные для иих программы — алгоритмы, указы-
вающие точно установленный порядок действий. Электронная вы-
числительная машина может уменьшить количество работающий
над проектом специалистов, облегчить их труд и ускорить его вы-
полнение, но не может их заменить в поисках новых путей совер-
шенствования проектных решений. Машина не может мыслить за*
130
инженера. В ее возможности лишь несколько повысить качество
проектов, выпускаемых слабыми проектными организациями. Рас?
ширение круга задач, решаемых при помощи вычислительных ма-
шин, и повышение точности расчетов зависят в первую Очередь от
развития теории проектирования дорог, от повышения технического
уровня специалистов-дорожникоН и своевременного учета ими опы-
та службы построенных по их проектам дорог. Необходимо учи-
тывать, что каждая программа, прогрессивная в данный момент,
с течением времени может устареть и, если не будет своевременно
заменена новой, более совершенной, может превратиться в тормоз
совершенствования методов проектирования.
В настоящее время проектные организации широко используют
в своей практике расчеты на электронных вычислительных маши-
нах. Из большого числа разработанных программ наибольшее рас-
пространение имеют: программы взаимоувязки элементов трассы,
нанесения проектной линии при фиксированном положении отдель-
ных точек трассы; расчеты толщины дорожных одежд с выбором
наиболее экономичного варианта; расчеты осадок и проверка
устойчивости земляного полотна на слабых основаниях; гидравли-
ческие расчеты искусственных сооружений. Получило распростра-
нение построение перспективных изображений участков дороги
прн помощи связанных с ЭВМ графопостроителей.
В СССР проводится интенсивная работа по созданию и внедре-
нию в практику проектных дорожных организаций системы авто-
матизированного проектирования автомобильных дорог (САПР-
АД), состоящей из комплекса увязанных программ, решающих
отдельные составное элементы проектирования:
инженерно-геодезические вопросы, связанные с выбором проло-,
жения трассы на местности, созданием математических моделей
рельефа (to материалам наземных съемок и аэрофотографий;
проектирование плана трассы и увязки ее отдельных элементов
между собой, проектирование пересечений в разных уровнях; ,
проектирование продольного профиля, определение объемов
земляных работ и их распределение, проверка устойчивости земля-
ного полотна;
проектирование дорожных одежд с выбором наиболее оптималь-
ного их варианта;
оценка транспортно-эксплуатационных качеств дороги, опреде-
ление скоростей, пропускной способности и безопасности дви-
жения;
гидрологические и гидравлические расчеты инженерных соору-
жений;
расчеты на прочность инженерных сооружений;
технико-экономические расчеты, связанные с обоснованием эф-
фективности строительства дорог.
5*
131
Г лава 23
ИЗЫСКАНИЯ АВТОМОВИЛЬНЫХ ДОРОГ
23.1.	Организация работы изыскательской партии
На выполнение проектно-изыскательских работ проектные орга-
низации получают от заказчиков задания, в которых указываются:
пункты, через которые должна пройти проектируемая дорога; ка-
тегория дороги; сроки начала и конца строительства; стадийность
проектирования; сроки представления проекта; наименование стро-
ительной организации. Стоимость изыскательских и проектных
работ устанавливают на основе задания на проектирование пр.
Сборнику цеи на проектные и изыскательские работы.
Производительность изыскательских партий и их численность
зависят от характера местности. Различают 5 категорий местности
по трудности выполнения изыскательских работ. К первой катего-
рии относят равнйиные, открытые, иезаболоченные и хорошо проез-
жаемые местности, к пятой — горные, сплошь залесенные районы
без путей сообщения, таежные, малообжитые районы с бурелома-
ми и завалами, передвижение по которым возможно только вьюч-
ным транспортом и по рекам, прижимные участки горных долин ft
ущелья. Соответственно изменяется и производительность партий.
В местностях первой категории дневная проходка при инструмен-
тальной рекогносцировке составляет 8,8 км, в пятой всего 1,65 км.
Для производства изысканий больших маршрутов трассу раз-
бивают на участки протяжением по 50—100 км в зависимости от
сложности рельефа ,и наличия участков со сложным геологическим
строением таким образом, чтобы изыскания всего маршрута были
закончены к одному сроку. Границы участков (места смыкания
изыскательских партий), обычно назначают в местах, где не по-
требуются варианты трассы — вблизи населенных пунктов или
намеченных мостовых переходов. Изыскания каждого участка по-
ручаю! одной изыскательской партии, выделяя на переходы боль-
ших рек специальные партии.
При работе иа одном маршруте нескольких партий их объеди-
няют в экспедицию, возглавляемую начальником и главным инже-
нером экспедиции, главным геологом экспедиции, которые осуще-
ствляют общее административное и техническое руководство изыс-
кательскими партиями. В необходимых случаях в состав руковод-
ства экспедицией входит заместитель начальника экспедиции по
хозяйственной части, выполняющий все работы по материально-
техническому обеспечению изыскательских подразделений. При
работе в отдаленных местностях для руководства, полевыми подраз-
делениями по согласованию с органами Министерства связи мо-
гут быть использованы портативные приемопередающие радио-
станции.
132
Состав изыскательских партий зависит от сложности природных
и климатических условий района проложения трассы. Иногда
партия может быть расчленена на несколько групп — дорожные
или геологические отряды.
В состав изыскательской партии входят: начальник партии и
его помощник (главный инженер проекта); инжеиер-геолог и ий-
жеиер-дорожник; старшие техники — пикетажист, нивелировщики
по топографическим и геологическим съемкам, съемке бассейнов,
поперечников и по камеральной работе; буровой мастер, водитель;
завхоз; рабочие для выполнения вспомогательных работ — рубки
прореки, вешения линий пикетажа и измерения углов, груитово-гео-
логических обследований, съемки поперечников и т. п. Дополни-
тельные рабочие необходимы в лесистой местности для рубки про-
сек, при обследованиях больших болот, а также для помощи при
выполнении специальных видов съемок — съемки мостовых пере-
ходов, разведки геофизическими методами, обследования оползне-
вых участков и др.
До выезда изыскательской партии на место работ должны быть
составлены ндан и календарный график работ, четко распределены
обязанности между сотрудниками, проведен их инструктаж, решен
вопрос об обеспечении изыскательской партии рабочей силой и
транспортными средствами. Все геодезические и гидрометрические
инструменты, геологическое оборудование, радиоаппаратура и фо-
тоаппараты должны быть тщательно осмотрены и выверены.
Партия должна быть снабжена инструментам^ и походным
инвентарем, чертежными и канцелярскими принадлежностями, бу-
магой, ведомостями и бланками, полевыми журналами, таблицами
и справочными пособиями. Начальник партии должен иметь четкое
задание на производство изысканий и документы,' разрешающие
производство геодезических и инженерно-геологических съемочных
работ, рубку просек в лесу и обследование существующих мостов,
а также документы, обеспечивающие необходимое Содействие мест-
ных организаций. До выезда на полевые работы личный состав
партии должен изучить материалы техцико-экономического обосно-
вания, собрать картографические, литературные и справочные
материалы по району изысканий. В этот же период детализируют
с учетом рельефа и ситуации по картам . и аэрофотоснимкам на-
правление трассы, в принципе ранее намеченное в технико-эконо-
мическом обосновании.
При организации изысканий в отдаленных и еще малоизучен-
ных районах большим подспорьем могут являться цветные снимки
со спутников в масштабе 1 : 250000 при разрешающей способности
40—80 м. Они дают возможность оценить геологические структуры
местности, условия рельефа, распространение растительности, на-
чертание гидрологической сети. Охватывая большую площадь,
снимки из космоса особенно ценны для выбора больших по протя-
жению вариантов трассы. Снимки, сделанные в характерные
133
периоды года, дают возможность оценить влияние сезонных явле-
ний, не отражаемых на обычных картах — зоны распространений
наледей, места схода лавин, границы зйтопления при разливах,
участки сыпучих песков.
Избранное в общих чертах направление трассы детально изуча-
ют по стереомоделям местности или по топографическим картав
крупного масштаба (1 : 100 000—1 : 10000) с горизонталями и под-
робной ситуацией местности, намечая при этом контрольные точки,
определяющие положение дороги — участки пересечения водотоков,
железных и автомобильных дорог более высокой, чем проектируе-
мая, категории, положение дороги по отношению к населенным
пунктам и т. п., намечают расположение основных углов поворота.
При использовании карт необходимо обращать внимание на год их
съемки, так как за несколько десятилетий местность может сильно
измениться — населенные пункты разрастаются, появляются новые
промышленные предприятия, строятся новые железные и автомо-
бильные дороги, проводятся мелиоративные или ирригационное
работы, которые могут потребовать изменения избранного в каме-
ральных условиях направления трассы. В процессе изучения про-
ложения трассы на карте устанавливают места, которые необходи-
мо особенно детально обследовать на местности.
Следует избегать распространенной ошибки, заключающейся в
преимущественном учете при трассйровании положения дороги в
плане. Необходимо одновременно анализировать и продольный
профиль, соответствующий каждому участку плана, с точки зрения
удачности сочетания продольных уклонов и обеспечения простран-
ственной плавности трассы.
Тщательное предварительное изучение района изысканий позво-
ляет правильно оценить объем предстоящих полевых работ и сте-
пень их сложности, наметить порядок проведения изысканий и оп-
ределить необходимый состав и оборудование изыскательской
партии. Перечень оборудования, необходимого для работы совре-
менной изыскательской партии, весьма обширен. Он включает
геодезические инструменты, гидрометрическое снаряжение, инстру-
менты и механизмы для инженерно-геологических работ (самоход-
ные буровые установки или прицепные станки, мотобуры, в слож-
ных геологических условиях — геофизическое Ьборудование), транс-
портные средства и снаряжение, лагерное и хозяйственное оснаще-
ние (палатки, походные кровати, спальные мешки, переносные
железные печи для отопления в холодное время года), кухонную
и столовую посуду, спецодежду, фотопринадлежности, чертежные
и канцелярские принадлежности, медикаменты и культинвентарь.
При работе в малонаселенных и отдаленных районах партию снаб-
жают охотничьим оружием и приемопередаточными станциями для
радиотелефонных переговоров. Для снабжения партий, работаю-
щих в отдаленных районах, продовольствием и хранения запасного
имущества организуют базы экспедиции, рассчитанные на обеспе-
134
пение потребностей изыскательской экспедиции на весь рабочий
период.
Транспортные средства (автомобили повышенной проходимости,
гусеничные вездеходы, моторные катера и лодки, вертолеты, вьюч-
ные лошади) обычно заблаговременно арендуют в специализиро-
ванных местных организациях района изысканий. Для малых
транспортных работ (перевозки инструментов, материалов, продо-
вольствия и самих работников) пользуются подводами, верховыми
нли вьючными животными.
Полевые изыскания имеют большое значение, даже если проек-
тирование ведется в основном по материалам аэрофотосъемки. Де-
тальный осмотр местности дает возможность существенно допол-
нить обоснованность проектных решений в отношении земляного
полотна, оценки гидрологических условий и проектирования систе-
мы водоотвода.
Следует учитывать, что обширные возможности фотограммет-
рии, существенно облегчая работы изыскателей и способствуя
выбору наилучшей трассы, не могут все же полностью исключить
необходимость наземных изысканий. Расходы на проектно-изыска-
тельские работы обычно не превышают 1,5% от стоимости строи-
тельства дороги и не должны являться сдерживающим фактором
для достижения высокого качества проектных решений, способству-
ющего снижению затрат на строительство дороги и ее последую-
щую эксплуатацию.
Обязательным условием высококачественной разрабртки про-
екта являются полнота и надежность полевых материалов. Поэтому
все материалы полевых геодезических, почвенно-грунтовых и про-
чих съемок должны быть обработаны, пока изыскательская партия
находится вблизи от места работ; Это позволяет в случае необхо-
димости при обнаружении ошибок провести поверочные измерения.
Все журналы геодезических измерений (пикетажный, угломер-
ный, нивелировочный, тахеометрический и др.) исполнители обяза-
ны обработать вечером в день съемок. После сверки и определения
невязок вычерчивают план трассы, продольные профили, планы от-
дельных сложных мест, схемы существующих искусственных соору-
жений, составляют ведомость прямых и кривых и углов поворота,
реперов и т. д. На продольные профили начерно наносят проектную
линию, проверяя, не превышены ли допускаемые продольные укло-
ны и обеспечиваются ли требования водоотвода. Своевременно
проявляют все снятые фотографии отдельных мест трассы и в
специальном журнале делают привязку негативов к пикетажу, за-
писывая те особенности, которые было решено зафиксировать на
снимке.
При изысканиях в сложных природных условиях для выполне-
ния большого объема камеральных работ в состав партии включа-
ют специальных техников, занятых только оформлением материа-
лов. Изыскательская партия должна собрать также все материалы,
135
необходимые для разработки в проекте раздела «Организация
строительства».
Дружная и производительная работа изыскательской партии во
многом определяется сплоченностью ее колёктива, развертыванием
социалистического соревнования за повышение качества работ,
сокращение сроков их проведения, экономию средств и материалов.
Руководство изыскательской партии должно повседневно проводить
политико-воспитательную работу с личным составом, уделять вре-
мя технической учебе и организовывать досуг технического персо-
нала и рабочих. Работа партии должна быть ритмичной, без гон-
ки и авралов. В отдаленных местностях изыскательская партия
должна поддерживать, связь с местными партийными и советскими
органами.
Выезд партии из района изысканий разрешается лишь после
завершения всех камеральных работ по первичной обработке
собранных данных, при полной уверенности в их точности, правиль-
ности и достаточности. По окончании полевых работ трассу и ма-
териалы, полученные при изысканиях, принимает комиссия из пред-
ставителей организации, заказывающей проект. Комиссия имеет
право потребовать изменения отдельных участков трассы и сбора
дополнительных материалов.
По возвращении с изысканий партия представляет следующие
материалы, дающие характеристику проложения дороги: топогра-
фическую карту с вариантами трассы и указанием местоположения
карьеров; детальный план трассы в масштабе 1: 10000 (для гор-
ной местности 1 : 5000) и отдельных сложных мест в масштабе
1 : 5000—1 : 500; продольный профиль и поперечные профили мест-
ности в характерных местах; расчеты отверстий искусственных
сооружений и схемы существующих мостов и труб на используемых
участках дорог; данные почвенно-грунтовых и инженерно-геологи-
ческих обследований и поиска месторождений дорожно-строитель-
ных материалов; карты согласований выбранного направления
трассы; полевые журналы и пояснительную записку.
23.2.	Проложение трассы на местности при изысканиях
автомобильных дорог
В настоящее время обеспеченность картографическим материал
лом и возможность использования аэрофотосъемки позволяют в
любом районе Советского Союза достаточно подробно наметить
трассу дороги по крупномасштабной карте на камеральном этапе
проектирования и выбрать наиболее целесообразный вариант доро-
ги, который во время изысканий переносится на местность и в него
вносятся относительно мелкие изменения. Намеченные в камераль-
ных условиях варианты могут быть предварительно, до выезда в
поле, в принципе согласованы с заинтересованными организа-
циями.
136
На основе крупномасштабных карт и стереомоделей местности
можно достаточно точно оценить условия рельефа и наметить такие
варианты проложения трассы, которые иногда практически невоз-
можно выбрать на местности, где обзорность ограничивается эле-
ментами рельефа, растительностью, зданиями и сооружениями. Од-
нако проложение трассы на местности является обязательным эле-
ментом окончательных изысканий для составления рабочих
чертежей и восстановления трассы перед началом строительства.
Проложение трассы на местности начинают с полевого обследо-
вания — рекогносцировки, выполняемой начальником партии или
его заместителем и инженером-геологом. Они проходят по выбран-
ному по карте или по аэрофотоснимкам направлению и оценивают
на местности намеченные в камеральных условиях решения. Осо-
бое внимание при этом уделяют местам примыкания будущей до-
роги к населенным пунктам и существующим дорогам, целесооб-
разность прохода через населенные пункты, намечают точные
створы переходов через овраги и водотоки, оценивают гидрологиче-
ские условия местности и устойчивость склонов. Методом прикопок
устанавливают тип грунтов.
Одновременно инженер, производящий рекогносцировку, наме-
чает места и виды последующих геодезических и инженерно-геоло-
гических съемок.
В случае необходимости рекогносцировку сочетают с проведе-
нием простейших инструментальных съемок. Это может потребо-
ваться при изысканиях коротких второстепенных подъездных пу-
тей, при выполнении изыскательских работ в районах, для кото-
рых отсутствуют топографические карты достаточно крупных
масштабов, для нахождения лучшего места перехода через болота
или пересечения ценных орошаемых земель, а также при спуске в
долины с развитием трассы по крутым склонам и в аналогичных
случаях, когда желательно более точно наметить положение трассы
для последующих точных геодезических съемок.
Проложение трассы начинают с нахождения на местности
намеченных по карте контрольных точек, фиксирующих положение
трассы (вершин углов, промежуточных точек на прямых участ-
ках), отстоящих на известном расстоянии от хорошо выделяющих-
ся на местности ориентиров — пересечений дорог, устьев водотоков,
групп деревьев на полях, каменных строений, границ леса, лесных
полян, характерных изгибов рек и берегов озер и др. (рис. 23.1).
Желательно, чтобы длина выноски не превышала нескольких де-
сятков метров. Между контрольными точками провешивают пря-
мые, пользуясь в закрытой местности их румбами, снятыми с карты
или аэроснимков, и углами поворота. При этом вводится поправка
на склонение магнитной стрелки для данной местности. Точное
окончательное положение трассы на местности с первой попытки
обычно удается получить только в открытой степной местности со
слабо выраженным рельефом.
137
Рис. 23.1. Схема выноса трассы с карт и аэроснимков иа местность:
а — опознавательные точки расположены вблизи трассы; б я в — опознавательные точки ис-
пользуются для определения точек на трассе геодезическими измерениями; г — трасса пере-
секает лнннн, соединяющие опознавательные точки; д — опознавательные точки расположе-
ны иа контурах, вересеквемых трассо*;
/ — точка на трассе; 3 — опознавательная точна; Л — трасса; 4 — вспомогательная линия для
определекня трассы
При холмистом, а тем более горном рельефе даже небольшое
смещение трассы в сторону часто сильно изменяет проектные ре-
шения— вместо иасыпи может потребоваться устройство выемки
на косогоре. Поэтому вначале иа местности прокладывают магист-
ральный ход — линию, примерно совпадающую с трассой дороги,
и, опираясь на него, снимают план придорожной полосы в горизон-
талях, по которому находят окончательное положение трассы. Ма-
гистральный ход обычно пересекает выступы и ложбины на
склонах. При возведении земляного полотна по магистральному
ходу были бы неизбежны иасыпи и выемки, которых можно избе-
жать, введя извилистость трассы, вписывая ее в рельеф в соответ-
ствии с принципами ландшафтного проектирования (рис. 23.2).
При трассировании обязательно необходимо учитывать, что на
участках вписывания кривых в углы поворота магистрального хода
138
могут потребоваться большие объемы земляных работ и увеличить-
ся продольные уклоны.
При трассировании дороги клотоидами или сплайнами перво-
начально также прокладывают магистральный ход в виде лома-
ной линии. Ее участки являются осями координат, от которых
откладывают ординаты криволинейной трассы при разбивке земля-
ного полотна.
При наличии каких-либо препятствий для вписывания кривых в
плане больших радиусов (вершин оврагов, строений, излучин рек)
необходимо проанализировать возможность соответствующего из-
менения трассы, чтобы обеспечить размещение кривой большого
радиуса. Каждый случай использования минимальных радиусов
кривых, когда этого можно избежать без больших неоправданных
затрат, должен рассматриваться'как крупный недостаток проложе-
ния трассы.
Как уже отмечалось выше, необходимость поиска направления
трассы на местности с применением инструментов теперь возникает
только в ограниченном числе случаев. При этом для проложения
магистрального хода прибегают к одному из следующих приемов:
пробивка пробных ходов. После рекогносцировки, пользуясь
румбом, снятым по карте, прокладывают первый пробный ход,
прорубая в залесенной местности узкую просеку шириной ие более
Рис. 23.2. Проложение трассы по косогору:
а — план придорожной полосы в горизонталях; б — продольны* профиль по магистраль-
ному ходу; в — продольны* профиль по трассе, вписанной в рельеф местности
139
1 м. По возможности в отдельных местах ограничиваются затеска-
ми иа деревьях и срубанием веток. Если первый ход не попадает в
контрольную точку или проходит через места, неудовлетворитель-
ные в гидрогеологическом отношении, вводят поправку в значение
румба и Прорубают новый ход;
тахеометрическая съемка плана предполагаемой полосы проло-
жения трассы с использованием просек, прогалин и существующих
дорог. При наличии разветвленных логов по их дну прокладывают
вспомогательные ходы. По построенному плану в горизонталях,
дополненному глазомерной съемкой, намечают положение трассы,
определяя расчетом ее румбы и координаты углов поворота;
трассирование по предварительно снятому плану в горизонталях
полосы местности, построенному по поперечникам, снятым с ис-
пользованием пробного хода как базиса.
На пересечениях больших и средних водотоков необходимо
вначале решить вопрос о выборе места мостового перехода н лишь
затем прокладывать трассу на подходах к нему.
В горной местности, на участках развития линий по склонам,
рельеф которых часто меняется, магистральный ход прокладывают
заданным уклоном. Для этого трубу теодолита устанавливают с
наклоном к горизонту под углом, соответствующим уклону проект-»
ной Линии. Поскольку в результате вписывания кривых длина
трассы сокращается, для проложения магистрального хода величи-
ну продольного уклона принимают на 10—20% меньше допускае-
мой в проекте.
ч'
23.3.	Геодезические работы на изысканиях
В процессе изысканий и выноса трассы в натуру выполняется
ряд геодезических съемок. Техника их проведения подробно осве-
щена в курсе Геодезии. В последующем изложении о них говорится
лишь Для характеристики объема и состава работ, выполняемых
изыскательскими партиями.
. При проложении магистрального хода или при окончательной
разбивке трассы на местности измеряют углы поворота трассы и
расстояния между ними. Расхождение между двумя последователь-
ными измерениями угла не должно превышать 2'. Направление
линии задается помощником начальника партии и фиксируется на
местности постановкой по теодолиту вех. Их располагают настоль-
ко часто, чтобы в каждом створе было не менее трех вех, а нН
длинных прямых из промежуточной точки были видны в каждую
сторону не менее чем две вехи.
При встрече препятствий, мешающих провешиванию трассы,
делают ее выноски (рис. 23.3), используя Для точной разбивки
углов теодолит. Ширину рек и неприступные расстояния определя-
ют вычислением iio углам, измеряемым от разбитого перпендику-
лярно к трассе базиса.
140
Рис. 23.3. Обход препятствия при вешеиии:
1—tS — последовательность измерения линий при обходе
Для временного закрепления трассы на период съемок вместо
снятых вех через одну-две забивают колья высотой 1,5—2 м.
В вершинах углов поворота забивают колышек тдлщиной 4—5 см
и длиной 20—25 см, над которым центрируют инструмент.
За группой, прокладывающей трассу, следует группа Пикета-
жиста, состоящая из техника и четырех-пяти рабочих. В их зада-
чу входят промер длины трассы, разбивка ее нН 100-метровые уча-
стки— пикеты, выявление промежуточных точек, отметки которых,
в связи с изменением рельефа должны быть определены при ниве-
лировании, съемка ситуационного плана придорожной полосы.
К числу промежуточных точек относятся также урезы воды иа
пересекаемых или расположенных вблизи от трассы водотоках и
болотах. Группа пикетажиста разбивает также поперечники и за-
рисовывает схемы существующих водопропускных сооружений.
Длину трассы измеряют стальными 20-метровыми лентами.
Расхождение между основным и контрольным промерами не долж-
но превышать 1/500. Точки пикетов и плюсов отмечают забиваемы-
ми вровень с поверхностью грунта колышками («точками:») и
обозначающими их более высокими колышками («сторожками»),
на которых надписывают номер пикета- и расстояние от него до
плюса, округленное до целых метров.
В местах, где рельеф местности в поперечном направлении ме-
няется, пикетажист снимает поперечные профили. К числу таких
мест относятся участки, где трасса проходит по существующей
дороге или плотине, косогоры с поперечным уклоном круче 1:5,
места в непосредственной близости от водотоков и железных дорог.
Ширина полосы, охватываемой съемками, зависит от назначения
съемки. Так, для построения, по снятым поперечным профилям
плана в горизонталях и последующего точного трассирования необ-
ходима большая ширина съемки. При крутых труднодоступных
склонах для съемки Поперечников целесообразно использовать На-
земную фототеодолИтную съемку.
Все записи ведутся пикетажистом в специальном журнале
(рис. 23.4) на миллиметровой бумаге. В нем указывают углы пово-
141
Рис. 23.4. Пример записей в пикетажном журнале
Рис. 23.5. Закрепление трассы:
а — потайными точками; б — столбамя;
/ — аемляной холмик иля каменная наброс-
ка; 2— затеска для надписи
рота, пикеты и все промежуточные точки, реперы со схематическим
изображением, планом расположения и схемой закрепления. Зари-
совывают все элементы ситуации на полосе местности по 50 м в
каждую сторону. В пределах 25 м от оси трассы расстояние до
элементов ситуации измеряют рулеткой, большие — оценивают гла-
зомерно. Особенно точно фиксируют в пикетажном журнале место-
положение сооружений, больших одиночных деревьев и выходов
скал, которые могут быть использованы для закрепления трассы, а
Также вершин оврагов, подмываемых берегов рек, границ осыпей
И других неустойчивых участков, опасных для последующей экс-
плуатации дороги. В дальнейшем в таких местах может потребо-
ваться съемка планов в горизонталях. В процессе ведения пикета-
жа целесообразно фотографировать характерные и сложные уча-
стки трассы, устанавливая предварительно ориентиры — вехи, по
которым впоследствии иа отпечатке можно будет провести линию,
указывающую местоположение трассы. Эти снимки используются
в пояснительной записке для обоснования и иллюстрации приня-
тых решений.
Между изысканиями и началом строительных работ обычно
проходит несколько лет. За это время сторожки и колышки пропа-
дают. Поэтому трасса должна быть надежно закреплена в плане
и по высоте установкой прочных столбов, потайных Точек ц, репе-
ров (рис. 23.5). Столбы, выставляемые на прямых участках, сле-
дует размещать в местах, на которых не проводятся сельскохозяй-
ственные работы — на выгонах, в кустарниках, на границах полей
севооборотов. Все установленные изыскательской партией закрепи-
тельные знаки сдают по акту под охрану местных Советов народ-
ных депутатов. Вершины углов закрепляют потайным крлышком
143
длиной 50 см и толщиной 7—10 см, забиваемым вровень с поверх-
ностью земли. Шляпка забитого в точку гвоздя указывает вершину
угла. Над колышком насыпают конус Земли или камня. На про-
должениях сторон угла трассы за пределами возможных земляных
работ устанавливают закрепительные столбы. На угловом столбе
краской надписывают наименование проектной организации, год
изысканий и порядковый иомер угла поворота. В пикетажном жур-
нале фиксируют также привязку угла к ближайшим постоянным
предметам, измеряя румб направления и расстояния.
В высотном отношении трассу закрепляют реперами, используя
в качестве реперов предметы, не подверженные сдвигам или верти-
кальным смещениям при промерзании и оттаивании грунтов (фун-
даменты капитальных строений, выходы скал), или специальные
железные стержни, заделанные в бетонную подушку, расположен-
ную ниже уровня промерзания. В зоне вечной мерзлоты фундамент
репера заглубляют в мерзлый грунт ниже деятельного слоя, пред-
отвращая смерзание стержня с грунтом деятельного слоя установ-
кой защитной трубы. Временные реперы, используемые в процессе
изысканий и строительства, устраивают из деревянных и железо-
бетонных столбов, располагаемых через 1—3 км в зависимости от
сложности рельефа.
При наличии в районе проложения трассы пунктов государст-
венной опорной геодезической сети производится привязка к ней
трассы, выполняемая по инструкциям Главного управления геоде-
зии и картографии при Совете Министров СССР.
Для получения продольного профиля трассы и последующий
расчетов объемов земляных работ и определения отверстий искус-»
ственных сооружений нивелируют все пикеты и плюсы, реперы,
урезы воды, русла тальвегов. Нивелирование ведут два нивелиров-
щика. Пербый нивелирует все точки линии и осуществляет привяз?
ку к реперам. Второй проводит контрольное нивелирование
трассы, используя связующие точки, реперы, поперечники, живые
сечения водотоков и ходы по руслам пересекаемых тальвегов для
определения их продольных уклонов. Оба нивелировщика работают
независимо и сверяют отметки только при полевых камеральных
работах. При обнаружении ошибок или недопустимом расхождении
второй нивелировщик на следующий день проводит повторную
съемку.
Нивелирование, как правило, выполняют из середины участка
при нормальных расстояниях от инструмента до рейки на связую-
щих точках 75—100 м. При ясной благоприятной погоде это рас-
стояние можно увеличивать до 150 м. Через реки отметки переда-
ют двойным нивелированием со стоянок, расположенных по обеим
сторонам реки. В горной или резко пересеченной местности, где
геометрическое нивелирование недостаточно производительно, целе-
содбразно использовать оптические дальномеры повышенной точ-
ности. Углы наклона при определении расстояний между связую-
144
щими точками измеряют одним полуприемом в прямом и обратном
направлениях, округляя отсчеты по рейке до 1 см.
Общая допустимая невязка хода при съемке трассы автомо-
бильных дорог не должна превышать ±150}^ L, м, где L — длина
хода, км. При съемке мостовых переходов, на участках прохода
через населенные пункты и на пересечениях автомобильных дорог
высших категорий точность повышают до ±50У£, м.
Во всех сложных местах, где потребуется уточнение положения
трассы или размещение тех или иных инженерных сооружений,
снимают планы в-горизонталях (мостовые переходы, транспортные
развязки, сложные участки трассы — косогорные ходы, оползни,
проходы около вершин оврагов и т. д., места разработки карьеров
дорожно-строительных материалов или грунта для отсыпки насы-
пей и Др ). Выбор способа съемки определяется местными усло-
виями и удобством организации и проведения работ.
В практике изыскательских работ находят применение:
нивелирование по квадратам. Оно целесообразно при слабо
выраженном рельефе на площадках для строительства зданий или
устройства пересечений в разных уровнях;
теодолитные ходы с поперечниками. Метод применим при не-
большой ширине снимаемой полосы, слабо выраженном рельефе, в
местности, заросшей лесом и кустарником. Магистраль проклады-
вают по возможности посередине снимаемой полосы. Расположе-
ние поперечников по отношению к магистральному ходу опреде-
ляется формами рельефа и удобству съемки без излишних работ
по расчистке просек. Разновидностью этого метода является
съемка площадей нивелированием по квадратам;
тахеометрическая съемка, наиболее удобная в пересеченной от-
крытой местности. Метод требует меньше полевых работ, чем
съемка поперечниками. Расстояние от инструмента до точек, в ко-
торых устанавливаются рейки, не должно превышать 150 м при
съемке в масштабе 1 : 2000 и 250 м при масштабе съемки 1 :5000;
мензульная съёмка, которая позволяет точно отразить на плане
рельеф и ситуацию, ио наиболее трудоемка и требует выполнения
всего объема работ в поле;
наземная стереофотограмметрическая (фототеодолитная) съем-
ка. Целесообразна при съемке небольших по протяженности, не
покрытых растительностью труднодоступных и опасных участков
с крупными формами рельефа — крутых скальных обрывов, узких
и глубоких ущелий, насыпей, склонов, с которых возможны обвалы
и др. Определение координат точек на местности и составление ее
плана выполняют по фотографическим изображениям, снятым с
двух точек на концах базиса фотографирования. Эти снимки обра-
зуют стереопару, на основе которой, применяя методы фотограм-
метрии, можно определить координаты характерных точек рельефа
и элементов ситуации. В поле зрения стереопары должно быть не
145
Рис. 23.6. Определение недоступного расстояния:
а — измерением базисов; б — параллактическим методом
менее четырех контрольных точек — две вблизи оси снимка на
ближнем и дальнем плане и две точки по краям снимка. Их поло-
жение в плане и по вертикали определяют прямыми засечками с
точек опорной геодезической сети.
Недоступные точки при составлении планов в горизонталях
снимают тахеометрическим методом засечек с концов базисов, из-
меряемых с точностью не менее 1 :2000. Расстояние до недоступ-
ных точек должно быть определено с точностью до 1/1000
(рис. 23.6).
23.4.	Почвяиио-грунтовые и инженерно-геологические
обследования при изысканиях дорог
Инженерно-геологические изыскания проводят для сбора дан-
ных, характеризующих геологическое строение местности, по кото-
рой прокладывается дорога, и ее гидрогеологические условия.
Объем и характер инженерно-геологических изысканий зависят от
стадии разработки проекта, сложности и степени изученности при-,
родных условий района изысканий.
На стадии разработки ТЭО обычно ограничиваются изучением
литературных источников и данных геологических работ, проводив-
шихся иа расположенных поблизости объектах, а также дешифри-
рованием материалов аэрофотосъемок. Отдельные наиболее слож-
ные места осматривают в натуре, ограничиваясь анализом естест-
венных обнажений.
При изысканиях для составления проекта все работы
выполняют в поле в объеме, достаточном для проектирования зем-
146
ляиого полотна, дорожных одежд и дорожных сооружений во всех
сравниваемых вариантах.
Дли составления рабочих чертежей проводят дополнитёльиые
Изыскания иа участках изменения первоначально намеченной
трассы, в местах индивидуального проектирования земляного по-
лотна или пересечения трассой неустойчивых участков (оползней,
просадочных грунтов), у искусственных сооружений, где это необ-
ходимо для привязки проектов или уточнения отметок заложения
и условий устройства фундаментов опор искусственных соору-
жений.
При полевых почвенно-грунтовых и геологических обследова-
ниях необходимо:
изучить грунты и гидрогеологические условия по намеченным
вариантам трассы;
произвести инженерно-геологическую съемку, геофизические и
буровые работы по трассе, в местах переходов через большие водо-
токи и постройки инженерных сооружений, уделив особое внимание
отдельным участкам трассы, проходящим в неблагоприятных гео-
логических условиях (оползни, осыпи, карсты, болота);
провести полевые определения физико-механических свойств;
выполнить Поиски и разведку карьеров местных дорожно-строи-
тельных материалов (включая отвалы побочных продуктов про-
мышленности и карьеры грунтов для отсыпки насыпей).
При оценке геологических условий на стадии разработки ТЭО
н рекогносцировке иа первой стадии изысканий для разработки
проекта очень эффективно использование аэрогеологических мето-
дов. Применение методов стереофотограмметрии позволяет выявить
заболоченные участки, достаточно надежно оценив их по глубине,
участки распространения различных типов грунтов, неустойчивые
склоны, закарстованные зоны, места залегания дорожно-строитель-
ных материалов. Аэрогеологические обследования значительно со-
кращают объем наземных ииженерио-геологических изысканий.
Дешифрирование аэрофотоснимков ведут с использованием
снимков эталонных участков, обследованных в поле выборочным
методом.
Геологические и почвенно-грунтовые условия района изысканий
оказывают большое влияние иа выбор направления трассы, часто
вызывая необходимость обхода неблагоприятных мест или проек-
тирования специальных сооружений для обеспечения устойчивости
земляного полотна.
Грунтовые обследования должны дать полное представление о
свойствах грунтов, как основания и материала для возведения
земляного полотна. В обычных условиях необходимо обследовать
грунты иа глубину до уровня грунтовых вод, но не менее 2 м, а на
участках, где предполагается устройство выемок, иа 1,5—2,0 м
ниже будущей подошвы выемки. В местах, где возможно уплотне-
ние или боковое выжимание грунта под давлением насыпи (макро-
147
пористые грунты, болота), основание обследуют на глубину, пре-
вышающую активную зону.
Основным методом изучения грунтово^геологических условий
при изысканиях дорог является механическое бурение с непрерыв-
ным отбором и осмотром керна и взятием образцов грунта с Нена-
рушенной структурой диаметром не менее 100 мм. С этой целью
применяют ручные мотобуры массой 20—25 кг, работающие шне-
ковым инструментом, или инструменты ручных комплектов, буро-
вые прицепные установки и буровые самоходные установки на
гусеничном ходу или на базе автомобилей повышенной проходимо-
сти. Высокую производительность проходки нескальных грунтов
обеспечивают вибробуровые установки.
Если обследуемые грунтовые напластования имеют незначи-
тельную мощность или если невозможно или экономически нецеле-
сообразно доставлять механические буровые станки, закладывают
шурфы.
Шурфы более трудоемки, чем буровые скважины, но позволяют
более детально определить строение и структуру грунтов поверхно-
стей толщи на глубину до 2 м, выявить наличие признаков оглее-
ния, свидетельствующих о наличии верховодки.
Буровые скважины и шурфы закладывают в пределах придо-
рожной полосы шириной до 200 м во всех характерных местах
рельефа — на водоразделах, склонах, пониженных местах, тальве-
гах и оврагах (рис. 23.7). При назначении места закладки шурфа
и буровой скважины учитывают смену растительности, обычно ха-
рактеризующую также и смену гидрогеологических условий.
В местностях с умеренным климатом по растительному покрову
можно судить о характере грунтов и глубине залегания грунтовых
вод до 8—10 м. Оценка ведется по растительным сообществам
(группам растений), которые наблюдаются в узкоограниченных
условиях. Ведущим признаком расчетного уровня грунтовых вод в
умеренных широтах является оглеение — образование в грунтах
закисных соединений железа, имеющих голубовато-зеленый цвет.
Верхняя граница оглеения может быть принята за расчетный сред-
ний многолетний уровень грунтовых вод.
Количество шурфов зависит от геологической сложности мест-
ности. В простых условиях рельефа при горизонтальном или поло-
х1 •?	03
Рис. 23.7. Схема расположения шурфов и прикопок в зависимости от рельефа
местности:
/ — шурф; 2 — прикопки; 3 — полушурф
148
Рис. 23.8. Примеры неправильного представления о геологическом профиле мест-
ности при недостаточном числе буровых скважии:
а — неправильное представление о расположении пласта; б — невыявленный оползень;
I — неправильный профиль; II—правильный профиль;
1 — заложенные скважины; 1 — скважина, необходимая для построения правильного про-
филя; 3 — поверхность скольжения
гом распространении пород на 1 км необходимо не менее двух
шурфов, при сложном предгорном расчлененном рельефе и неодно-
родных горных породах может потребоваться более пяти шурфов
на-кйлометр.
Слишком малое число шурфов может дать неправильное пред-
ставление о геологическом профиле местности (рис. 23.8). Поэтому
большое значение имеет установление мест смены грунтов на по-
верхности, в которых полезно закладывать уточняющие дополни-
тельные шурфы и скважины.
При изучении шурфов записывают в журнале визуальные дан-
ные о строении почвенно-грунтового разреза, структуре, составе,
плотности, пористости, влажности и окраске отдельных слоев поч-
вы, уровне грунтовых вод и интенсивности их притока. В дальней-
шем эти данные уточняют количественно по данным испытаний в
лаборатории взятых образцов грунта с ненарушенной структурой.
Крепление шурфов предусматривают в сыпучих грунтах с глу-
бины 1 м, в суглинках и глинах с 1,5 м. Для ускорения и облегче-
ния грунтовых обследований в открытых местах с равнинным
149
рельефом могут быть использованы механические шурфокопатели,
смонтированные на шасси автомобилей высокой проходимости, ко-
торыми можно отрывать шурфы круглой формы — «дудки» диамет-
ром до 80 см и глубиной до 3 м. Вместо прикопок можно заклады-
вать мелкие скважины диаметром до 30 см, проходимые при
помощи бурофреза одним рабочим на глубину до 2—4 м.
Буровые скважины располагают в местах, где шурф достигает
водоносного горизонта, у искусственных сооружений и на участках
выемок, где обычная глубина шурфов недостаточна. Прикопки
глубиной 0,5—1,0 м закладывают между шурфами для уточнения
мест изменений почвенно-грунтовых условий в среднем через 250—
300 м. Если прикопка обнаруживает значительное изменение ха-
рактера залегания грунтов по сравнению с соседним шурфом, то
прикопку увеличивают и углубляют, превращая в шурф. Все места
закладки шурфов, прикопок, буровых скважин должны быть ука-
заны в пикетажном журнале.
В местах больших земляных работ инженерно-геологические
изыскания проводят более детально.
В местах устройства глубоких выемок при отсутствии грунтовых
вод буровые скважины закладывают на 1—2 м глубже диа выемки
через каждые 100—150 м, но не менее двух на одну выемку. В бо-
лее глубоких выемках, а также если при первых обследованиях
обнаружены неблагоприятные грунтово-гидрологические условия,
шурфы и скважины закладывают по обеим сторонам трассы в
шахматном порядке в количестве, необходимом для полной харак-
теристики гидрологических условий. На участках расположения
высоких насыпей шурфы и скважины закладывают через 50—
100 м, обследуя основание на глубину активной зоны в среднем на
3—4 м.
Основные классификационные анализы грунтов (гранулометри-
ческий состав, коэффициент фильтрации грунтов, пористость) вы-
полняют упрощенными полевыми методами в период изысканий с
тем, чтобы иа месте, учитывая весь комплекс природных условий,
можно было бы обоснованно наметить конструкцию и рабочие от-
метки земляного полотна. Результаты анализов и измерений рас-
положения слоев в шурфах и скважинах используют для нанесения
данных о грунтах на продольном профиле. Контрольные образцы
грунта отправляют на испытания в стационарные лаборатории, в
том числе и для определения механических свойств.
В местах расположения малых искусственных сооружений для
бурения используют буры малых диаметров 50, 60, 78 и 89 мм. Для
мостов длиной менее 10 м и труб под невысокими насыпями закла-
дывают одну скважину глубиной 5—8 м, а при длине мостов более
25—30 м две-три скважины. При высоте насыпи над трубами до
12 м глубину буровых скважин увеличивают до 8—10 м. Обследо-
ванию подвергают также места закладки будущих грунтовых карь-
еров для отсыпки насыпей.
150
В процессе полевых работ на основании инженерно-геологиче-
ских обследований должны быть получены также данные о проч-
ности и деформативных свойствах грунтов. Для испытания слабых
грунтов на сдвнг применяют установки лопастного Типа, пенетро-
метры динамического и статического типов, проводят штамповые
и прессиометрические испытания грунтов в буровых скважинах.
По материалам обследования грунтов на продольном профиле
дороги (см. рис. 2.7) наносят продольный грунтовой разрез парал-
лельно линии поверхности земли, принимая вертикальный масштаб
1 :50. В местах закладки шурфов и буровых скважин помёщают
колонки грунтов, обозначая их условными знаками. Одноименные
грунты иа смежных колонках соединяют прямыми Линиями, выпи-
сывая их наименования. В случаях резкого различия типов грун-
тов на смежных разрезах необходимо во избежание ошибок закла-
дывать дополнительные прикопки и скважины.
23.5.	Геофизические методы инженерно-геологических
обследований
Геофизические методы исследования залегания геологических
напластований применяют преимущественно для поисков строи-
тельных материалов, определения глубины залегания вечномерз-
лых- грунтов и наличия в них включений крупных линз погребенно-
го льда, выявления карстовых полостей и подстилающих рыхлые
грунты скальных пород. Они дают возможность существенно со-
кратить объём буровых работ и, Снизить стоимость инженерно-
геологических обследований. Следует, однако, иметь в виду, что
при изучении поверхностных напластований надежные результаты
получаются только для слоев, значительно отличающихся по свой-
ствам. Во многих случаях на результаты измерений большёе влия-
ние может оказать различие во влажности грунтов, чем изменёние
гранулометрического состава или степени уплотнения.
Геофизические работы обязательно сочетают с одновременной
проходкой опорных буровых скважин и шурфов и проведением зон-
дирования грунтов, чтобы иметь эталоны для расшифровки геофи-
зических данных.
Из многочислённых геофизических методов изучения строения
земной коры при изысканиях дорог найбольшее применение нахо-
дят методы эле!сгроразведки на постоянном токе (метод сопротив-
лений) и микросейсморазведки (сейсмоакустический метод — метод
отражения ударных волн).
Метод сопротивлений использует различие в электропроводно-
сти разных грунтов для разделения геологического разреза по
литологическим признакам или по влажности. Удельное сопротив-
ление талых грунтов значительно ниже, чем скальных йлн мерзлых
грунтов, и составляет (Ом/м):
151.
Глины......................................................... 10_|—10
Суглинки.................................................. 10 —102
Пески водоидсыщеиные . . ..................................... 102 —103
» засолеииые............................................... ]0_|—10
Известняки, песчаники, глинистые сланцы.......................... 10—10’
Аргиллиты, алевролиты, мергели................................ 10	102
Граниты, сиениты, диабазы, базальты...........................	102 — 10s
Находят применение две разновидности метода сопротивлений:
вертикальное электрическое зондирование и электропрофнлнро-
вание.
Зондирование позволяет исследовать напластования по глубине,
профилирование — в горизонтальном направлении. Для этих целей
наибольшее распространение имеет четырехэлектродная симмет-
ричная установка из двух питающих С| и С2 и двух приемных Pi
и Р2 электродов^. Между крайними электродами пропускают посто-
янный ток, измеряя посредством промежуточных электродов со-
противление грунта между ними (рис. 23.9). Чем больше расстоя-
ние между электродами, тем большая толща грунта захватывается
током.
Падение потенциала ДУ между промежуточными приемными
электродами Pi и Р2 характеризует в неоднородной среде среднее
сопротивление грунтов, ограниченных эквипотенциальными поверх-
ностями PiNi и P2N2 («кажущееся удельное сопротивление»). Его
определяют
ДИ •
? = К——,	(23.1)
где / — сила тока между питающими электродами Ct и Сг; К — коэффициент
установки, зависящий от расстояний между электродами (рис. 23.9) и определяе-
мый яз выражения
Г1 r2 r3 rt
П и г2 — расстояния от электрода Pi до электродов Ct и Сг; rs и г« — то же, от
электрода Р2.
При симметричном расположении электродов rt=r2 и Гз“Г<
К = -^-(£2-/2).	(23.3)
При вертикальном электрозондировании, позволяющем опре-
делить глубину залегания разных пород, оставляя приемные элек-
троды Pi и Р2 на месте, увеличивают расстояние между питаю-
щими электродами Ci и С2. Каждое последующее измерение будет
давать кажущееся сопротивление более толстого слря грунта.
Изменение кривизны линий на графике зависимости сопротивле-
ния от расстояния между электродами свидетельствует об изме-
нении грунтовых условий по глубине.
152
Участки кривой, направлен-
ные вверх, указывают на воэвра-
станне сопротивления в связи с
залеганием скалы, гравия или
других материалов с высоким
сопротивлением. Нисходящие
участки кривой являются при-,
знаком залегания глинистых или
других грунтов, обладающих
меньшим сопротивлением, чем'
вышележащие. Глубину залега-
ния слоев определяют по теоре-
тическим расчетным формулам и
вспомогательным номограммам.
Охватываемая глубина исследо-
вания определяется расстоянием
между питающими электродами.
Грубо (для первоначальной оцен-
ки) можно считать, что получа-
емые значения сопротивления от-
носятся к слою, залегающему на
глубине, равной 0,25—0,3 от рас-
стояния между питающими элек-
тродами.
При методе электропрофили-
рования перемещают все элект-
роды с сохранением постоянного
расстояния между ними по ли-
пни съемки, например, вдоль
трассы. При этом выявляются
места изменения геологических
Рис. 23.9. Схемы к определению глу-
бины залегания горных пород мето-
дом сопротивлений:
а — метод электропрофплнровання; б —
метод вертикального электрического зон-
дирования;
/ — траектории течении тока; 2 — эквипо-
тенциальные поверхности, нормальные к
траекториям течения тока; 3 — выклини-
вание скалы
условий в пределах изучаемой
толщи, например выклинивания скальных пород, карстовые поло-
сти или линзы вечномерзлых грунтов.
При изысканиях автомобильных дорог обычно прибегают к
вертикальному электрическому зондированию, проводимому через
100—300 м по трассе, с разносами электродов не свыше 100 м.
Сейсмоакустический метод основан на различии в скорости
распространения упругих волн в разных грунтах, которая для
продольных волн сжатия н расширения грунта в направлении их
распространения составляет
wnpox —
(1-Ю£
(1 4-р) (1 — 2р) р ’
где ц — коэффициент Пуассона при упругих деформациях; Е — динамический
модуль упругости, соответствующий весьма малым деформациям. Его значения
выше, чем модулей упругости, используемых при расчете дорожных покрытий;
р — плотность грунта.
153
Рис. 23.10. Схема к определению глубины залегания горных пород сейсмическим
способом:
1 — место удара млн взрыва; 2 — путь прямой волны; 3 — поверхность грунта; 4 — геофоны;
5 — регистратор; 6 — путь отраженной волны; 7 — путь преломленной волны; 8 — поверх-
ностный слой грунта; 9 — горная порода
Для грунтов, расположенных выше уровня грунтовых вод, ско-
рость распространения упругих волн не превышает 1200 м/с
(почвенные слои 300—900 м/с, плотные глины 600—1200 м/с).
Ниже уровня грунтовых вод скорости выше (крупные пески
1000—2000, глины’ 1200—1500, гравий 1500—1800 м/с). В моно-
литных скальных породах скорости достигают нескольких кило-
метров в секунду (известняки н песчаники 3—5, изверженные
породы 4—7 км/с). В затронутых выветриванием трещиноватых
верхних слоях скальных пород скорость распространения упругих
волн менее 2500 м/с.
Сейсмоакустический метод применим при напластованиях, в
которых скорость волн возрастает с глубиной. На дорожных изы-
сканиях применяют разновидность сейсмоакустического метода,
называемого м.икро,сейсморазведкой. При исследовании поверх-
ностных напластований измеряют время в миллисекундах, проте-
кающее между ударом по поверхности грунта и приходом первой
волны к установленным на разных расстояниях регистрирующим
сейсмографам — геофонам. Поступающие в геофоны сигналы ре-
гистрируются записывающим устройством (рис. 23.10).
Обычно используют портативные переносные установки, даю-
щие возможность производить исследования до глубины 15—20 м.
Для работы необходимы оператор и два подсобных рабочих.
Упругие волны возбуждаются ударом кувалды по металличе-
ской плите, уложенной на поверхности грунта, или сбрасыванием
154"
на нее груза массой 30—40 кг,
поднимаемого иа высоту 1—1,5 м
лебедкой.
Продольные волны, распрост-
раняющиеся в верхнем слое грун-
та, достигают геофонов через
промежутки времени
h=xlvi,	(23.4)
где t>i — скорость распространения
упругих волн в материале верхнего слоя;
х — расстояние от места возникнове-
ния ударной волны до геофона.
Через нижний слой волны,
распространяющиеся со скоро-
стью i>2, доходят к тем же геофо-
нам через промежуток времени:
2Л	х-2Л tgy
=--------4*	•
«1 cos у v2
(23.5)
На основании закона прелом-
ления волн
sin <pi
sin ft «2
где <₽1 — угол распространения вол-
ны в «верхнем слое; <р2 — угол распрост-
ранения преломленной волны в нижнем
слое; О| и о» — соответствующие скоро-
сти распространения* упругих волн.
Рис. 23.11. Схема к расчету глубины
залегания скалы:
а — расположение аппаратуры; б — запись
прихода воля к геофону; в — график зави-
симости продолжительности распростране-
нна воля от расстояния до геофонов;
1 — место взрыва или удара; 3 — геофоны;
3 — эаяясь удара; 4 — заяяся прихода
волн; 5 — приход первой волны; 6 — при-
ход второй волны
В схеме, представленной на рис. 23.10, <р2==90° и, следова-
тельно,
sin = «1/«2-	(23.6)
При испытаниях к геофонам, расположенным вблизи от места
удара, первыми приходят волны, распространяющиеся через по-
верхностный слой, а к более удаленным — через подстилающий.
Эти участки четко различаются иа ленте записей (рис. 23.11, б)
и на.-построенном по данным ее обработки графике зависимости
времени прихода волны от расстояния между местом удара и
геофонами (рис. 23.11, в). В некоторую точку, расположенную иа
расстоянии А, обе волны приходят одновременно. Приравнивая
для нее выражения (23.4) и (23.5) для времени прихода волн t
и учитывая зависимость (23.6), после простых преобразований
можно получить выражение для определения глубины залегания
плотного слоя:
155
_A
2
V2—V1
V2+Vl
(23.7)
Скорости »i и vt могут быть определены по графику (см. рис.
23.11, в), поскольку наклон линий ю оси х tga=—.
В практике проектных организаций СССР сейсмоакустический
метод с успехом применялся для выявления оползневых массивов.
Зона скольжения, имевшая повышенную влажность и находив-
шаяся в мягкопластичном состоянии, четко выявлялась. Хорошие
результаты получены при исследованиях мощности торфяных от-
ложений и рельефа дна болота.
23.6.	Изыскания карьеров дорожно-строительных материалов
Дорожное строительство требует значительного количества ка-
менных материалов и песка. Большая забота о сохранении пло-
дородных пахотных земель, делающая невозможной разработку
придорожных резервов, выдвинула задачу поиска мест для за-
кладки сосредоточенных карьеров грунтов, пригодных для возве-
дения земляного полотна.
Каменные и гравийные материалы распределены по террито-
рий СССР весьма неравномерно. Обширные территории страны —
Белоруссия, центральные районы европейской части СССР, Лево-
бережная Украина, Западная Сибирь и Северный Казахстан;—
лишены месторождений прочных каменных материалов. Во мно-
гих районах страны встречаются только мелкие пылеватые пески,
обладающие крайне низкой водопроницаемостью. Поэтому выяв-
ление в период изысканий местных источников снабжения мате-
риалами и побочными продуктами промышленного производства,
пригодными для дорожного строительства, является эффективным
путем снижения стоимости строительства за счет отказа от приме-
нения привозных материалов. Притрассовые карьеры дорожно-
строительных материалов, разрабатываемые специально для по-
стройки автомобильной дороги, дают возможность существенно
снизить стоимость строительства дороги.
Большое внимание должно быть уделено поискам местных ма-
лопрочных каменный материалов, которые могут быть употребле-
ны в дорожное строительство после укрепления . цементом или
органическими вяжущими, разного рода шлаков, отвалов золы
тепловых электростанций и других материалов, пригодных для
использования в дорожных одеждах и в земляном полотне.
Поиски Месторождений минеральных строительных материалов
начинают с изучения геологических и топографических карт и
сводок, имеющихся в органах Министерства геологии. Месторож-
156
дения песка исследуют в полосе шириной по 10 км в стороны от
трассы, камня и гравия до 40 км и более.
При рекогносцировке осматривают места, где уже ведется раз-
работка материалов или имеются обнажения и выходы строитель-
ных материалов. На глаз ориентировочно оценивают условия раз-
работки возможной зоны материалов и пути вывоза. Поиски песка
и гравия ведут вдоль долин водотоков, осматривая пойменные и
русловые отложения й обнажения террас. В районах бывшего
оледенения исследущт ледниковые холмы — озы.
На выделенных наиболее перспективных месторождениях про-
водят поисковые работы, закладывая небольшие выработки, пред-
назначенные для установления границ залегания толщины по-
кровного слоя и оценки качества материалов. Для этого в ряде
мест устраивают прикопки. Для взятия проб материала отрывают
два-три шурфа на глубцну около 1 м или закладывают скважину.
Детальную разведку ведут только на участках, избранных для
разработки. На площади месторождения закладывают сетку выра-
боток по квадратам с расстоянием между выработками 200—300 м,
при сложно^ рельефе уменьшают его до 50 м. Одновременно с раз-
бивкой выполняют топографическую съемку участка с увязкой от-
меток сетки (рис. 23.12).
При назначении выработок в каменных карьерах учитывают
породу камня. Для однородных изверженных пород выявляют
преимущественно мощность слоя вскрыши и толщину слоя, за-
тронутого выветриванием. В месторождениях известняка, отличаю-
щегося большей неоднородностью, расстояние между выработками
принимают не более 100 м. Подсчет запасов материалов ведут
по формуле
И = ЛСР5,	(23.8)
где S — площадь участка месторождения, которую целесообразно использо-
вать для разработки; определяется наиболее выгодным соотношением толщины
слоя вскрытия и разрабатываемого материала; Ле₽ — средняя толщина слоя мате-
риала, определяемая как среднее арифметическое из всех выработок на площади.
13.7. Техника безопасности при изысканиях автомобильных дорог
Характер полевых работ на изысканиях автомобильных дорог
часто связан с жизнью в лагерных условиях и опасностью нес-
частных случаев. Поэтому при организации изыскательских пар-
тий необходимо большое внимание уделять соблюдению правил
техники безопасности и производственной санитарии. Работающие
должны быть обеспечены спецодеждой, индивидуальными защит-
ными приспособлениями и средствами оказания первой помощи
при заболеваниях и несчастных случаях. На лагерных стоянках
должны обеспечиваться нормальные санитарно-гигиенические ус-
ловия.
157
План месторождения гравия №5„Ильинка"
Масштаб Г-1000 Сечение горизонталей через 1м
%
9
10
19
М-10
79,1!
11
It
13
Ш.
г,оо
Окема привязки месторождения
к трассе Масштаб Г. 10000
Ш-16
79,31
0,35
г.гз
Ш-11
79,85
0,35
зло
®|
№±'0.60
73,70^2.85 oS0
«8» \
7.70
еЫтлая
t
в»,и

Л 19.90
о\
»о°\’
ов!
00/.,
75,50
79,15 i
0.90
йд
,о°о
"W
ш-
тфо

ки
75.35	2,70
Ильинка
Огороды
SP/J___
li.nssr.
 <"Ч> /»'
и . 1 /
ш-6\ £0.50
79,90 у 3,30
ш-18
79,70
»Ц»
,\10
3,10 °<£
"\
\°<
о°°
ш-io л
79,15 ^2,35
¥

Рис. 23.12. Оформление данных о месторождениях дорожно-строительных мате-
1 — растжтелты» груят; г — супесь; 3 — суглааок; 4— трава* с мелким песком; 0 — мелка*
замера; 9 — кривые гранулометрического состава гравийной смеем; Ю — мощность вскрыши
ный столб; 13 — Ливии геолого-литологического разреза; 14— иомер выработки (числитель).
158
по
75.0
73.8
71,0
70J
^Выработки
расст.немунини,н
Полого-литологический разрез 1-1
0,80 70,57
0,30
«150:
Масштабы: Вертикальный i:№0
в№	горизонтальный Г-1ООО
ЗН 
35.0
oV.
Лл::
0.50:
3°.^
31  

Отметки земли
и устьеО Выра-
боток
мощность
Вскрыши, н
Мощность по-
мзного слоя, н
33 Ш-813 Ш-7	50
§§ Й	§
SET g
0,80
>	2,70
Ш-6 27 Ш-х5 23 Ш-Ч
fc*
0,50
3,30
0,30	0,15
(3,20)	1,15
Колонка Вырабо-
тан, не Отиеошиг
5 геолого-литоло-
гические разрезы
масштаб:
г. 100
Р-1
14,15
Х^д

Ш-18
74,70
риалов:
песок; 6 — глава; 7 —место ваятан пробы а ее аомер; в —уровень грунтовых вод и времв
(числитель) в полезного слон (знаменатель); // — контур месторождения; 13 — закрепитель-
отметка устья (знаменатель)
159
Все инженерно-технические работники обязаны до выезда
пройти инструктаж по технике безопасности *. С местными ра-
бочими инструктаж проводят до начала работ.
Перед выездом на работы в районы, где возможны заболе-
вания малярией, энцефалитом, а также эпидемическими болез-
нями, сотрудникам изыскательской партии обязательно делают
профилактические прививки, а также проводят с ними специаль-
ный инструктаж в медицинских учреждениях. В местах распро-
странения ядовитых змей изыскатели должны всегда иметь при
себе шприц и противозмеиную сыворотку. В таежных и тундро-
вых районах, изобилующих комарами и мошкарой, сотрудников
изыскательских партий снабжают накомарниками и составами
для смазывания открытых частей тела. При работах зимой их
снабжают теплой одеждой и обувью. В сильные морозы лицо
смазывают тонким слоем вазелина, а при температуре ниже —30°С
полевые работы допустимы только по специальному разрешению.
Для изыскательских лагерей выбирают возвышенные, сухие,
чистые места, желательно вблизи от источников воды и топлива.
Для предотвращения опасности пожара лес вокруг лагеря очи-
щают от хвороста и валежника. Палатки окапывают канавками,
предотвращающими затекание воды. Костры допускается разво-
дить только иа специальных площадках не ближе 10 м от пала-
ток. Горючие и смазочные материалы хранят в металлической
таре в специально оборудованных полевых складах не ближе
100 м от палаток и легковоспламеняющихся материалов. Не ближе (
50 м от лагеря должны быть оборудованы уборные и ямы для
нечистот.
В горной местности нельзя располагать лагерь на участках
камнепадов, у подножий скал с нависшими козырьками, в высох-
ших руслах горных рек и на дне узких ущелий, в которых при
сильных ливнях возникают бурные потоки.
До начала работы в горах все сотрудники изыскательских
партий должны быть обучены правилам восхождения и спуска по
торным склонам, а в высокогорных районах — использованию
альпинистского оборудования, правилам страховки, режима ра-
боты и движения в условиях недостатка кислорода. В непогоду,
туман, снегопад и в сильный ветер, до просыхания земли после
дождя работы в горах следует прекращать. При работе в опасных
местах (над обрывами, иа карнизах ущелий, осыпях и крутых
склонах) работающий должен иметь на голове каску и быть
обвязан веревкой, которую надежно закрепляют либо держат,
подтягивая или ослабляя при его передвижении. Поскольку тем-
1 Правила техники безопасности при изысканиях и проектировании автомо-
бильных дорог, утвержденные в 1974 г. Миитраисстроем СССР и ЦК профсоюза
рабочих автомобильного транспорта н шоссейных дорог.
160
нота в горах наступает быстро после захода солнца, работы не-
обходимо прекращать заблаговременно.
При работе в необжитых районах каждое изыскательское под-
разделение должно иметь аварийное снаряжение, включающее
два выверенных компаса, топографическую карту или схему мест-
ности, аптечку, спички в водонепроницаемой оболочке, охотничье
ружье с запасом патронов, неприкосновенный запас продоволь-
ствия (а, в пустынях и воды), нож, топор, веревку, ракетницу с
комплектом ракет. Все сотрудники должны быть обучены ориен-
тировке по компасу, солнцу, звездам и местным предметам.
Отправляющиеся по неизвестному маршруту должны остав-
лять в лагере схему своего предстоящего движения, по пути делать
затесы или обламывать ветки, оставлять иа видных местах
записки на высоте груди иа кустах, деревьях, а также устраивать
земляные прикопки.
Запрещается уход из лагеря без разрешения руководителя
работ. Отсутствие по неизвестным причинам одного и даже группы
членов изыскательской партии в малонаселенных и ненаселенных
районах следует рассматривать как чрезвычайное происшествие,
требующее принятия срочных мер. Розыски заблудившихся ведут
не менее чем два отряда по плану, разработанному начальником
изыскательской партии с учетом местных условий. Поисковые от-
ряды должны выбирать ночные и диевиые стоянки на возвышен-
ных местах и обязательно разводить костры. При затяжке поисков
на видных издалека высотах располагают постоянные дежурные
посты для осуществления световой или звуковой сигнализации
(дым, огонь, флаги, удары колокола, ракеты, выстрелы и т. п.).
По возможности следует обратиться за помощью к местному на-
селению, привлечь к поискам самолеты или вертолеты. Следует
держать в курсе поисков местные партийные и советские орга-
низации.
При обследований топких и сплавинных болот надо соблюдать
осторожность, чтобы не провалиться в «окно>. Рабочие должны
идти не рядом, ио настолько близко друг к другу, чтобы в случае
надобности оказать помощь товарищу, протянув шест или бросив
веревку. Каждый сотрудник должен иметь вешку длиной не менее
2 м для проверки плотности верхней коры болота.
При переправе изыскательской партии через реку вброд вна-
чале сотрудник, хорошо умеющий плавать, обвязавшись веревкой,
конец которой держат на берегу, обследует глубину и скорость
течения воды. Брод с обеих сторон обозначают вехами, устанав-
ливаемыми в 1,5—3 м от оси перехода.
Переходить реку вброд без охраны можно только при глубине
до 0,6 м и скбрости течения реки не более 3 м/с и до 0,4 м при
скорости, превышающей 3 м/с. При большей глубине или скоро-
сти течения можно переходить реку вброд только на привязи к
веревке, которую закрепляют на берегу. Неумеющие плавать пе-
6—1144	161
реходят реку в сопровождении товарищей. Глубина брода для
лошадей с вьюком составляет 0,4 м при скорости течения 3—4 м/с
и 0,6 м при скорости течения 1,5—2 м/с. Глубина брода при пере-
праве верхом не должна превышать 1,3 м при скорости течения
до 2 м и 0,8 м при скорости 3—4 м/с. Лошадь следует направ-
лять под углом против течения, движение должно быть плавным,
непрерывным, а ноги у всадника вынутыми из стремян.
При передвижении по льду, особенно в весеннее время, когда
ои становится рыхлым, надо соблюдать осторожность и периоди-
чески проверять толщину льда. По тонкому льду работники
должны идти Цепочкой, держась за одну общую веревку, чтобы,
если кто-либо один провалится под лед, остальные могли оказать
ему помощь. Для прохода человека с грузом при общей массе до
100 кг лед должен иметь толщину ие менее 8—10 см, а для
проезда автомобиля не менее 30—35 см. На ледяных переправах
пассажиры обязаны выходить из автомобилей, а водители ехать
с открытыми дверцами кабины со скоростью ие более 10 км/ч.
Идти по тропинке через лес или кустарник надо не ближе чем
в 3—5 м друг за другом, чтобы не ударить идущих сзади ото-
гнутыми ветвями и ие поранить остриями вешек, треног, топоров
и других инструментов.
При рубке просек деревья валят в промежутки между сосед-
ними, не заваливая их поперек просеки. Со стороны, куда должно
упасть дерево, его подрубают на высоте от ’А ДО 2/з диаметра
ствола примерно на */з толщины. Затем с противоположной стороны
несколько выше подруба дерево подпиливают, пока оно не нач-
нет наклоняться. В момент начала падения дерева рабочие дол-
жны отойти от пня в сторону на 3-—4 м.
При съемках на существующих дорогах с интенсивным движе-
нием автомобилей в 50—100 м с обеих сторон от работающего
звена изыскателей выставляют рабочих-регулировщиков с крас-
ными и желтыми флажками.
Во время съемочных работ на пересечениях железных дорог,
для наблюдения за движением поездов выделяют специального
рабочего с тем, чтобы он заблаговременно предупреждал рабо-
тающих о приближении поезда. Запрещается выполнять эти ра-
боты в непогоду и при плохой атмосферной видимости.
Высоту подвески проводов воздушных линий электропередач
определяют расчетом по данным съемки угломерным инструмен-
том с разбитого на дороге базиса. Нельзя непосредственно изме-
рять высоту подвески проводов шестом или вешкой.
К выполнению гидрометрических работ иа мостовых переходах
допускаются только сотрудники, умеющие хорошо плавать и
грести. Перед использованием плавучих средств необходимо убе-
диться в полной их исправности и отсутствии течи. На лодках
должно Иметься необходимое оборудование — весла, уключины,
багры, веревки, ковши и ведра для водоотлива, спасательные при-
162
способления. Максимально допускаемая нагрузка лодки устанав-
ливается в зависимости от ее устойчивости (валкости). В загру-
женном состоянии возвышение бортов иад водой должно быть
не менее 20 см, а в ветреную погоду 40 см;
На гидрометрических работах, иНженерно-геолоГйчёских изыс-
каниях, буровых, горнопроходческих и геофизических работах и
при работах в песчаных пустынях необходимо выполнять правила
техники безопасности, предусмотренные специальными инструк-
циями иа эти виды работ. Все указанные работы должны выпол-
няться только в присутствии технического персонала. Несчастный
случай иа изысканиях, в результате которого пострадавший поте-
рял трудоспособность более чем на три рабочих дня, необходимо
регистрировать по особой форме с установлением причин несчаст-
ного случая и виновников. Инженерно-технический персонал дол-
жен твердо знать правила техники безопасности и следить, чтобы
рабочие их знали и строго соблюдали.
Руководители изыскательских экспедиций, партий, отрядов и
бригад несут ответственность за несчастные случаи, связанные с
нарушением охраны труда.
Глава 24
СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
24.1.	Сравнение вариантов дорог ло строительным
и мсплуатационным затратам
Для приближенной предварительной оценки вариантов авто-
мобильных дорог используют средние показатели, характеризую-
щие трассу дороги в отношении объемов работ, удобства эксплуа-
тации и безопасности движения.
Основными из них являются:
протяжение трассы и коэффициент ее развития;
число углов поворота (всего и на 1 км);
суммарное значение углов поворота и среднее их значение;
среднее значение радиуса кривых /?ср= «.  - (где SK—
протяжение всех кривых; Sa — сумма всех углов поворота);
число кривых минимального радиуса и серпантин;
протяжение участков с максимальными допустимыми уклонами;
число мостов и труб;
объем земляных ^абот с разделением по категориям и дально-
стям возки;
потребности в основных строительных материалах.
6*
163
Эти показатели позволяют составить первое общее представ-
ление о сравниваемых вариантах. Однако для обоснованного вы-
бора лучшего варианта их недостаточно. Наиболее короткий ва-
риант, как правило, требует больших объемов работ. Наиболее
дешевый при строительстве требует больших затрат при последую-
щей эксплуатации и вызывает повышенные расходы автомобиль-
ного транспорта.
Поэтому для окончательного выбора лучшего варианта необ-
ходимо использовать метод, учитывающий совместно как строи-
тельные, так и эксплуатационные расходы, принимая во внимание
весь разнообразный эффект от строительства дороги. Наилучшее
решение выбирают путем конкретного сравнения технически рав-
ноценных вариантов по экономическим показателям.
Экономическое сравнение необходимо выполнять с учетом не
только первоначальной строительной стоимости вариантов дороги,
но и ежегодных эксплуатационных затрат на перевозки грузов,
содержание дороги и потерь от дорожно-транспортных происшест-
вий.
Первоначальные капиталовложения С в строительство какого-
либо транспортного сооружения дают ежегодный народнохозяй-
ственный экономический эффект ДЭ, заключающийся не только в
снижении затрат на перевозки по сравнению с положением, суще-
ствовавшим до постройки, но и в повышении рентабельности про-
изводства в сфере тяготения перехода. Эффективность этих капи-
таловложений может быть оценена отношением годовой экономии,
достигаемой при постройке дороги, к первоначальной строитель-
ной стоимости, называемым коэффициентом эффективности капи-
таловложений:
Е = ьЭ1С.
Строительство новых или реконструкция существующих дорог
и мостовых переходов позволяет более рационально организовать
перевозки грузов и пассажиров обслуживаемого района тяготения
и обеспечивает получение как единовременного, так и ежегодного
экономического эффекта непосредственно на транспорте и в не-
транспортных отраслях народного хозяйства, существующих в
районе тяготения.
Общий размер народнохозяйственного эффекта от строитель-
ства 'или реконструкции дороги нли мостового перехода склады-
вается из следующих составляющих:
экономического эффекта на автомобильном транспорте при
иеревозках грузов и пассажиров, которые при отказе от строи-
тельства также перевозились бы автомобилями по менее совер-
шенным дорогам и по далеко расположенным мостам;
экономического эффекта от более рационального распределе-
ния перспективного грузооборота между разными видами тран-
спорта и переключения на автомобильный транспорт грузов, кото-
164
рые при отсутствии дороги перевозились бы по железным дорогам
и водным путям;
экономического эффекта, получаемого предприятиями иетран-
спортных отраслей, расположенных в районе, тяготения, в резуль-
тате обеспечения регулярных транспортных сообщений и ликви-
дации необходимости создания запасов круглогодично произво-
димых и равномерно потребляемых грузов;
экономического эффекта от развития в районе тяготения Но-
вых производств и освоения новых источников природных ресур-
сов после ввода дороги в эксплуатацию;
экономическрго эффекта в непроизводственной сфере от благо-
устройства района тяготения в результате строительства автомо-
бильной дороги с мостами на ней;'
экономического эффекта от уменьшения количества дорожно-
транспортных происшествий в результате улучшения условий ав-
томобильных перевозок.
Пока еще не может быть оценен в денежном выражении, но
подлежит учету при сравнении вариантов трассы демографиче-
ский эффект строительства дорог в сельской местности, связанный
с улучшением условий жизни местного населения благодаря обес-
печению регулярной круглогодичной связи с административными
и культурными центрами, в результате чего уменьшается мигра-
ция в города молодежной части сельского населения.
Круг факторов, подлежащих учету при определении эффектив-
ности капиталовложений, устанавливается в зависимости от кон-
кретных особенностей района и наличия исходных данных и дол-
жен быть по возможности наиболее полным.
Количественная оценка каждой формы проявления эффектив-
ности строительства осуществляется путем сопоставления, условий,
возникающих в результате строительства дороги, с тем состоя-
нием, которое существовало бы в данном районе при отказе от
ее строительства.
Необходимые данные для точного подсчета значений, исполь-
зуемых при оценке вариантов, сведены в «Инструкцию по опре-
делению экономической эффективности капиталовложений в строи-
Таблица 24.1
—	1 Коэффициент ежегодного прироста интенсивно* сти	Расчетный год	Коэффициент ежегодного прироста , ннтерснвно- СТИ	.	Расчетный год	Коэффициент ежегодного прироста интенсивно- сти	Расчетный год
1,01	4	V 1,05	11	1,09	14
1,02	8	1,06	12	1,10	14
1,03	Ю	1,07	13	1,11	15
1,04	11	1,08	13	1,12	15
165
тельство и реконструкцию автомобильных дорог», ВСН 21-83
(Минавтодор РСФСР).
Наиболее эффективные проектные решения выявляют путем
сравнения вариантов по показателям, основными из которых яв-
ляются единовременные и текущие затраты. Объемы перевозок
по вариантам должны быть одинаковыми. Сравнительная эффек-
тивность вариантов является сопоставлением суммарных приве-
денных затрат (по вариантам), рассчитываемых по формуле,
r’-'^~c + 'Si7rA~r- (241)
^пр ЯшЛ (* ‘ с пр)
где С — единовременные затраты (капиталовложения), приведенные к послед-
нему году строительства; 9t — текущие затраты (иа перевозки и ремонты) иа t-й
год; Т — срок сравнения вариантов; £„—нормативный коэффициент сравнитель-
ной эффективности, равный в настоящее время дли транспортного строительства
0,12; £пр — коэффициент приведения текущих затрат к последнему году строи-
тельства, равный в настоящее времи 0,08.
Наилучшему варианту соответствует наименьшая приведенная
СТОИМОСТЬ Plata.
Однако этим способом устанавливается лишь лучший из ва-
риантов, но не оценивается его народнохозяйственная эффектив-
ность. Фактическая эффективность капиталовложений
Эсущ ^проект
£ = Т(24-2>
'-проект — ’-сущ
Здесь индексом «сущ» обозначены единовременные и текущие затраты при
существующем положении (т. е. до постройки дороги или мостового перехода),
индексом «проект» обозначены затраты, предусматриваемые проектом. (
Принято считать, что строительство дорог и транспортных
сооружений экономически эффективно, если фактический коэффи-
циент больше нормативного, равного 0,12.
Сравнение ведут по одному расчетному году, выбираемому
в зависимости от темпа роста интенсивности движения (табл. 24.1):
При линейном возрастании интенсивности движения расчетным
годом является 12-й.
24.2.	Оценка вариантов автомобильных дорог
по пропускной способности
Даже при проектировании новых дорог нельзя обеспечить по-
стоянство пропускной способности на всей их протяженности, так
как скорости движения различны из-за различия размеров эле-
ментов плана и продольного профиля на отдельных участках. На
существующих дорогах, построенных в период конного транспорта
или на начальных этапах автомобилизации, меняется различие
величин элементов в плане и продольном профиле, приводящее к
166
План Пороги
Килонетры
Пряные и кривые
*Им1юн
К-КЮн
Рис. 24.1. График пропускной способности участка дороги:
1 — скорость одиночных автомобилей; 2 — средняя скорость потока; 3 — пропускная способ-
ность прн наличии разметке проезжей части и дорожных знаков; 4 — то же. прн отсутствии
разметке н знаков
тому, что величина пропускной способности смежных участков
может сильно различаться.
Для оценки пропускной способности дороги и выявления участ-
ков, на которых в первую очередь возможно возникновение зато-
ров, строят линейные графики пропускной способности (рис. 24.1).
Для построения графика пропускной способности могут быть
использованы два способа — расчетный и коэффициентов сниже-
ния.
Приближенный расчетный метод исходит из приведенных
выше уравнений (6.4) и (6.6) (см. ч. 1, п. 6.4). Интенсивность
движения, соответствующая пропускной способности, должна удов-
летворять1 обоим уравнениям, т. е. определяется точной пересече-
ния выряжающих их линий на графике зависимости средней ско-
рости транспортного потока или интенсивности движения (рис.
24.2, см. также рис. 6.9, ч. 1), ио в уравнении (6.4) влияние
дорожных условий отражается только значением скорости свобод-
ного движения Уо. Если ухудшение дорожных условий вызывает
уменьшение скорости свободного движения до v0', то средняя ско-
рость транспортного потока снижается до уср', и пропускная спо-
собность соответственно уменьшается до No'. При этом линия за-
167
Рис. 24.2. Свнзь между скоростью
свободного движении одиночного ав-
томобиля, пропускной способностью
дороги и средней скоростью транс-
портного потока
висимости, скорости от интенсив*
ности движения как бы смеща-
ется параллельно самой себе по
отношению к первоначальному
положению для скорости оо, со-
ответствующей нестесненным ус-
ловиям движения. Поэтому вна-
чале строят график скорости сво-
бодного движения по дороге для
одиночного легкового автомоби-
ля, а затем определяют исходя
из рассчитанных или измеренных
скоростей на разных участках
соответствующие им пропускные
способности.
Более распространен предло-
женный проф. В. В. Сильяновым
способ определения пропускной
способности, основанный на использовании Полученных по дан-
ным наблюдений коэффициентов, отражающих влияние дорож-
ных условий на изменение пропускной способности по сравнению
с горизонтальным прямым участком.
Пропускная способность участков, выражаемая в приведен-
ном количестве легковых автомобилей,
ЛГ = ЛГтах1М2-.- ?13,	(24.3)
где Nnuz — максимальная практическая пропускиаи способность; р|—₽и —
частные коэффициенты снижения пропускной способности в результате влияния не-
благоприятных дорожных условий.
Коэффициенты снижения пропускйой Способности для дорог с
двумя полосами движения имеют следующие значения:
Ширина полосы движения, м . . . .
₽| •  • ..........................
Расстояние от кромки проезжей ча-
сти до препитствия иа обочиие, м
02.................................
Количество автопоездов в составе
транспортного потока, %............
04 (при длине подъема 500 м и 10%
автопбездов) ......................
Продольный уклон, %о...............
04 (при длине подъема 500 ми 10%
автопоездов) ....................
Расстояние видимости, м............
05.................................
3,75 1		3,5 0,96		3,0 0,85
2,5	2,0	1,5	1,0	0,5	0
1,0	0,99	0,95	0,90	0,83 0,78
1	ю		20	30
0,98	0,93		0,87	0,81
20	30	.40	50	।	60
0,92	0,91	0,83	0,75	0,64
<50 0,68	50—100 0,73	150—200 0,90		250—350 0,98
Радиус кривых в плайе, м............>600
05...........................  .	. . 1,0
450—250	<100
0,96	0,85
168
Снижение скорости движения в зоне
действия дорожных знаков и в на-
селенных пунктах до скорости, км/ч
Р? и Р1з...........................
Пересечения в одном уровне При ко-
личестве автомобилей, поворачиваю-
щих налево, % (ширина проезжей
части 7 м)........................
при пересечениях:
необорудованных ...................
с островками.......................
»	> и переходно-скоростными
полосами.........................
Тип обочин...................
Рэ................................
Тип покрытия......................
Рю • .............................
Участки около автобусных остановок,
площадок отдыха...................
Рп.........................•	• • •
Наличие разметки..................
60	50 1,0	0,98	<	30	20 ),88	0,76	10 0,44
0	20	40	60	80
0,94	0,82	0,70	0,57		0,47
0,98	0,96	0,91	0,84		0,84
1 1 1	Г	0,95
укрепленные	укрепленные	сухне
щебнем	засевом	неукреп-
		ленные
0,99	0,95	0,90
шероховатое асфальтобетон		- булыж-
усовершенст-	иое	ная мо-
вованное		стовая
1	0,91	0,42
в стороне от	без ।	отделения
дороги	ОТ ]	проезжей
		части
1,0		0,64
осевой	дополнительной полосы иа подъ-	
		емах
1,02	1,30—1,50	
Р13............................
При резком снижении пропускной способности на каком-либо
участке следует его перепроектировать. При относительно малом
различии пропускных способностей варианты сравниваются по
средней пропускной способности.
24.3.	Оценка вариантов автомобильных дорог
по степени обеспечения безопасности движения
Степень обеспечения безопасности движения определяется не
только соблюдением требований к размерам отдельных геометри-
ческих элементов трассы дороги, но и взаимным сочетанием этих
элементов. Поэтому при рассмотрении вариантов дороги обяза-
тельна оценка их по степени обеспеченности безопасности движе-
ния. Для этой цели в настоящее время используют два метода —
коэффициентов аварийности й коэффициентов безопасности.
Метод коэффициентов аварийности основан на обобщении ма-
териалов статистики дорожно-транспортных происшествий. Он
особенно удобен для анализа проектных решений при реконст-
169
рукции существующих дорог, позволяя без громоздких расчетов
выявить опасные места на основе проектных документов1.
Степень опасности участков дороги характеризуется итоговым
коэффициентом аварийности, вычисляемым как произведение част-
ных коэффициентов, учитывающих влияние отдельных элементов
трассы:
КаЛр = К1К1Кз-- Ки,	(24.4)
где коэффициенты Ль Kt, Ki, .... Ки — частные коэффициенты безопасности;
представляют собой отношение количества происшествий прн той или иной вели-
чине элемента плана и профиля к количеству происшествий на эталонном прямом
участке дороги с проезжей частью шириной 7,5 м и. с твердыми широкими обочи-
нами на прямом горизонтальном участке дороги.
Значения коэффициентов, выведенных по материалам анализа
данных отечественной и зарубежной статистики дорожно-транс-
портных происшествий,, приведены ниже:
Интенсивность движения, авт./сут ....... Ki		500 0,40	1000 0,50	3000 0,75	5000 1,00	
					7000	>9000
					1,30	1,70
Ширина проезжей части, м Kt (при укрепленных	4,5	5,5	6	7,5	>8,5
обочинах)	 Kt (при неукрепленных	2.2	1.5	1,35	1	0,8
обочинах) ... ... Ширина обочины, м . . Кз . . 			4 0.5 2,2	2,75	2,5 1,5 1,4	1,5 2 1.2	1 3 1
Продольный уклон. %0 . Kt (с разделительной по-	20	30	50	70	80
лосой) 	 Kt (без разделительной	1	1.0	1,25	1.4	' .	1,5
полосы) 		1	1.25	2,5	2,8	3
Радиус кривых в плане, м<50	100			150	200— 300	400— 600	1000— >2000 2000
Кз			10	5,4		4	2,25	1,6	1,25	1
Видимость дороги, м . .	100	а	200	300	400	>500
Кз в плане	  .	3		2,25	1.7	1.2	1,0
/Се в продольном профиле	4		2,5	2,0	1.4	1,0
Ширина проезжей части мостов по отношению к ^проезжей части дороги Длина прямых участков,	меньше на 1 м 6		равна 3	шире	шире на 1 м	на 2 м 1,5	1,0	
КМ		3	5	10	15	20	25
Ki		1	1.1	1,4	1,6	1,9	2
1 В литературе иногда вместо «коэффициентов аварнйиоств» используют об-
ратные им по значению «коэффициенты относительной безопасности». Получаемая
в этих случаях оценка опасности участков одинакова и введение второго термина
вносит только путаницу.
170
Пересечения в одном
уровне при интенсивно-
сти движения по глав-
ной дороге, авт./сут . . 1000	1600—3500	3500—5000	5000—
7000
Л’»...................... 1,5	2,0	3	4
Тип пересечении с прн- в разных уровнях мыкающей дорогой . .		в одном уровне прн интенсивности движения на пересекающей дороге, % от суммарной на двух дорогах		
		<10 1,5	10—20 3,0	>20 4,0
К.о - •		0,35			
Видимость пересечении в			*	
одном уровне с примы-				
кающей дорогой, м .	>60	60—40	40—30	30—20	<20
К11		1 1,1	1,65	2,5	10
Число полос движения на				
проезжей части ....	2	3	4		4
		без разделитель- с разделительной		
		ной полосы		полосой
К.з		1	1,5	0,8		0,65
Расстояние от застройки	50—20, имеются	20—10	10, полосы	10, полосы
до проезжей части и ее	полосы местного имеются по-		местного	местного
характеристика, м . .	движения лосы местно-		движения	движения
	и тротуары	го движе-отсутствуют,		, и тротуа-
		ння и тро-	тротуары	ры отсут-
		туары	есть	ствуют
К.3		2,5	'	5	7,5	10
Коэффициент сцепления 0,2—0,3	0,4		0,6	0,7	0,75
Характеристика покры-	скольз- скольз	чистое	шерохо-	очень ше-
тня		кое,	кое	сухое	ватое	роховатое
	грязное			
К.4		2,5	2,0	1,3	1,0	0,75
Средн коэффициентов отсутствует коэффициент, учитывающий
скорость движения, поскольку ее влияние косвенно учтено в зна-
чениях других коэффициентов.
Поскольку зависимость коэффициента аварийности от попереч-
ного уклона проезжей части на кривых и наличия виражей спе-
циально не учитывается, при оценке степени безопасности дви-
жения следует исходить из значений эквивалентных радиусов
кривых, допускающих проезд с той же скоростью, что и рассма-
триваемые кривые, ио имеющих уклон виража, равный уклону
проезжей части на прямых участках. Эквивалентные радиусы
*SKB“ (?n₽+in₽) Z?KP’
где Л — радиус, м; <р — коэффициент поперечной силы, прн расчетах на ус-'
тойчнвость принимаемый равным коэффициенту поперечного сцепления; i—по-
перечный уклон виража. Индекс «кр» относится к кривой, индекс «пр» — к ха-
рактеристике проезжей части на прилегающем участке.
Результаты определения коэффициентов аварийности оформ-
ляют в виде линейных графиков (рис. 24.3). Для их построения
171
анализируют план и продольный профиль дороги по /каждому
из показателей, приведенных выше, и высчитывают соответствую-
щий частный коэффициент аварийности. Перемножение по верти-
кали для каждого участка всех коэффициентов дает значение
итогового коэффициента аварийности.
Прн проектировании новых дорог целесообразно перепроекти-
ровать участки, для которых коэффициент аварийности превышает
Продольный профиль						w					IR1	300 t*.	ГГПТ				
Уклоны,'/", и ихпроеляженность.м			*3-^														
План трассы								Ю ВД111 '	Деревня									
Видимость, м								-El					!2Ю|				
ширина, м			проезжей часта 7, обочин 2, моста 6,5														
интенсивность движения,авт/сут			5000, на пересекающей дороге 1200														
Фонторы, влияющие ла безопасность движения	Интенсивность движения		1														
	Расстояние видимости								2Д-				U				
	Длина прямых участков	*з	t														
	«асло полос движения	«К	1														
	Ширина проезжей части	*5	W														
	Ширина обочин		Ito														
	Радиусы кривых 8 плане	*7		5.4		,	te												
	Продольный уклон	*а	1,75			i		4		7,2							
	Ширина мостов	*»					IS										
	Тип пересечения	«а						1									
	Видимость на пересечении	Кп	I					66									
	Застройка придорожной полосы	ttn										/0					
	Шероховатость полосы	Ка	1														
Итоговый коэффициент			2,7	пр	2,2	1.76	Sia	SV	П?			TV	§	IS.t	4Я	2.4	
60 График	50 коэффициентов	но аварийности vU 20 W			2,/										•	2,7			
Рис. МД График коэффициентов аварийности
172
15-*20. Й проектах реконструкции дорог в условиях равнинного
и холмистого рельефов рекомендуется предусматривать перестрой-
ку участков с коэффициентами аварийности более 25—40 в зави-
симости от местных условий. В горной местности опасны участки
с коэффициентом аварийности более 400.
Иногда возникает вопрос об очередности перестройки участков
дорог, имеющих практически равные коэффициенты аварийности.
В этом случае, по предложению О. А. Дивочкина, в значения
коэффициентов аварийности вводят поправочные коэффициенты
тяжести происшествий, учитывающие различие потерь при харак-
терных для разных участков дорог типах происшествий: для кри-
вых малых радиусов съезды с дороги; для длинных прямых участ-
ков Лобовые столкновения со встречными автомобилями при
обгонах или в иочиое время в результате ослепления водителей
светом фар встречных автомобилей.
Метод коэффициентов безопасности основан на соотношении
между безопасной скоростью, обеспечиваемой данным участком
дороги о, и скоростью, которая может быть развита въезжающим
автомобилем на предшествующем участке (Кбез=о/р»х).
При оценке скоростей движения на существующих дорогах ис-
пользуют график скоростей, полученный экспериментально.
В методику расчета скоростей для определения коэффициента
безопасности вводят следующие изменения в целях учета воз-
можных наиболее опасных режимов движения по дороге:
при расчетах скоростей не принимают во внимание местные
ограничения скорости, накладываемые требованием правил дви-
жения по дорогам (ограничение скорости в населенных пунктах,
на переездах железных дорог, на пересечениях других дорог, на
кривых малых радиусов, в зонах действия дорожных знаков
и др.). Этим как бы учитывается влияние возможной недисципли-
нированности или недостаточной опытности отдельных водителей;
не учитываются участки торможения для плавного изменения
скорости движения при въездах иа кривые малых радиусов, узкие
мосты и т. д. В конце каждого участка дороги определяют макси-
мальную скорость, которая на нем может быть развита, без учета
условий Движения на последующих участках;
возможную скорость движения на кривых в плане оценивают
исходя из предельного значения коэффициента поперечного сцеп-
ления, обеспечивающего устойчивость автомобиля против заноса;
считают, что скорости движения возрастают до тех пор, пока
не превысят значения, обеспечиваемого каким-либо элементом
плана или профиля. При дальнейших расчетах полагают, что авто-
мобиль входит на следующий участок со скоростью, обеспечивае-
мой данным элементом.
По графикам скоростей движения в двух направлениях опре-
деляют соотношения скоростей при входе на каждый элемент
дороги и скорости, допускаемой геометрическими элементами
173
рассматриваемого участка, и стро-
ят график изменения пр длине до-
роги, значений коэффициентов бе-
зопасности (рис. 24.4).
Участки, для которых коэф-
фициент безопасности меиее 0,4,
очень опасны для движения, от
0,4 до 0,6 — опасны, от 0,6 до
0,8 — малоопасиы. При Кбез^0,8
дорожные условия не оказывают
влияния на безопасность движе-
ния.
Основным показателем Степе-
ни опасности движения по срав-
ниваемым вариантам при исполь-
зовании обоих методов анализа
Рнс. 24.4. График коэффициента бе* является количество участков, не
зопасцостн:	удовлетворяющих предельным
I— коэффициент для движения вправо; ДОПУСТИМЫМ ЗНЗЧеНИЯМ . КрИТв-
2 —то же, в противоположном иаправле-	_ __
нни; з — спорость, доиускаеиая иа кривое риев безопасности. Можно в ка-
честве обобщающего показателя
определить значения средних коэффициентов аварийности, и безо-
пасности как среднее значение ординаты прямоугольника, равно-
великого по площади ступенчатому графику эпюры коэффициентов
аварийности или безопасности. Выявленные опасные участки сле-
дует перепроектировать.
Глава 25
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДОРОГ ПО МАТЕРИАЛАМ АЭРОФОТОСЪЕМКИ
25.1. Стереомодель местности
Значительное сокращение сроков, уменьшение объемов и стои-
мости полевых работ, а также повышение качества проекта авто-
мобильных дорог достигаются использованием материалов аэро-
фотосъемок, стоимость которых не превышает 6% стоимости изыс-
каний для составления проекта.
Современные методы аэросъемки, фотограмметрических изме-
рений и дешифрирования аэроснимков дают возможность опреде-
лять исходные данные и вести разработки проектных материалов с
точностью, вполне обеспечивающей определение объемов и стои-
мостей дорожно-строительных работ. В то же время в этом случае
имеется лучшая возможность оценки местности и выбора вариан-
тов трассы, чем при наземных работах. Перенесение трассы в
натуру при проектировании по материалам аэрофотосъемок вы-
174
полняюТчна стадии рабочего про-
ектирования.
Методика использования ма-
териалов аэроизысканий при про-
ектировании, автомобильных до-
рог является предметом специ-
ального курса «Инженерная гео-
дезия и аэрогеодезия». Поэтому
в данной главе о них дается
лишь общее представление, не-
обходимое для целостного впе-
чатления об их месте в системе
Рис. 25.1. Схема аэрофотосъемочных
; работ:
1 — маршруты аэрофотосъемки зоны трас-
сирования; 2 — участки аэрофотосъемки
сложных мест трассы в крупном масшта-
бе; а — варианты трассы
проектно-изыскательских работ.
Основой для проектирования дорог являются аэроснимки, полу-
ченные с самолета, совершившего ряд залетов по прямым ли-
ниям над местностью, в пределах которой должна быть проло-
жена проектируемая дорога (рис. 25.1). Съемки выполняют по
договорам специальные отряды Министерства гражданской авиа-
ции СССР. Направление маршрутов намечают на основе изуче-
ния мелкомасштабных топографических карт, воздушных рекогно-
сцировочных обследований местности или имеющихся на район
изысканий материалов аэросъемок прошлых лет.
Современные аэрофотосъемочные аппараты, как правило, снаб-
жены стабилизирующими устройствами, которые обеспечивают
автоматическое сохранение практически отвесного положения Оп-
тической оси аэрофотоаппарата в течение всего процесса фото-
графирования. Фотографирование ведут с перекрытием изображе-
ния местности на смежных аэроснимках в направлении полета
примерно на 60% и в поперечном направлении между снимками
смежных маршрутов на 20—60%. В момент экспозиции каждого
снимка фиксируют также показания радиовысотомера и стато-
скопа— приборов, показывающих высоту полета над местностью
и уровенной поверхностью. Масштабы фотографирования избирают
в зависимости от целей проектирования, необходимой точности и
условий местности. Для трассирования в средних условиях мест-
ности используют съемку в масштабе 1 : 12 000—1 :20000 с высоты
700—1000 м, в трудных условиях — 1 : 17000— 1:25000 с высо-
ты 1—2 км. При этом точность рисовки рельефа не может быть
большей чем Viooo высоты фотографирования.
Трассирование дорог ведут по стереоскопической модели —
пространственному изображению поверхности земли, возникаю-
щему при стереоскопическом наблюдении двух иадлежашимобра-
зом ориентированных взаимно перекрывающихся аэрофотосним-
ков. Для этого в обычном стереоскопе (рис. 25.2) два смежных
снимка (стереопару) располагают таким образом, чтобы левый
приходился против, левого глаза, а правый против правого. Соот-
ветствующие точки аэроснимков должны быть расположены на
175
Рис. 25 Стереоскоп Л-3
линиях, параллельных базису глаз — линии, проходящей через
центры зрачков. Стереопару ориентируют до тех пор, пока'не
будет достигнуто полное совмещение идентичных контуров и по-
лучена отчетливая видимость изображения модели во всем поле
зрения стереоскопа при правильном положении видимой на стерео**
модели гидрографической сети относительно горизонтальной по-
верхности.
Последовательное построение стереомодели парами из смеж-
ных снимков позволяет рассматривать под стереоскопом стерео-
модель по каждому маршруту залета. При использовании спе-
циальных фотограмметрических приборов (аэропроектор-мульти-
плекс) из взаимно ориентированных снимков может быть образо-
вана общая стереомодель всего маршрута.
Изображение полученных при залете аэроснимков сложных
участков трассирования приводят при помощи специальных при-
боров (фототрансформаторов) к одному масштабу в горизонталь-
ной проекции, устраняя влияние различных наклонов снимков,
рельефа местности и неизбежных колебаний высоты полета само-
лета. Для проектирования дорог аэроснимки трансформируют,
приводя фотоизображения местности к заданному масштабу
только в зоне проложения дороги. При этом исходят из показаний
радиовысотомера и статоскопа — прибора, показывающего коле-
бания в высотах полета самолета в момент аэрофотографирова-
ния.
Для образования на фотограмметрических приборах нормально
ориентированной в пространстве стереомодели и для трансфор-
мирования аэроснимков при проектировании дороги аэроснимки
предварительно взаимно ориентируют, а затем уровенную поверх-
176
ность образованной в некотором масштабе стереомодели приво-
дят в горизонтальное положение, чем выполняет внешнее ориен-
тирование > стереомодели. Для. этого необходимо знать точное по-
ложение на местности не менее трех опознаков— хорошо разли-
чимых на снимках контурных точек местности, координаты и
отметки которых известны. При отсутствии на местности харак-
терных контурных точек и при сильно залесенной местности опоз-
наки специально устраивают до начала, аэросъемочных работ,
вырубая просеки, устраивая искусственные знаки из бревен и
камней, отрывая мелкие широкие канавки в виде кругов, прямо-
угольников илй крестов со стороной 7—10 м и обсыпая их для
лучшей видимости известью.
Опознаки должны быть удалены друг от друга не более чем
на 10—20 базисов фотографирования, а при сложном рельефе и
на мостовых переходах на 4—6 базисов. (Базис фотографирова-
ния— расстояние между центрами проектирования смежных аэро-
снимков). Координаты опознаков определяют методами полевой,
камеральной или воздушной привязки аэроснимков.
При базисе фотографирования снимков 900—1800 м, принимае-
мом при съемках для составления проекта, опознаки должны
располагаться в пределах 10—35 км друг от друга. При полевой
привязке снимков на местности разбивают специальную съемоч-
ную сеть или производят инструментальную привязку опознаков
к государственной опорной геодезической сети. Наиболее пригодны
для этой цели инструменты, позволяющие с высокой точностью
измерять большие расстояния, например радио- и светодально-
меры.
При камеральной привязке аэроснимков координаты контурных
точек “местности устанавливают по крупномасштабным топогра-
фическим картам. Целесообразно привязывать снимки к точкам,
высоты которых указаны на карте отметкой. Для высотной при-
вязки используют также уровни полученных на аэроснимках вод-
ных поверхностей. При воздушной привязке аэроснимков может
быть использовано аэрорадионивелирование одновременно с аэро-
съемкой.
При проектировании дорог обычно применяют наиболее деше-
вые и производительные камеральные методы привязки аэросним-
ков.
Трассирование автомобильных дорог по стереомоделям с полу-
чением всех данных, необходимых для составления проектов, ведут
на фотограмметрических приборах — чаще всего на стереометрах.
Аэроснимки, закладываемые в стереометры, ориентируют имеющи-
мися в приборах коррекционными устройствами по высотам ориен-
тирующих точек стереопары. При этом плоскости модели должна
быть придана надлежащая горизонтальность. Необходимо также
обеспечить соблюдение точности измерения расстояний и превы-
шений по трассе.
177
вышення уровней между различными
точками местности
Если опознаки, положение ко-
торых точно определено, распо-
ложены на большом расстоянии
друг от друга, проводит планово-
высотное сгущение опорной сети,
выполняемое также фотограм-
метрическими методами. Для
этой цели предложен ряд спосо-
бов фототриангуляции или фото-
полигонометрии, которые позво-
ляют получать необходимое ко-
личество дополнительных ориен-
тирующих точек с известными
плановыми координатами, обес-
печивающими проектирование
дорожного полотна в плане с за-
данной точностью. Применяемые
для сгущения высот способы неис-
каженной модели, ЦНИИГАиК’а
и др., описаны в литературе по
аэроизысканиям и фотограмметрии.
Наиболее точные результаты для любых условий местности
дает сгущение планово-высотного обоснования аэроснимков мето-
дом пространственной фототриангуляции. Его производят либо
на универсальных приборах, либо аналитически с использованием
высокоточных стереокомпараторов и электронных вычислительных
машин. Результаты сгущения планово-высотного обоснования
используют для внешнего ориентирования модели или аэросним-
ков на различных фотограмметрических приборах.
Для выполнения различных проектно-изыскательских работ
стереомодель местности необходимо ориентировать. Для этого,
изменяя ее продольные и поперечные наклоны к горизонту, доби-
ваются соответствия на ней высотного размещения опознаков тем
превышениям, которые были вычислены по высотам этих точек.
Одновременно с этим уточняют масштабы изображения местности
на снимках в зоне трассирования, по которым в дальнейшем изме-
ряют расстояния в плане между точками трассы или местности.
Для проектирования по стереомодели необходимо уметь опре-
делять по ней превышения и уклоны между различными точками
местности. Рассмотрим способы их определения для случая, когда
снимки горизонтальны, а их Центры проектирования расположе-
ны на одном уровне (рис. 25.3). Обозначим базис фотографиро-
вания этих снимков (расстояния между центрами фотографиро-
вания смежных снимков) через В.
Если принять за оси абсцисс обоих снимков направления вдоль
базиса фотографирования от главной точки О каждого снимка,
то абсциссы некоторой точки А, расположенной на поверхности
178
Oi—Оц, принятой на снимках отсчета за уровень для превышений,
будут равны на первом снимке »-Н6 на втором (—jcj. Из гео-
метрических соотношений (с учетом знаков отрезков) получим
*0-•*о=(хо-**о)«о.	(25.1)
где т« — характеристика масштаба участка аэроснимка, на котором располо->
жена точка А, равного 1 :то, причем mo=Ho/f (Но— высота фотографирования;
f — фокусное расстояние аэрофотоаппарата).
Алгебраическую разность абсцисс точки А на снимках
(х0'—х0") =Ро называют продольным параллаксом точки А. Из
уравнения (25.1) вытекает важное следствие
,  . В
Р0 — -*0 — Х0 —	— *0»
I /По
т. е. что продольный параллакс какой-либо точки является бази-
сом фотографирования местности, выраженным в масштабе изоб-
ражения этой точки на снимке. Очевидно что все точки аэросним-
ка, расположенные в одной горизонтальной плоскости, имеют оди-
наковые продольные параллаксы. На этом свойстве основана
рисовка рельефа по стереомодели при аэрофототопографических
съемках местности. Для точки С, имеющей бблыпую отметку, чем
точка А, продольный параллакс равен
,	.	В
х0-х0 = РС--------- -
Из чертежа видно, что точки С я А имеют равные продольные
параллаксы. Превышение точки С над точкой А, обозначаемое he,
может быть найдено из разности продольных. параллаксов точек
С я А:
hp = рс~ Ро = Ъс — !>а
Так как В= то
Bf Bf _ Bfhc
Ho-he Ho Ho (Ho-hc)
после подстановки ёго значения в
предыдущее выражение получим
Р ff0-hc ’
откуда
Дря0
+ Др
(25.2)
(25.3)
Продольные параллаксы измеряют при стереоскопическом наб-
людении точек на фотограмметрических приборах. Для определе-
ния разности продольных параллаксов на аэроснимках в полевых
условиях применяют прозрачные параллактические пластины, обес-
печивающие измерение с ошибкой, не превышающей ±0,05 мм.
179
Более точное определение координат точек и продольного парал-
лакса можно получить с помощью стереокомпаратора.
Для учета обычно встречающейся на практике негоризонталь-
ности снимков и различия в высотах полета в измеренную раз-
ность продольных параллаксов на таких снимках необходимо
вводить поправки. В наиболее совершенных фотограмметрических
приборах это выполняется автоматически при помощи специаль-
ных коррекционных устройств.
25.2. Трассирование дорог по стереомоделям
Трассирование дорог по стереомоделям выполняют в несколько
этапов. Предварительно оценивают местность с точки зрения
возможности проложения дороги—дешифрируют аэрофотоснимки,
анализируют грунтово-гидрологические условия местности, оцени-
вают устойчивость и крутизну склонов и т. д. Современные методы
дешифрирования аэроснимков под стереоскопом позволяют полу-
чить достаточно надежную оценку природных условий района
проложения трассы. Используя прямые признаки дешифрирова-
ния (форму, размеры, тон, тени и структуру изображения объек-
тов) удается камерально установить почти все изображенные на
снимках элементы местности, важные для размещения трассы
(рис. 25.4). Основываясь на косвенных признаках дешифрирова-
ния и сопоставлении аэроснимков с эталонными снимками хорошо
изученных участков, удается получить характеристики грунтовых
и гидрогеологических условий по различному на моделях микро-
рельефу местности, и особенно растительному покрову, являю-
щемуся хорошим индикатором увлажнения местности. На аэро-
снимках весьма ярко выделяются границы заболоченных прост-
ранств, солончаки, такыры, песчаные аллювиальные отложения,
оползневые участки, осыпи и карстовые воронки.
Следующий этап проектирования — установление возможных
направлений трассы с примерной оценкой продольных уклонов, не-
обходимых радиусов кривых и т. д. Эту работу с достаточной
степенью точности можно вести под стереоскопом по снимкам,
не имеющим планово-высотного обоснования. При равнинном и
холмистом рельефе, используя пространственное изображение
местности, намечают положение углов поворота трассы, и спе-
циальными прозрачными шаблонами подбирают положение кло-
тоицных или круговых кривых трассы (рис. 25.5). В сильно пере-
сеченной и горной местностях трассирование ведут на стереометре
СТД-2.
По направлению наиболее выгодного варианта на стереомодели
избирают точное положение трассы с разбивкой пикетажа и по-
следующим определением отметок. В простейших случаях, когда
предельные допустимые уклоны могут встречаться редко, лишь
180
Рис. 25.4. Аэрофотоснимок в масштабе I 18000:
У — поселок: 3 — втомобяльпая дороге; 3 — железная дорога; 1 —	через железную
дорогу. 5 —груитоаые дороги; 6 — пашин; 7 —лиственный лес. В — хвойный лес, 9—луг;
W — овраг, 11 — просека
на отдельных трудных участках местности, направление трассы
задается из общих требований соответствия его воздушной линии.
Продольные уклоны проверяют, используя превышения Но одной
конечной точки над другой, и расстояние между ними L——
где / — расстояние на снимке между этими точками; f — фокусное
расстояние аэрофотоаппарата.
Рабочие отметки дороги на участках насыпей и выемок опре-
деляют по уравнению (25 3) по измеренным разностям продольных
параллаксов земли и поверхности дороги
В сложных условиях рельефа, когда уклоны местности по крат-
чайшему направлению превышают допускаемые, прибегают к раз-
витию трассы, прокладывая на стереомодели линии заданного
уклона.
В зависимости от используемой аппаратуры применяют раз-
ные методы пространственной укладки трассы на стереомодели.
Для некоторых фотограмметрических приборов отечественного
производства имеются приспособления, которые позволяют вести
марку прибора под заданным продольным уклоном
Проектировщик должен лишь перемешать марку в направле-
нии трассирования, чтобы она касалась поверхности пространст-
венной стереоскопической модедн Отмечая на снимке каранда-
181
Рнс. 25.5. Прозрачные шаблоны длн подбора кривых трассы по стереомодели
местности:
а — круговых; б — клотоидиых; в — стереошаблои кривых
шом характерные точки линии заданного уклона трассы, уложен-
ной по стереомодели, получают первое приближенное положение
трассы, которое затем уточняют, спрямляя отдельные участки и
вписывая кривые в изображение местности на стереомодели проз-
рачными шаблонами кривых. Истинный радиус подобранной кри-
вой трассы
/?=rz/ncp,	(25.4)
где Г{ — радиус кривой шаблона; тср — знаменатель среднего масштаба изо-
бражении точек местности, разместившихся в пределах кривой.
На других приборах для проведения такой линии стереомодели
придают в направлении трассирования заданный «руководящий*
уклон. Тогда проложение линии заданного уклона достигается при
горизонтальном перемещении марки прибора. Такой метод целе-
сообразен в сложных условиях рельефа при развитии линии по-
склонам. Поскольку разные участки местности имеют различные
продольные уклоны и использование максимальных продольных
уклонов не является обязательным во всех случаях, работу ведут
по участкам, изменяя по мере надобности наклон стереомодели.
По намеченной на аэроснимках трассе разбивают пикетаж, и
проводят фотограмметрическое нивелирование. В местах, где до-
рога будет проходить в выемках или насыпях, проекция трассы
на поверхность стереомодели отличается от линии, огибающей:
182
рельеф местности (рис. 25.6).
Поэтому измерение расстояний
и фотограмметрическое нивели-
рование ведут по ортогонально-
му следу трассы на аэроснимке
(ломаная линия atnnk на рис.
25.6).
Ортогональный след трассы
находят на стереомодели по ос-
новным высотным переломам
местности вдоль линии трассы,
вычерченной на аэроснимках.
Поскольку земляное полотно
имеет относительно небольшие
размеры по ширине и высоте
(глубине), плановые смещения
отыскивают только для основных

Рис. 25.6. Ортогональный след трас-
сы на стереомоделн н аэроснимке
переломов профиля местности,
принимая ортогональный след между смежными переломными
точками прямолинейным. Исследования показали, что это прак-
тически не вызывает погрешностей, если смещения ортогонально-
го следа, связанные с разницей высот смежных точек, не превы-
шают на аэроснимке 0,3 мм.
Разбивка пикетажа при фотограмметрическом проектировании
требует большой внимательности. Она включает в себя фиксиро-
вание переломных точек трассы в плане и профиле, определение
точного масштаба снимков, измерение линий и углов трассы, на-
хождение характерных йоперечников, определение положения глав-
ных точек горизонтальных кривых, расстановку километров вы-
числение пикетного положения расставленных по трассе точек.
Масштаб каждого аэроснимка устанавливают по фокусному
расстоянию аэрофотоаппарата и по высоте фотографирования,
которую определяют иад средней по высоте точкой участка трассы,
расположенного в пределах снимка. Измерения расстояний на
фотоснимках ведут короткими участками не более 2 см, сумми-
руя промеренные расстояния и рассчитывая цо таблицам элемен-
ты круговых и переходных кривых. Последнее особенно важно
прн клотоидном трассировании. Углы поворота трассы измеряют
транспортирцм или вычисляют по измеренным сторонам построен-
ного при верщине угла вспомогательного треугольника.
-Имеются программы определения планового и высотного поло-
жения всех точек трассы на электронных вычислительных маши-
нах. В машину вводят координаты всех характерных точек трассы
и аэроснимков, а затем находят расстояния между ними, углы
поворота трассы, основные элементы клотоидиых и круговых кри-
вых, пикетажное положение точек трассы.
Фотограмметрическое нивелирование выполняют . по точно
ориентированным на стереоприборе аэроснимкам. Могут быть
183
использованы стереометры, стереопроекторы, стереографы и дру-
гие приборы. До нивелирования должны быть выполнены деталь-
ная укладка трассы, дешифрирование и привязка аэроснимков,
сгущение планово-высотного обоснования аэросъемки и ориенти-
рование снимков на стереоприборе.
Нивелирование основано на приведенной выше формуле про-
дольных параллаксов. Для передачи отметок с одной стереопары
на другую используют общие для них связующие точки. Парал-
лаксы каждой точки измеряют дважды. Нивелирование выпол-
няют в двух направлениях. Участий, покрытые лесом или кустар-
ником, нивелируют по их поверхности, вводя потом в получен-
ные отметки необходимые поправки на высоту растительного
покрова. Для этого используют данные определения высоты де-
ревьев иа участках, где рядом с деревьями видна поверхность
земли.
Существует большое количество разного рода вспомогательных
приборов и приставок, облегчающих и упрощающих фотограмме-
трическое Нивелирование и вычерчивание продольного профиля
трасс.
На особо сложных участках трассирования проводят специаль-
ные крупномасштабные аэрофототопографические съемки, ни ос-
нове которых получают топографические планы местности с зари-
сованным рельефом. Для проектирования автомобильных дорог
топографические съемки, как правило, выполняют стереофотограм-
метрцчёским методом.
Рисовку горизонталей на приборах начинают с наиболее* низ-
ких мест. На крутых склонах обычно вначале рисуют основные
горизонтали, кратные 2 или 5 м, а затем в их промежутках осталь-
ные в соответствии с принятой высотой сечения рельефа местно-
сти. (Л=0,54-1 м).
Площади водосборных бассейнов определяют планиметром на
аэрофотоснимках или фотосхемах после нанесения под стереоско-
пом водоразделов по приближенно ориентированной стереомоде-
лИ. Цену деления планиметра находят исходя из среднего мас-
штаба изображения иа снимках границ бассейна. Наиболее точно
определяют площади бассейнов или их участков, симметрично
размещенных относительно центра снимка.
Уклоны тальвегов бассейнов устанавливают по хорошо ориен-
тированной на фотограмметрическом приборе стереомодели. Рас-
стояние между ближайшими точками таких определений должно
быть не меньше
, __ ^Pif
m'n A/mIn* ’
где 6Др> — предельная ошибка определениях разностей продольных параллак-
сов на прибор)»; At'min — предельная допускаемая ошибка в определении уклона
тальвека; b — базис фотографирования в масштабе снимка.
Указанное условие должно быть обеспечено и при проекти-
ровании на стереомодели водоотводных и нагорных канав. На-
горные канавы целесообразно укладывать путем проведения иа
стереомодели линии заданного уклона маркой прибора.
Глава 26
ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ МОСТОВЫХ ПЕРЕХОДОВ
26.1.	Задачи и состав изысканий
Проект мостового перехода составляют на основе результа-
тов геодезических, геологических, гидрологических и гидрометри-
ческих работ. Комплекс указанных работ носит, название изыска-
ния мостового перехода. В отдельных сложных случаях материалы
для проектирования дополняются лабораторными исследованиями
моделей мостового перехода.
Перечень и объем сведений о месте перехода реки, которые
необходимо собрать во время изысканий, определяются содержа-
нием проекта мостового перехода. В проекте прежде всего должно
быть обосновано место перехода реки, т. е. показано, что выбран-
ный переход наилучшим образом удовлетворяет требованиям за-
дания на проектирование: наивыгоднейшее положение трассы с
точки зрения обслуживания хозяйственного района; минимальнее
строительно-эксплуатационные затраты на сооружения и транс-
портные расходы на перевозки; безопасность движения, опреде-
ляемая устойчивостью сооружений мостового перехода; выполне-
ние требований судоходных и сплавных органов. Вопросу выбора
места перехода реки в проекте должно быть уделено особое вни-
мание, так как мостовые переходы часто являются пунктами, оп-
ределяющими положение на местности автомобильной дороги
значительного протяжения.
В проекте должны быть установлены основные размеры всех
сооружений мостового перехода, достаточные для пропуска гру-
зов и обеспечения сопротивляемости сооружений разрушающему
действию водного потока, не ограничивающие нормального ис-
пользования водотока в хозяйственных целях (для судоходства,
сплава, водоснабжения, энергоснабжения и т. д.) и одновременно
требующие минимальных затрат на переход реки.
Проект должен содержать конструктивные решения для всех
сооружений перехода, обоснованные необходимыми расчетами на
прочность и устойчивость.
Для обоснованного выбора места перехода реки собирают или
составляют на основе геодезических работ достаточные картогра-
фические материалы и получают общие сведения (гидрологические
185
данные) о режиме водотока в местах, выбранных в качестве ва-
риантов перехода.
Чтобы определить основные размеры сооружений, выполняют
детальные гидравлические и русловые расчеты на основе точных
количественных данных о характеристиках реки (глубина и шири-
на живых сечений, скорости течения, показатели руслового про-
цесса, колебания уровней и расходов воды). Для получения таких
данных проводят гидрометрические работы.
Для конструктивных решений сооружений мостового перехода
необходимы сведения об основаниях, на которых эти сооружения
будут построены, о местных материалах, из которых могут быть
возведены сооружения (в частности, о грунтах для постройки
насыпей и регуляционных сооружений), и о конкретных условиях
работы того или иного сооружения в отдельности. Эти материалы
могут быть получены в основном путем инженерно-геологических
обследований на переходе водотока и частично при выполнении
геодезических и гидрометрических работ.
В соответствии с перечнем задач, решаемых при проектиро-
вании мостовых переходов, при изысканиях необходимо выпол-
нить следующие работы:
геодезические съемки (трассирование линии, съемка планов —
ситуационных и в горизонталях, съемка профилей);
гидрологическое обследование (сбор материалов, характеризую-
щих режим водотока; морфометрическое обследование речной до-
лины) ;
гидрометрические работы (съемки плана речного дна, опреде-
ление скоростей течения, расходов воды, характеристик руслового
процесса, а в отдельных случаях и измерения твердого стока);
инженерно-геологические исследования (составление геологиче-
ских разрезов, грунтовое обследование, гидрогеологическое обсле-
дование, поиски местных строительных материалов);
прочие работы (изучение взаимосвязи мостового перехода с
другими сооружениями на реке; установление условий судоходства
и сплава и пр.).
Для выполнения перечисленных работ организуют изыскатель-
ские партии, как правило, специализированные. Только в случаях
изысканий мест перехода через незначительные водотоки эти рабо-
ты поручают партии, ведущей трассирование дороги, иа которой
располагается мостовой переход. Основанием для создания отдель-
ных партий являются большие объемы работ по изысканиям мосто-
вых переходов, необходимость включать в состав партии инжене-
ров, специализирующихся в области гидрологии и гидротехники, и
необходимость производить при изысканиях мест перехода слож-
ные геологические работы, включая глубокое бурение.
Проектирование мостовых переходов ведется последовательны-
ми стадиями (см. далее). Каждой стадии проектирования предше-
186
ствует определенный этап изысканий. Этапы изысканий различают-
ся объемом и составом работ.
При составлении общих предварительных соображений по
сооружению мостового перехода должны быть получены ориенти-
ровочные данные об отверстии моста, схеме моста и ожидаемых
объемах работ, а также примерные стоимости мостового перехода
по различным вариантам места перехода реки. Эти данные исполь-
зуются для составления сводного сметного расчета на постройку
всей дороги и для предварительного выяснения целесообразных
вариантов мест перехода, а также для выработки программы даль-
нейших изыскательских работ. На стадии составления общих пред-
варительных соображений по сооружению перехода должен быть
решен вопрос о типе перехода через водоток. Остановиться на
мостовом переходе или принять какой-либо другой тйп перехода
через водоток можно на основе технико-экономических расчетов,
учитывающих данные о размерах перевозок и, главное, о перспек-
тивах их развития, а также строительно-эксплуатационную стои-
мость различных типов перехода через водоток. В соответствующих
случаях такой выбор осуществляется по общегосударственным
соображениям. Так как переход через водоток является частью
дороги, экономические изыскания отдельно для переходов не про-
изводят, за исключением автономных мостовых переходов, напри-
мер, связывающих части города, расположенные на разных бере-
гах реки.
Общие предварительные соображения о постройке мостового
перехода разрабатываются на основе материалов первого этапа
изысканий, который носит название подготовительные работы или
камеральный период изысканий.
Для составления общих предварительных соображений дорогу
и переходы трассируют по картам, и только в случае отсутствия
надежного картографического материала для этой цели выполня-
ются Полевые съемки в минимальном объеме.
В настоящее время приняты следующие стадии проектирования:
технико-экономическое обоснование (ТЭО) или расчет (ТЭР); про-
ект (П); рабочая документация (РД).
Технико-экономическое обоснование необходимости строитель-
ства мостового перехода разрабатывается (в соответствии с совре-
менными требованиями) в~объеме, позволяющем установить окон-
чательное наивыгоднейшее положение (в плане и продольном про-
филе) трассы дороги при пересечении реки, необходимую длину
моста, размеры других сооружений мостового перехода. В этом
документе должны быть приведены рекомендуемые решения конст-
рукций моста и других сооружений перехода, выбран материал
сооружений, подсчитаны (достаточно точно) объемы работ, уста-
новлены способ и стоимость постройки мостового перехода по вы-
бранному варианту трассы.
187
Технико-экономическое обоснование необходимости строитель-
ства мостового перехода требуется разрабатывать с учетом разви-
тия перевозок по дороге, для чего являются необходимыми соот-
ветствующие экономические обследования. Основным методом раз-
работки технико-экономического обоснования является вариантное
проектирование. Окончательное решение о месте перехода реки и
основных размерах сооружений (моста и др.) принимается на
основании подробной разработки и сравнения возмржных вариан-
тов проложения трассы дороги и конструкций сооружений.
Технико-экономическому обоснованию предшествуют подробные
технические изыскания мостового перехода, проводимые в полном
объеме, так как на этой стадии проектирования должна быть вы-
полнена главная часть проекта перехода — окончательное опреде-
ление генеральных размеров всех сооружений (моста,, пойменных
насыпей н регуляционных сооружений).
Проект перехода разрабатывают на основе утвержденного тех-
нико-экономического обоснования необходимости строительства
мостового перехода. Требуется, чтобы стоимость строительства
перехода, определенная при разработке проекта, отличалась не
более чем на 10% от стоимости, установленной при разработке
технико-экономического обоснования. В результате разработки
проекта должны быть получены окончательные данные о конструк-
циях всех сооружений перехода, уточненные объемы работ, оконча-
тельная стоимость строительства й все данные по организации
строительства.
Дополнительные изыскательские работы производятся при раз-
работке рабочей документации непосредственно перед постройкой
мостового перехода, когда исследуются некоторые детали, уточняю-
щие рабочие чертежи проекта или схему организации производства
работ. С этой целью производятся дополнительные геодезические
съемки и бурение, а в редких случаях гидрометрические работы.
В состав изыскательской партии, производящей изыскания мо-
стового перехода н возглавляемой начальником партии, обычно
входят: старший инженер, руководящий технической стороной ра-
бот; инженеры, возглавляющие отдельные виды работ; техники,
производящие инструментальные работы по указанию инженеров
и оформляющие материалы измерений; обслуживающий персонал
(рабочие, хозяйственники). Число сотрудников партии зависит от
объема работ.
Перед началом изысканий устанавливают конкретный перечень
работ, подлежащих выполнению, и план их проведения. Календар-
ный план изысканий доставляют исходя из установленных сроков
производства работ, но с учетом того, что отдельные виды работ
должны производиться в строго определенный период года, напри-
мер: гидрометрические — во время прохода половодья; геодезиче-
ские — прн отсутствии снежного покрова.
188
Оборудование изыскательских партий состоит из геодезических
инструментов, как правило, обычной технической точности, гидро-
метрических приборов, оборудования для Инженерно-геологических
и почвенно-грунтовых обследований; технического инвентаря для
вспомогательных и оформительских работ.
Оборудование для измерения твердого стока рек обычно не
входит в обязательный перечень, так как размывы под мостами
могут быть определены по бытовым гидрометрическим характери-
стикам реки без введения в расчет расхода наносов.
На время гидрометрических работ партия должна иметь пла-
вучие средства — весельные или моторные лодки, а при работах на
особо больших реках — понтоны. В отдельных случаях (на узких
рекак с сильным течением) гидрометрические работы лучше вести
с подвесной люльки.
Особенно важна комплектность оборудования изыскательской
партии, так как отсутствие какого-либо одного инструмента или
приспособления может лишить возможности выполнить целую
серию работ, в результате чего материалы изысканий будут значи-
тельно обесценены.
/
26.2.	Камеральный период изысканий
Изыскания начинаются с подготовительных работ (камераль-
ный период), во время которых собирают н изучают гидрологиче-
ские материалы по предполагаемому району перехода водотока,
выбирают возможные целесообразные места перехода на основании
изучения картографических и геологических материалов, предвари-
тельно трассируют переход по всем вариантам, устанавливают
объемы изыскательских работ для периода полевых обследований,
подготавливают партию к выезду в поле на подробные техниче-
ские изыскания, комплектуют персонал и оборудование.
В случае Отсутствия достаточного картографического материа-
ла или гидрологических данных, необходимых для составления
общих соображений н в первую очередь выбора возможных вари-
антов перехода, выполняют полевые работы, заключающиеся в
натурном обследовании различных мест перехода с небольшими
топографическими съемками и в установлении морфологических
характеристик водотока (глубин потока, ширины русла и разлива
реки, шероховатости русла и пойм).
Предварительный сбор й анализ материалов, характеризующих
возможные варианты места перехода водотока, заключаются в
изучении литературных источников и всех имеющихся материалов
по гидрологии, топографии и геологии района перехода, в сборе
и обобщении данных о судоходстве, сплаве и других видах ис-
пользования водотока, сведений о мостах на пересекаемой ре-
ке и т. д.
18»
основные гидрологические материалы могут быть найдены в
изданиях:
Сведения об уровнях воды на реках и озерах СССР за период
с 1891 по 1935 г.;
Материалы по режиму рек СССР (данные по 1935 г.);
Гидрологические ежегодники (данные с 1936 г. по настоящее
время);
Ресурсы поверхностных вод СССР (материалы водного кадаст-
ра СССР):
серия I. Гидрологическая изученность;
серия II. Основные гидрологические характеристики (данные по
1962 г.);
серия III. Ресурсы поверхностных вод (научные обобщения);
эти издания в дальнейшем будут пополняться;
Материалы по максимальному стоку талых вод рек СССР;
Каталог отметок наивысших уровней рек и озер СССР;
Материалы по максимальному стоку дождевых паводков рек
СССР.
Дополнительные гидрологические материалы можно найти в
архивах организаций, ведущих проектно-изыскательские работы на
реках (железнодорожные и автодорожные ГПИ, организации Мин-
речфлота, Минводхоза, Минэнерго).
Каждый пункт на реке может быть охарактеризован следую-
щими сведениями: уровнями воды (ежедневными и максимальны-
ми годовыми за ряд лет); кривой расхода H=f(Q) или данными
для ее построения; датой наступления фаз стока и отметками ха-
рактерных горизонтов— первой подвижки льда, высокого ледохода,
ледостава, меженного уровня и т. д.; кривой скоростей течения в
главном русле реки и на поймах или данными для их построения;
значениями уклона поверхности воды на подъеме и спаде паводков;
сведениями о характере ледохода, толщине льда, ледяных заторах;
Сведениями о русловых деформациях; сведениями о взаимном
влиянии сливающихся рек для выявления подпора; прочими сведе-
ниями (данными о силе и направлении ветра, волнообразовании
ит. д.).
Топографические материалы в виде карт различных масштабов
могут быть получены в Главном управлении геодезии и картогра-
фии и Министерстве речного флота (лоцманские карты). Материа-
лы специальных съемок, проводившихся проектно-изыскательски-
ми органами, обычно находятся в архивах этих учреждений. Полез-
ные топографические материалы могут быть извлечены из про-
ектов переходов через реку или устройств для использования
реки.
Геологические сведения о месте перехода можно Найти главным
образом в литературных источниках и проектных , материалах
прошлых лет. При сборе этих сведений особое внимание следует
190
уделять выявлению возможных неблагоприятных условий для рас-
положения мостового перехода (карсты, оползни, мощные грунто-
вые воды на берегах речной долины) и конкретной характеристике
грунтов у места перехода реки.
Изучение опыта эксплуатации существующих мостовых перехо-
дов иа исследуемом водотоке составляет одну из важных задач на
изысканиях. На эти работы обязательно должны быть предусмот-
рены соответствующие средства и отведено время в календарных
планах изыскательских работ. Данные о существующих мостах на
водотоке и сооружениях при них с основными их размерами и ха-
рактеристикой работы во время половодий могут быть получены от
местных органов железнодорожного и автомобильного транспорта,
а в случае необходимости путем непосредственного обследования
сооружений на месте.
По вопросам судоходства должны быть затребованы официаль-
ные данные от Министерства речного флота или Управления по
освоению малых рек республики об отнесении конкретного участка
реки к той или иной судоходной категории и о специальных усло-
виях, какие могут быть выдвинуты органами судоходства для учета
при проектировании мостового перехода. Такие же официальные
данные необходимо получить от организаций, ведающих сплавом
на реке.
Наконец, существенное влияние на выбор расчетных расходов
и расположение мостовых переходов могут оказать данные о ра-
ботающих и проектируемых гидротехнических сооружениях на
реке.
Сведения о действующих сооруженийх можно получить в мест-
ных хозяйственных органах, а проектные данные по сооружениям,
строительство которых предполагается,— в-плановых органах и со-
ответствующих проектных организациях.
Характеристика русла реки и природных русловых деформаций
должна быть установлена путем сравнения планов реки, снятых в
разные годы, и анализа других материалов, которые могут быть
получены от различных организаций, эксплуатирующих водный
путь и инженерные сооружения на реке.
Сбор и тщательный анализ возможно большего количества
материалов, характеризующих водоток, позволяют резко сократить
число вариантов мест перехода реки и обойтись при решении ряда
вопросов без трудоемких полевых работ. Общие соображения по
постройке мостового перехода получаются в этом случае подроб-
ные и хорошо обоснованные.
Трассирование вариантов дороги в местах возможного пересе-
чения реки выполняется на стадии составления общих предвари-
тельных соображений, как правило, по картам исходя из общего
направления линии с учетом следующих конкретных положений:
трасса должна проектироваться так, чтобы не стеснять судоходст-
ва и сплава, не нарушать работу существующих сооружений, нахо-
191
дящихся в пределах разлива реки; необходимо обеспечивать устой-
чивость сооружений мостового перехода и экономичность всего
перехода в целом как в отношении строительной стоимости и за-
трат по содержанию сооружений, так и по транспортным расходам
на перевозки.
Со стороны судоходства и сплава к вариантам места перехода
предъявляются требования, сведенные в ГОСТ 26775—85. В соот-
ветствии с этими требованиями русло реки в месте расположения
моста должно быть устойчивым в отношении глубин и плановых
перемещений. Мосты следует располагать на плесах малой кривиз-
ны, на расстояниях не менее чем тройная длина каравана судов от
вышележащих перекатов и не менее чем полуторная длина карава-
на от нижележащих перекатов. Отклонение направления течения
от направления граней опор судоходных пролетов нельзя допус-
кать, а общая косина пересечения потока мостом не должна пре-
вышать 10°.
Для выполнения этих требований избегают переходов судоход-
ных и сплавных рек по перекатам, на которых обычно сильное
расхождение направления струй при высоких и низких уровнях, а
также по плесам большой кривизны, опасным в отношении навала
судов на мостовые опоры и размыва речного берега. Эти участки
неблагоприятны для расположения мостов и через несудоходные
реки, так как переход по перекату, как правило, связан с удлине-
нием подтопляемых подходов к мосту, а переход через узкое русло
большой кривизнй — с увеличением отверстия моста или глубины
заложения фундаментов опор.
Для достижения устойчивости и минимальной стоимости соору-
жений выбирают места перехода, имеющие следующие желатель-
ные качества: близость к основному направлению дороги; мини-
мальная ширина пойм; отсутствие в русле островов, вызывающих
необходимость увеличения отверстия моста; удобный выход за
пределы речной долины; надлежащее удаление от вышерасполо-
женных плотин и шлюзов и мест возможных ледяных заторов и
бревенных заломов (на сплавных реках); благоприятное геологи-
ческое строение русла и пойм в районе перехода. На поймах рек
трасса подходов должна располагаться так, чтобы направление её
было по возможности нормально течению высоких вод, а пересече-
ние озер и староречий отсутствовало. Не рекомендуется делать на
поймах повороты трассы. При трассировании переходов через
меандрирующие реки не следует допускать, чтобы земляные насыпи
на поймах располагались близко от излучии русла, так как это
грозит разрушением подходов к мосту при дальнейшем искривле-
нии русла. Следует стремиться сокращать объем строительных
работ по возведению подходов и с этой целью располагать трассу
на более высоких отметках поймы. При пересечениях горных рек
чаще всего необходимо прокладывать трассу исходя из условий
возможности выхода за пределы речной долины, а на блуждающих
192
реках — исходя из желательности пересечения реки в месте наибо-
лее узкой зоны блуждания речного русла.
Существенное влияние на выбор возможных мест перехода
оказывает геологическое строение отдельйых участков реки, так
как глубина заложения и качество пород и грунтов, на которых
могут быть основаны опоры моста, определяют в сильной степени
строительную стоимость мостового перехода. Следует иметь в виду,
что при пересечениях на перекатах коренные породы располага-
ются ниже, чем при пересечении на плесах, но залёгание их в пер-
вом случае более спокойное, чем во втором.
Рекомендуется назначать места переходов выше впадения
притоков, так как при этом мостовой переход не попадает в зону
выноса донных наносов из устья притока, что обычно связано с
появлением островов в русле. Однако если такое пересечение реки
вызывает одновременно необходимость постройки и мостового пере-
хода через этот приток по общему направлению трассы, то вопрос
о выборе места перехода (выше или ниже притока) следует решить
технико-экономическим расчетом.
Варианты места перехода, подлежащие обследованию и назна-
чаемые при составлении общих предварительных соображений о
постройке мостового перехода, не всегда характеризуются одновре-
менно всеми желательными качествами, перечисленными выше.
Кроме того, наилучший по техническим качествам вариант часто
не может быть принят, так как при этом значительно удлиняется
трасса дороги.
Окончательно место перехода должно быть выбрано путем
детального сравнения всех возможных целесообразных вариантов.
Такое сравнение должно быть сделано еще при разработке техни-
ко-экономического обоснования на основании изучения материалов,
собранных во время подготовительных работ, необходимых техни-
ческих изысканий и сметных расчетов по отдельным вариантам.
Методика экономического сравнения вариантов изложена в п. 24.1.
В тех случаях, когда варианты имеют одинаковую стоимость,
следует отдать предпочтение варианту с мостовым переходом, вно-
сящему меньшие изменения врежим водотока Или обладающему
каким-либо другим техническим преимуществом, особенно жела-
тельным в данных конкретных условиях.
Сравнивать варианты мест перехода следует для участка трас-
сы между неизменными, одинаковыми для всех вариантов гранич-
ными пунктами с учетом стоимости дороги на этом протяжении.
В связи с этим и ,трассирование каждого варианта должно быть
выполненоЛтежду Такими пунктами; а не только в пределах шири-
ны речной долины.
Большое влияние на выбор возможных й целесообразных мест
пересечения реки оказывает размер перевозок, т. е. интенсивность
движения по дороге. Чем больше-объем перевозок, т. е. чем боль-
ше эксплуатационные расходы на перевозки, учитываемые при срав-
7—1144	193
пенни вариантов, тем более выгодными оказываются короткие
варианты трассы даже с увеличенной стоимостью строительства
сооружений.
В соответствии с этим целесообразные варианты мест перехода
реки автомобильной дорогой I или II категории стараются мало
отклонять от общего направления трассы. Для дорог III категории
отклонение места перехода по техническим причинам от общего
направления трассы может быть иногда весьма значительным; Для
дорог IV и V категорий дорогие мостовые переходы через значи-
тельные водотоки являются определяющими Точками, проход через,
которые часто существенно меняет положение дороги в плане на
значительном протяжении.
При проложении трассы дороги через населенные пункты сле-
дует иметь в виду, что транзитное движение большой интенсивно-
сти через город или большой поселок трудно организовать с рас-
четной скоростью, поэтому мостовые переходы на дорогах высоких
категорий следует располагать вне населенных пунктов.
Размер участка реки, на котором могут быть намечены целе-
сообразные варианты мостового перехода, в большой степени;
зависит от ширины разлива реки и расположения трассы дороги
относительно пересекаемого водотока. Чём больше река и чем бли-
же направление трассы к направлению речной долины, тем больше
зона целесообразных вариантов перехода. Так, например, при изыс-
каниях дороги Москва — Горький — Казань — Свердловск рассмат-
ривались варианты пересечения р. Волги, расположенные на уча-'
стке реки длиной 80 км.
26.3.	Полевые работы на изысканиях мостовых переходов
За камеральным периодом изысканий и составлением общих
предварительных соображений по постройке мостового перехода
для разработки технико-экономического обоснования следует пе-
риод подробных технических изысканий, включающий полевые гео-
дезические, геологические, гидрометрические, гидрологические и
другие работы, предшествующие одновременно и разработке проек-
та мостового перехода;
Топографические съемки на изысканиях мостовых переходов
выполняют с целью получения материалов, необходимых для под-
робного изображения рельефа и ситуационных особенностей речной
долины в объеме, достаточном для детального обоснования выбора
варианта места перехода и для проектирования сооружений. В со-
став топографических работ входят прежде всего съемки двух
планов: ситуационного, охватывающего зону всех возможных
вариантов положения трассы мостового перехода; детального (в
крупном масштабе и горизонталях), необходимого, для непосредст-'
194
венного проектирования соору-
жений перехода — подходов к
мосту, регуляционных сооруже-
ний и т. п.
Ситуационный план снимают
в тех случаях, когда картографи-
ческие материалы, собранные в
период камеральных работ, недо-
статочны или устарели. Особен-
но осторожно следует подходить
к использованию для трассиро-
вания карт старых съемок для
рек с подвижным руслом, карт
слишком мелких масштабов,
особенно в районах, хозяйствен-
ная деятельность которых сильно
развилась со времени прежних топографических съемок. В то же
время эти старые карты весьма полезны для характеристики по-
движности русла реки. Сопоставлять карты с натурой следует
весьма тщательно, внося мелкие дополнения после полуннстру-
ментальных съемок новых ситуационных объектов. Карты не мо-
гут быть использованы, если исправлений слишком много или но-
вые контуры русла сильно отличаются от старых.
Ситуационный план по каждому варианту перехода снимают на
всю ширину разлива реки с запасом по 200 м в стороны за линии
урезов воды при расчетном горизонте для насыпи. Длина участка
съемок по речной долине принимается не менее 1,5 ширины разлива
вверх и вниз от предварительно намеченной по карте трассы пере-
хода. Если варианты трассы расположены близко один от другого,
то снимают общий ситуационный план с запасом по длине не менее
1,5 ширины разлива вверх от верхнего по течению варианта и вниз
от нижнего. Указанные размеры плана являются ориентировочны-
ми, минимальными и могут быть увеличены в тех случаях, когда
необходимо показать ситуацию на, местности, хотя и удаленную от
мостового перехода, но способную повлиять на расчеты в проекте
и расположение сооружений. Например, при широких поймах съем-
ками должны быть целиком охвачены протоки и рукава (от их
истока до устья), на которых могут быть расположены дополни-
тельные пойменные мосты.
Масштабы ситуационных планов, как правило, принимаются
1 : 25 000 дляжрупных рек с шириной ' русла не менее 1000 м и
1 : 10000 для прочих рек. Съемку ситуационных планов выполняют
при помощи теодолитов-тахеометров (реже мензулы). Основой для
съемки и нанесения плана служит замкнутый полигон, располагае-
мый возможно ближе к границам" съемки, стороны которого изме-
ряются двойным визированием (вперед и назад) по дальномеру
(рис. 26.1). Углы измеряют одноминутным теодолитом при двух
7*	196
положениях трубы. Отметки вершин полигона определяют тригоно-
метрическим "нивелированием с двойным визированием,- Высотные
отметки должны быть привязаны хотя бы в одной точке полигона
к общей системе точной нивелировки (ближайшей марке, реперу).
Внутри полигона прокладывают диагональные ходы, в том
числе обязательно по обоим берегам речного русла, и висячие ходы
для съемки ситуации в местах, которые не могут быть охвачены
съемкой с основного полигона или диагональных ходов.
В связи с тем что очертание русла должно быть изображено на
плане возможно более точно, а также потому что при гидрометри-
ческих работах делаются многочисленные промеры русла, привя-
зываемые к береговой опорной сети, при съемке русла часто при-
меняют микротриангуляцию (см. рис. 26.1).
Базис триангуляции разбивается на ровном и открытом .участке
местности. Длину базиса назначают не менее ширины речного рус-
ла. Базис измеряют стальной лентой дважды. Вершины треуголь-
ников располагают на берегах в местах, удобных для визирования
на реку при промерах глубин, с таким расчетом, чтобы углы тре-
угольников были не меньше 30—40°. Все углы при вершинах изме-
ряют 1-минутным, а лучше 30-секундным теодолитом. Перед
нанесением сетки триангуляции на план выполняют увязку углов
треугольников.
Съемку ситуации и основных контуров рельефа производят тео-
долитом-тахеометром путем измерений расстояний по дальномеру
с фиксацией азимутов, а высотных отметок с дополнительным
отсчетом вертикальных углов. Высотную съемку проводят только
в основных точках: возвышенности, резкие понижения на поймах,
бровки речного русла, отметки дна в характерных местах, уровни
воды, бровки и дно староречий и т. п. Ситуационные детали снима-
ют только по контурам в плане (границы леса, кустарника, болот,'
урезы воды в пойменных озерах и т. п.). На рис. 26.2 показан
образец ситуационного плана с нанесенными на него положениями
гидростворов и водомерных постов, а также границ разлива и на-
мечаемых детальных съемок в горизонталях участка поймы и
русла.	<
Крупномасштабный план в горизонталях снимают по вариан-
там перехода реки, подлежащим детальному сопоставлению, т. е.
примерно равноценным, или только по варианту перехода, выбран-j
ному при составлении общих предварительных соображений, как
бесспорный, паилучший.
Съемки детального крупномасштабного плана в горизонталях
выполняют чаще всего с опорной линии, которой служит трассу
дороги иа переходе, разбитая и пронивелированная при оконча-i
тельном трассировании. Трасса дороги на переходе привязывается!
обычным порядком к ближайшим знакам государственной триго-
нометрической сети. Ширину детального плана принимают ту же,
что и для ситуационного, а длину (т. е. вдоль русла реки) — доста-
196	-
Рнс. 26.2. Пример ситуационного плана мостового перехода
точную для проектирования всего комплекса сооружений мостово-
го перехода.
Тахеометрическая съемка ведется 1-минутным теодолитом-
тахеометром, причем дополнительные ходы применяются, как
правило, только замкнутые, т. е. выходящие обоими концами на
трассу перехода. Для нивелирования в районе съемки детального
плана устанавливают реперы, привязываемые двойной: нивелиров-
кой к маркам или реперам точной нивелировки.
Сечение рельефа крупномасштабных планов принимается, как
правило, через 1 м. Если горизонтали, проведенные через 1 м, не
дают достаточного представления о рельефе поверхности, прово-
дятся дополнительные горизонтали через 50 см по высоте. Мас-
штабы детальных планов принимают 1 *. 5000 для больших и
1 : 2000—1 : 1000 — для прочих рек.
Кроме съемки планов, в состав геодезических работ на мосто-
вых переходах входят разбивка вариантов трассы дороги на пере-
ходе, разбивка морфостворов, необходимых для гидрологических
и гидравлических расчетов, и створов, на которых будут произво-
диться гидрометрические наблюдения. Разбивка этих створов про-
изводится обычно до съемки детального плана. Профили всех
створов вычерчивают отдельно. Положение створов обязательно
привязывают к полигону, служившему основой для съемки плана,
И наносят на план с показанием пикетажа, углов поворота и т. д.
Вешение створов ведут по теодолиту. Линии измеряют стальной
лентой двойным промером. Неприступные расстояния измеряют с
197
разбивкой треугольников и аналитическим вычислением длины
сторон по базису и трем измеренным углам при вершинах треуголь-
ника. Можно применять и другие приемы. Применять дальномер
для определения неприступных расстояний можно лишь при нали-
чии теодолитов высокой точности с прецизионным дальномером.
Для этой цели могут быть также использованы светодальномеры.
Высотные отметки точек на створах определяют нивелиро-
ванием.
На переходах через блуждающие реки значительный объем гео-
дезических работ выполняют при разбивке достаточно большого
числа створов, необходимых для установления связи глубин русла
с его шириной h=f(B) и определения «нормальной» его шири-
ны Во- Эти створы провешиваются, по ним разбивается пикетаж,
фиксируется положение меженного уровня воды и следов прохода
высоких половодий, выполняется нивелировка дна. Съемка ситуа-
ционного плана (полосы) в этом случае не является необходимой.
Особое внимание должно быть обращено на положение снимае-
мых створов. Прежде всего должны быть сняты створы, располо-
женные в узких местах речного русла (теснинах), по осям соору-
жений, стесняющих русло, и т. д. Некоторое их количество должно
быть снято на участках явного блуждания, где русло характери-
зуется излишней шириной. Все снимаемые створы должны быть
расположены в зоне, где расходы воды и наносов одинаковы. Обыч-
но длина такой зоны не превышает нескольких десятков кило-
метров.
При трассировании дорог на мостовых переходах в пересечен-
ной неисследованной местности, для которой нет точных топогра-
фических карт и выбор общего направления трассы сильно затруд-
нен, удобно применять аэрофотосъемку. Использование аэрофото-
съемки может быть двояким. Прежде всего, осматривая местность
с самолета и применяя выборочную фотосъемку характерных мест,
устанавливают возможные положения трассы и удобные места
перехода через водоток, так как основные размеры и очертания
реки в плане, а также наиболее показательные элементы речной
долины выяснить при таких рекогносцировочных полетах нетрудно
(этот прием носит название аэровизуальных изысканий). Затем
аэрофотосъемка может быть применена маршрутная или на значи-
тельных площадях для составления фотопланов и топографических
карт, обосновывающих принятое решение по трассированию линии
и дающих возможность уточнять положение трассы на отдельных
участках.	1
В сильно пересеченной местности, где для проложения трассы
необходимо знать характерные отметки рельефа (речных долину
горных перевалов и т. д.), применяют радионивелирование, а также
используют прием приблизительного определения отметок местно-1
сти по альтиметру. Последний прием носит название воздушного
нивелирования на бреющем полете. Конкретные приемы аэрофото*
198	«
съемки, обработки снимков и их дешифрирование излагаются в
специальных руководствах. Аэрофотосъемка полезна и для состав-
ления общей геологической характеристики местности.
Уровни, скорости течения и расходы потока измеряют во время
подробных технических изысканий, предшествующих проекту в тех
случаях, когда на стадии подготовительных работ не собраны мате-
риалы, достаточные для количественной оценки режима водотока в
месте перехода (путем их переноса со створа водомерного поста).
В результате гидрометрических работ должны быть получены:
кривые расхода и средних скоростей, для всего русла и характерных
его частей, необходимые, для расчета отверстия моста и размеров
регуляционных сооружений; многолетний ряд наивысших годовых
уровней, обычно составляемый по кривой связи створа реки в месте
перехода со створом ближайшего водомерного поста, где велись
длительные наблюдения; данные о геометрических характеристи-
ках потока (площадь и ширина сечения, глубина, уклон). В соот-
ветствии с этими задачами гидрометрические работы разбиваются
на следующие: водомерные наблюдения (измерение уровней); про-
меры глубин; измерение скоростей; вычисление расходов.
Размер твердого стока (расход наносов) измеряется далеко не
всегда, так как в проектных организациях размывы под мостами
определяют часто по условию восстановления бытового транспор-
тирования наносов, а не по их расходу.
Скорость русловых деформаций определяется именно размера-
ми твердого стока. Для общей характеристики интенсивности рус-
лового процесса, а также для оценки быстроты размывов необходи-
мо знать расход наносов. Однако учитывая, что расход
руслоформирующих наносов однозначно связан с гидравлическими
параметрами водного потока, обычно ограничиваются подсчетом
его по формулам после измерения скоростей течения воды. К непо-
средственным измерениям твердого стока, учитывая их трудность,
прибегают только тогда, когда расчет развития размывов во вре-
мени оказывается решающим для назначения размеров сооружений
(в частности, глубины залржения фундаментов опор моста). В та-
ких случаях точность определения расхода наносов должна быть
возможно большей.
Уровни воды в реках измеряют на водомерных постах свайно-
го или реечного тина, располагаемых в месте перехода в количе-
стве, достаточном не только для измерения уровней воды, но и для
определения уклонов. Как правило, устраивают три поста, один
из которых располагают по намечаемой оси перехода реки, и два
на расстоянии 0,5—3 км от него вверх и вниз по течению. Расстоя-
ние между постами зависит от приблизительного значения уклона
реки (0,5 км при падении реки около 100 см на 1 км и 3 км при
падении около 3 см на 1 км).
Водомерные посты при уклонах не менее 0,0005 связываются
между собой нивелировкой обычной точности. При меньших укло-
199
нах применяется прецизионное нивелирование. В этом случае ниве-
лируют точно из середины расстояния между рейками с отсчетами
по трем нитям. У каждого водомерного поста устанавливают вьь
сотный репер.
Наблюдения на водомерных постах ведут 3 раза в день, а в
период измерения скоростей потока при высоких горизонтах зна-
чительно чаще, в зависимости от потребности, но не реже 1 раза
в час. водомерные посты следует располагать в защищенных от
ледохода местах с обеспеченным подходом к посту для измерений
при любых уровнях воды. Кроме свайных и реечных постов, полез-
но устанавливать в характерных местах максимальные водомерный
рейки, фиксирующие положение наивысшего уровня очередного^
паводка.
Уклон водной поверхности измеряют особенно тщательно. Уров-
ни воды для этой цели измеряют одновременно на нескольких
постах по условному сигналу (выстрелу) илн пользуясь сверенны-
ми Точными часами.
По результатам наблюдений на водомерных постах строят
водомерный график, кривую связи уровней, кривую уклонов. Поль-’
зуясь кривой связи места перехода с постоянным водомерным по-
стом, составляют многолетний ряд наивысших уровней в месте
перехода.
Измерение глубин речного русла дает возможность построить
план дна реки в горизонталях или изобатах (линиях равных глу-
бин). При наличии плана пойм в горизонталях и плана дна можнр
составить поперечное сечение реки по любому интересующем^
проектировщиков створу, что удобно для окончательного назначе^
ния створа моста. В тех случаях, когда необходимые для расчетов
и проектирования створы (варианты трассы на переходе, вспомога^
тельные створы и т. д.) назначены до полевых работ и закреплены!
постоянными знаками на берегах, измерение глубин может быть?
ограничено промерами по поперечникам в этих створах.	।
Промеры глубин, как правило, проводят с весельной лодки на-?
меткой или лотом. Существуют три способа съемки: по поперечник
кам (при ограничении промеров определенными створами н при
очень малых скоростях течения), косыми галсами (при средний
скоростях течения и необходимости снять план дна реки) и про-;
дольными галсами (при больших скоростях и глубинах реки).
Первые два способа применяют при небольшой ширине водного*
зеркала, когда можно установить лодку в определенных створах/
Расстояние между промерами глубин не должно быть больше Viol
ширины русла. Во многих случаях удается фиксировать зиачитель^
но большее число точек.	1
Промеры по поперечникам выполняют с засечкой положений^
лодки теодолитом (крест нитей наводят на трос лота или наметку)<
с постоянного засечногр пункта на берегу, положение которого!
выбирают так, чтобы угол между створом и направлением от лодш|
2Q0
на теодолит составлял не менее 30—40°. Лодку устанавливают в
створе по береговым вехам. Наблюдатель в лодке цветными фла-
гами подает сигналы о промерах наблюдателю у теодолита. При
съемке плана дна расстояние между поперечниками принимают не
более половины ширины русла. На узких реках часто ведут проме-
ры, передвигая лодку по натянутому поперек реки тросу, без за-
сечек.
Промеры глубин по косым галсам выполняют после расстанов-
ки специальных поворотных и створных вех, позволяющих вести
лодку почти по прямым линиям, ориентируясь по вехам. Промеры
ведут при этом непрерывно, в большом количестве, но теодолитом
положение лодки фиксируется только через девять промеров на
десятый, а остальные промеры считаются распределенными на
равных расстояниях один от другого в промежутке между зафикси-
рованными точками.	,
Каждое измерение глубин, особенно при высоких водах, должно
быть отнесено к уровню, точно определенному в это время по
водомерному посту в створе мостового перехода, так как отметки
дна могут меняться в зависимости от уровня воды в реке.
По данным о промерах глубин составляют профили, нормаль-
ные или косые по отношению к оси потока (в зависимости от спо-
соба измерений), и определяют положения точек равных глубин
или равных отметок. Эти точки переносят на план речного русла с
проведением по ним изобат или горизонталей.
В качестве промерного инструмента можно применять эхолоты.
Этот современный инструмент действует по принципу измерения
времеци, необходимого для прохождения ультразвукового импуль-
са от аппарата до дна реки и обратно. Точность измерений глубин
с помощью эхолота понижается с уменьшением глубины. К настоя-
щему времени работы с эхолотами на реках хорошо освоены Гипро-
речтрансом и Гидропроектом. На изысканиях мостовых переходов
они применяются Гипротрансмостом и Союздорпроектом.
Скорости при каждом рабочем уровне измеряются, как правило,
на одних и тех же заранее установленных вертикалях. Однако при
медленном изменении уровня воды лодки, с которых ведутся изме-
рения скоростей, могут устанавливаться и не на строго определен-
ных вертикалях.
При измерении скоростей на поймах рекомендуется закреплять
положение вертикалей плавающими вехами. С целью закрепления
определенных вертикалей в речном русле устраивают систему двух
створов для каждой вертикали, заранее разбиваемую на местности.
Лодка устанавливается одновременно в двух створах — нормаль-
ном и косом. Не закрепляя определенных вертикалей, можно уста-
навливать лодку в створе по береговым вехам, а расстояние от
лодки до берега фиксировать засечкой теодолитом.
Особое значение закрепление постоянных вертикалей для изме-
рения скоростей приобретает в тех случаях, когда уровень воды
201
меняется быстро и ширина реки велика. Для измерения скоростей
в этом случае удобно такое положение гидрометрического створа,
при котором имеется возможность установки береговых вех для
нормального и косых створов, т. е. расположение створа на одной
пойменном .участке реки.,
Скорости на вертикалях измеряют вертушками. Измерения
ведут по пятиточечному способу. Точки измерений скоростей рас*
полагают близко к поверхности на 0,2—0,6—0,8 глубины и возмож-
но близко ко дну (при пятиточечном способе точка 0,4 исключаете
ся). При незначительных глубинах потока число точек на вертика-
ли уменьшается: при глубине 1—3 м — до трех (поверхность, Дио,
0,6 глубины); при глубине не более 1м — до одной (0,6 глубины);
Вертушку чаще всего опускают на тросе при помощи небольшой-
гидрометрической лебедки, устанавливаемой в лодке. Трос натяги--
вается грузом, который должен иметь обтекаемую форму во избе-
жание искажения скоростей течения. Работа с вертушкой на
штанге допускается при наибольшей глубине до 3 м и отнимает
значительно больше времени, чем работа с подвесной вертушкой.
Гидрометрические работы можно вести с весельных и моторных
лодок. Удобны специальные гидрометрические лодки, оборудован-
ные небольшим полноповоротным краном, позволяющим опускать
вертушку или другие гидрометрические приборы с любой стороны
лодки. Для повышения устойчивости лодки при больших скоростях
течения к ней жесто присоединяется небольшой понтон.
По измеренным скоростям вычисляют средние скорости на вер-
тикалях как частное от деления площади эпюры скоростей на
глубину вертикали, и строят эпюры средних скоростей и элемен-
тарных расходов' по всей ширине гидрометрического створа.
Для уточнения очертания эпюры элементарных расходов их-
дополнительно вычисляют для вертикалей в местах резких подъе-
мов дна и больших глубин, если на этих вертикалях скорости непо-
средственно не измерялись. Элементарный расход вычисляют как
произведение фактической глубины на скорость, взятую с эпюры
средних скоростей на вертикалях (9=ЛиСр).
Планиметрированием эпюры элементарных расходов определяй
ют расход при данном уровне воды. Нанося на график точки, соот-
ветствующие расходам, измеренным при нескольких рабочих уровг
нях воды, получают кривую расхода.
Скорости следует измерять точно выверенными тарированными
вертушками. Так как вертушки могут быть повреждены при рабо*
те, то их проверяют периодически и в полевых условиях, а после?
окончания работ вновь тарируют в лаборатории. В полевых уело-!
виях вертушки можно тарировать контролем отсчетов оборотов прй;
передвижении с определенными скоростями лодки С вертушкой;
опущенной в неподвижную воду.
Кроме вертушек, для измерения скоростей течения употребляют
поверхностные поплавки, наблюдая за которыми можно не только
202
определить скорости, но и составить план направления течения
поверхностных струй. При небольшой ширине водного зеркала по-
плавковые измерения можно вести по трем створам, относя по-
верхностную скорость, полученную на некотором протяжении реч-
ного русла, к точке, где поплавок пересек средний створ, и фикси-
руя эту точку засечкой теодолитом по сигналу наблюдателя в
створе.
Средняя скорость на вертикали может быть определена введе-
нием поправочного коэффициента к поверхностной скорости, колеб-
лющегося в небольших пределах и обычно принимаемого равным
0,85. Если путем измерения вертушкой можно определить значение
этого коэффициента в конкретных условиях, то в расчет вводят
его уточненное значение. В остальном операции по вычислению
расхода не отличаются от применяемых при вертушечиых измере-
ниях скоростей.
При значительной ширине реки, например при высоких уровнях
воды, измерять скорости поплавками по створам практически
невозможно. В этом случае следует применять одноточечный спо-
соб измерения скоростей движения поплавка, предложенный
Н. М. Усовым. Способ заключается в построении траектории дви-
жения поплавка с определением его последовательных положений
через равные промежутки времени путем измерения двух углов
(горизонтального и вертикального) по лимбам теодолита, установ-
ленного высоко над водой на специальной вышке или на высоком
берегу. Достаточно удовлетворительные результаты получаются
при работе с 1-минутным теодолитом при расстоянии до поплавка,
в 40—-50 раз больших, чем высота инструмента над водой. Расстоя-
ние от теодолита до поплавка
Z = ///tga,
где Я —высота инструмента над уровнем воды; a — вертикальный угол.
Направление на поплавок от теодолита, положение которого на
плане известно, определяется по ориентированному горизонтально-
му лимбу. При равных промежутках времени между отсчетами
(обычно 100 с) расстояние между точками положений поплавка на
плане дает скорость в некотором масштабе. Этот прием удобно
применять также для определения скорости движения судов и пло-
тов по реке и построения траекторий их движения, что важно знать
для правильного назначения положения мостов на судоходных и
сплавных реках.
При малом числе лет наблюдений на водомерном посту многие
высокие уровни воды могут оказаться незафиксированными.
В этом случае существенно уточнить гидрологическую характери-
стику водотока можно, определив отметки высоких уровней воды
путем осмотра следов прохода половодья на местности ,с последу-
ющей нивелировкой, или опросом жителей приречных населенных
пунктов, в памяти которых сохранились данные о последствиях
203
катастрофического половодья на реке. Во многих случаях на зда-
ниях, сооружениях также могут быть найдены отметки прохода
высокого половодья.
Признаками высокого подъема уровня воды являются прежде
всего отложения на берегах пойменных участков реки различных
предметов (сучьев, стволов и т. п.), принесенных водой при подъё-
ме уровня и оставшихся на берегу при спаде его. Достоверными
такие следы можно считать лишь в том случае, если эти предметы
обнаружены в большом количестве на значительном протяжении,
а отметки местности, где эти предметы находятся, оказываются
устойчивыми. Такие следы сохраняются относительно малое коли-
чество лет. Значительно лучше сохраняются следы, оставляемые
водой на размываемых берегах или на каменистых прибрежных
скалах. На размываемых берегах ясно видны подмывы грунта, а на
скалах смачиваемая часть отличается по цвету от верхней несма-
чиваемой. Наконец, иногда можно судить о высоких половодьях по
общей конфигурации разлива реки. В этом случае ситуационные
особенности отдельных участков речной Долины могут показать, до
какого уровня покрывалась водой прибрежная территория.
Опрашивая старожилов о сохранившихся в их памяти Случаях
исключительно высокого половодья, следует проверять достовер-
ность сообщаемых сведений обязательным сопоставлением отдель-
ных указаний, с увязкой показанных следов половодья нивелиров-
кой и тщательным осмотром строений и сооружений, к которым
обычно приурочены показания. Такой осмотр проводят, чтобы уста-
новить отсутствие просадок фундаментов домов или других их
повреждений, которые могут сильно исказить сведения о половодь-
ях. Все показания старожилов следует актировать, особенно в тех
случаях, когда ряд высоких уровней, вообще нельзя составить и
мостовой переход необходимо рассчитывать по единственному, не-
посредственно зафиксированному очень высокому уровню воды.
Для проектирования элементов сооружений мостового перехода
необходимо знать не только наивысшие годовые уровни, но и дру-
гие характеристики водотока. При отсутствии данных длительных
наблюдений в месте перехода такие характеристики следует уста-
новить сравнением материалов наблюдений водомерных постов
ниже и выше места перехода реки (если “такие посты имеются);
или опросом местных работников и жителей, а некоторые данные
собрать во время работы водомерных постов, установленных во
время подготовки к изысканиям мостового перехода. К таким све-
дениям относятся данные об интенсивности и продолжительности;
ледохода, размерах льдин и толщине ледяного покрова реки, а
также данные о характерных горизонтах воды. Желательно собрать
также данные о самых ранних, поздних и средних датах наступле-
ния отдельных фаз режима реки.	>
Геологические работы проводят: для определения типа и необ-
ходимой глубины заложения мостовых пор; характеристики устоЙ-
204
чивости'насыпей подходов и регуляционных сооружений, что осо-
бенно важно для сооружений, построенных в пониженных местах
пойм; для установления возможности размыва русла при стеснении
потока; определения пригодности пойменных грунтов в качестве
строительного материала для сооружения подходов к мосту; выяв-
ления ближайших и наиболее рентабельных карьеров естественных
строительных материалов (песка, гравия, камня).
Во время подробных технических изысканий необходимо прежде
всего получить общую геологическую характеристику вариантов
мест пересечения водотока, необходимую для установления воз-
можности строительства сооружений мостового перехода. Такие
общие данные могут быть частично получены путем анализа инже-
нерно-геологических карт, справочных данных, материалов изыс-
каний прошлых лет и т. д. Недостающие сведения должны быть
получейы непосредственным обследованием с закладкой разведоч-
ных выработок (шурфов, буровых скважин).
Для выяснения геологического строения подмостового русла
закладывают по каждому варианту не менее чем три скважины.
Дополнительные скважины закладывают в пониженных местах
пойм, пересекаемых насыпями подходов. Скважины должны быть
заложены на всю толщу аллювиальных отложений и заглублены
в коренные породы настолько, чтобы было возможно выяснить их
однородность. При очень мощных аллювиальных отложениях глу-
бину скважин не доводят до коренных пород, если свойства аллю-
виальных отложений допускают устройство в их толще основания
опор.
По результатам бурения составляют инженерно-геологические
профили с указанием в приложении относительной сопротивляемо-
сти грунтов и пород проходке. К профилям должны быть приложе-
ны также инженерно-геологические заключения о возможности
использования отдельных слоев в качестве оснований сооружений
или о необходимости устройства искусственных оснований того или
иного типа.
Для быстрой оценки геологических условий по различным ва-
риантам мест перехода широкое применение может найти электро-
разведка, позволяющая в короткие сроки почти без трудоемкого
бурения получить общую геологическую и гидрогеологическую ха-
рактеристику района перехода с составлением схематических гео-
логических профилей. Особенно полезна электроразведка длй выяв-
ления карстовых пустот, оползней, грунтовых вод и других особен-
ностей мест переходов в сложных геологических условиях.
Для возможности суждения о пригодности того или иного слоя
грунта или горной породы в качестве основания сооружения долж-
ны быть установлены их наименования, механический состав,
структура, трещиноватость (для скальных пород), мощность слоев,
их простирание и падение, водоносность и т. д. Подробно должны
быть охарактеризованы возможные геологические процессы в ме-
205
сте перехода (карстовые явления, оползни, усиленная суффозия
почв и т. д.), если признаки этих процессов обнаружены тем или
иным путем.
Отсутствие таких процессов должно устанавливаться специаль-
ным обследованием и отражаться в материалах, характеризующих
переход с геологической стороны.
Буровые скважины, предназначенные для составления геологи-
ческого разреза подмостового русла, располагают обязательно по
всей длине мостового отверстия против мест предполагаемого воз-
ведения опор моста, если таковые уже определены хотя бы ориен-
тировочно во время изысканий. Скважины закладывают выше и
ниже створа перехода по течению реки в шахматном порядке,,
чтобы установить продольное падение и выклинивание отдельных
слоев грунта или горных пород. В обычных условиях около каждой
опоры бурят по одной скважине. В сложных геологических услови-
ях (большое падение пластов, выклинивание их и т. д.) число сква-
жин иа каждую опору может возрастать до трех-четырех. Скважи-
ны закладывают ниже возможного положения подошвы фундамен-
та опоры или низа свай и назначают их глубину не меньше, чем:
указано ниже:
Грунты	Глубина скважины, м, не менее
Скальные .............................................. 3
Галечные........................	.	15
Песчаные.............................................  20
Глинистые............................................  30
Слабые илистые............................ 15	ниже кровли несущих нижних
слоев
Указанные глубины отсчитывают от линии размыва в подмосто-
вом русле.
При буровых работах перед постройкой мостового перехода,,
когда точно известно положение каждой опоры в плане, скважины
располагают обязательно вие периметра подошвы опоры, хотя и
близко к нему, во избежание появления артезианских вод в котло-
ване при постройке опоры.
При небольшом объеме буровые работы выполняют ручным
ударно-вращательным бурением в обсадных трубах. Как правило,
этим способом удается пробуривать скважины до 30 м глубиной.
При больших объемах буровых работ и значительной глубине сква-
жин рекомендуется переходить иа механическое вращательное
бурение (кор'онками).
На изысканиях мостовых переходов применяют самоходные и
прицепные буровые установки УКБ-12/25 на автомобиле ЗИЛ-150;
УГБ-50М на автомобиле ГАЗ-66; вибробуровые установки АВБ-2М.
иа автомобиле ГАЗ-66. При бурении в меженном русле реки авто-
мобиль с установкой должен располагаться на специальном понто-
не. Особенно удобно работать на самоходных установках вне пре-
делов межени.
206
Скважины в местных понижениях пойм, пересекаемых насыпя-
ми подходов и регуляционными сооружениями, назначаются глу-
биной не менее 4—6 м. В этих местах должны быть установлены
наличие или отсутствие торфа и глубина заложения минеральных
несущих грунтов.
Грунтовое обследование на поймах проводят по оси трассы
путем закладки одного-двух шурфов глубиной 2—3 м на каждый
километр дороги. В местах возведения высоких насыпей шурфы
закладывают и по поперечникам. Такое же обследование произво-
дят в районе расположения струенаправляющих сооружений. Все
скважины и шурфы должны быть привязаны в плановом и высот-
ном отношении к трассе дороги и указаны на ситуационном и
детальном планах мостового перехода.
Анализы грунтов и испытания пород, образцы которых взяты в
шурфах и буровых скважинах, делают по возможности в полевой
лаборатории. Только сложные исследования выполняют не в пери-
од изысканий. Образцы для таких исследований доставляют в
стационарные лаборатории в тщательно упакованном виде с эти-
кеткой, содержащей необходимые сведения о месте и условиях
получения образца.
Одновременно с работами пр геологической характеристике
места перехода ведут поиски строительных материалов с опреде-
лением их качеств, запасов, мощности напластований и глубины
вскрыши.
Все материалы инженерно-геологических работ, проведенных
при подробных изысканиях, сводятся в следующие документы:
инженерно-геологический профиль по оси мостового перехода
с таблицей основных характеристик горных пород и грунтов
(рис. 26.3);
Рис. 26.3. Пример геологического разреза речной долины
207
поперечные профили (продольные до реке) с указанием паде-
ния пластов и их выклинивания;
инженерно-геологическая схематическая карта всего района пе-
рехода;
заключение об условиях возведения сооружений мостового пере-
хода с точки зрения обеспечения устойчивости нх основании;
записка о строительных материалах, разведанных.вблизи мосто-
вого перехода.
В разделе прочих работ на изысканиях приходится выполнять
обследование существующих мостовых переходов на водотоке, а
также устанавливать траектории судов и плотов, если река исполь-
зуется для перевозок грузов и сплава.
Обследование существующих мостовых переходов позволяет
представив будущие условия эксплуатации проектируемого мостог
вого перехода. Особая ценность этих обследований заключается в
том, что удается получить реальные данные о скоростях течения у
сооружений во время высоких половодий, о развитии волн у пой-
менных насыпей, о развитии местных размывов, об эффективности
уширения русла и т. д. В ряде случаев удается путем анализа раз-
меров общих размывов, уже развившихся под существующими мо-
стами, составить без гидрометрических работ ясное, представление
о распределении расхода между руслом и поймами.
Конечно, использование всех этих данных для проектирования
нового мостового перехода должно сопровождаться анализом отли-
чия условий работы обследованных мостовых переходов от проек-
тируемого. Чаще всего только русловые условия довольно одно-
образны на значительном протяжении реки. Что же касается зале-
гания и состава коренных пород, амплитуды колебания уровня
воды н ширины речной долины (т. е. ширины пойм), то эти харак-
теристики реки-могут сильно меняться даже на участке долины не-
большой длины.
Траектории речных судов и плотов устанавливают одноточеч-
ным методом с единственного пункта, высоко поднятого над уров-
нем воды. Следует иметь в виду, что для правильного нанесения
траекторий на план необходимо наводить крест нитей на уровень
воды непосредственно у плывущего предмета. Техника работ одно-
точечным методом описана в разделе гидрометрических работ.
26.4.	Изыскания для реконструкции мостовых переходов
Состав изыскательских работ, выполняемых при реконструкции
мостовых переходов, зависит от целей реконструкции.
Во многих случаях реконструкция мостового перехода с вызы-
вается увеличением интенсивности движения по дороге. Как прави-
ло, это связано с уширением проезжей части и выполняется <в виде
уширения земляного полотна, постройки опор моста и доцолнитель-
208
ной установки пролетных строений (например, пролетных строений
второго пути на железных дорогах).
В этих условиях изыскания сводятся к обследованию н съемкам
поперечников земляного полотна, чтобы установить объемы и тех-
нологию присыпки его откосов при ушнренни, и к инженерно-гео-
логическим обследованиям мест постройки новых мостовых опор.
В рассмотренном случае мостовой переход как система гидротехни-
ческих сооружений не подвергается реконструкции, условия работы
сооружений не меняются, и гидрологические и гидрометрические
работы не требуются.
В некоторых случаях необходимо увеличить высоту подмостовых
габаритов в связи с развитием судоходства и сплава или в связи
с подъемом уровня воды в реке вследствие постройки плотины ГЭС.
В этом случае работы по реконструкции заключаются в подъемке
пролетных строений, наращивании опор по высоте, а иногда и уве-
личении высоты пойменных насыпей непосредственно у моста. Эти
работы также не связаны с изменением условий работы мостового
перехода как системы гидротехнических сооружений.
Однако нередко встречается необходимость исправления мосто-
вого перехода в связи с явно неблагополучными условиями работы
его сооружений. К числу мостовых переходов, нуждающихся в ре-
конструкции, относятся: переходы, где обнаружена недостаточная
высота насыпей подходов, в связи с чем они затапливаются во
время высоких паводков; переходы, насыпям которых угрожает
подмыв от приблизившихся излучин меандрирующего русла; пере-
ходы, на которых природные русловые деформации привели к не-
удовлетворительному расположению судового хода на участке у
моста; переходы, на которых развились недопустимые размывы,
угрожающие целости дополнительных пойменных мостов, основно-
го моста илн регуляционных сооружений и т. д. Во всех этих слу-
чаях реконструкция связана с обеспечением устойчивости сооруже-
ний, работающих как гидротехнические, и в состав изыскательских
работ обязательно должны включаться гидрологические и гидро-
метрические обследования, а также сбор сведений об условиях
работы ранее существовавших сооружений.
Состав изыскательских работ, устанавливаемый каждый раз
отдельно, тесно связан с конкретными задачами реконструкции.
Так, при подъеме пойменных насыпей должен быть решен вопрос
о размере дополнительного размыва под' мостом, для чего необхо-
дима оценка количества воды, переливавшейся через насыпь. Изме-
рение некоторых частных расходов выполняют и в том случае, если
при реконструкции предполагается закрытие дополнительных мо-
стов на поймах с направлением воды под основной мост.
При подмывах насыпей и регуляционных сооружений состав
изыскательских работ связывается с возможными приемами работ
по реконструкции перехода. На меандрируюшнх реках возможно
спрямление русел с выключением извилины, угрожающей соору-
209
жениям. В этих случаях должны быть проведены 'геодезические
работы, достаточные для проектирования спрямляющего русла. На
немеандрирующих и блуждающих реках, а также на тех меандри-
рующих реках, где спрямление невозможно, необходимы широкие
промерные работы для проектирования защитных гибких покрытий
или поперечных сооружений — струеотбойников.
В ряде случаев возникает необходимость изменения размеров
и формы регуляционных сооружений с целью устранения непра-
вильности течений и размывов вблизи от моста.
Поскольку процесс изменения русла меняет со временем свою
интенсивность, а иногда и направление, необходимо тщательно
проанализировать весь комплекс сведений о работе реконструируе-
мого мостового перехода, чтобы получить данные о степени угрозы
сооружениям и срочности отдельных видов работ по реконст-
рукции.
Следует отметить, что часто закономерное изменение русла
периодически требует изменения системы регулирования, поэтому
возникновение этой необходимости нельзя всегда относить к ошиб-
кам проекта перехода.
Наконец, в отдельных случаях наблюдаются подмывы опор
мостов из-за неверного прогноза развития глубин около них. В та-
ких случаях должна быть обследована возможность увеличения
устойчивости существующих опор или принято решение об их пере-
стройке (а в ряде случаев об увеличении длины моста), для чего
необходимо выполнить детальное геологическое обследование и
прогноз русловых деформаций, как для вновь проектируемого мо-
стового перехода.
Глава 27
ОСОБЕННОСТИ ИЗЫСКАНИЙ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЕКОНСТРУКЦИИ ДОРОГ
27.1.	Особенности реконструкции дорог
Дорогу перестраивают—реконструируют или-частично улуч-
шают в процессе капитального ремонта тогда, когда ее транспорт-
ные качества перестают соответствовать требованиям возросшего
движения. При этом возникает необходимость переустройства всей
дороги или ее отдельных участков по более высоким техническим
нормативам. Обоснованием необходимости реконструкции дороги
являются результаты экономических изысканий для расчета пер-
спективной интенсивности движения, наблюдения за интенсив-
ностью и скоростями движения, данные учета количества, дорож-
ногтранспортных происшествий. Разработка проектов реконструк-
ции должна быть направлена на увеличение пропускной
2Щ
способности дороги, повышение скорости движения автомобилей
и обеспечение безопасности движения.
Обычно дороги, нуждающиеся в реконструкции, бывают неод-
нородны по транспортно-эксплуатационным показателям. Наряду с
участками, удовлетворительно справляющимися с пропуском дви-
жения, на них имеются места значительного, снижения скорости
автомобилей, повышенной аварийности и возникновения заторов..
Поэтому работы по улучшению отдельных участков дорог вы-
полняют в процессе капитальных1 ремонтов. В проектах рекон-
струкции дороги предусматривают:
улучшение плана и продольного профиля — спрямление изви-
листых участков, увеличение радиуса кривых, устройство вира-
жей, уширений и переходных кривых, смягчение крутых продоль-
ных уклонов, обеспечение видимости, постройку дополнительных
полос проезжей части для движения на подъем грузовых авто-
мобилей и автомобильных поездов;
устройство пересечений в разных уровнях с железными и ав-
томобильными дорогами или улучшение конструкции пересечений
в одном уровне путем постройки направляющих островков;
строительство обходов населенных пунктов;
уширение земляного полотна и проезжей части;
усиление дорожной одежды и совершенствование типов покры-
тия, устройство краевых полос;
перестройку земляного полотна для повышения его устойчи-
вости, особенно в местах, подверженных пучинообразованию, на
болотах, оползневых участках и т. д.;
перестройку искусственных сооружений в соответствии с новы-
ми габаритами и нагрузками; строительство линейных зданий,,
станций обслуживания, пунктов технической помощи, бензозапра-
вочных станций, гостиниц, столовых, площадок отдыха, а также
установку указательных и других дорожных знаков;
декоративное, снегозащитное и архитектурное оформление до-
роги.
Реконструкция дороги требует комплексного улучшения всех
ее элементов. Неправильно сводить ее, как иногда делают, к по-
стройке усовершенствованных покрытий на заниженном земляном
полотне, при неудовлетворительной трассе с недостаточной види-
мостью и кривыми малых радиусов и т. д. Это приводит к рез-
кому увеличению числа дорожно-транспортных происшествий при
незначительном возрастании средних технических скоростей. В то
же время неправильно требовать при реконструкции дорог пере-
стройки всех элементов в соответствии с требованиями современ-
ных технических условий на дороги той же категории, что и
реконструируемая. Перестраивать нужно только те участки дороги,
которые являются причиной повышенной аварийности или резко
снижают транспортные качества дороги. Разработка качествен-
ного и экономичного проекта реконструкции дороги требует вни-
211
мательного и вдумчивого изучения условий движения по сущест-
вующей дороге и анализа причин, вызывающих дорожно-транс-
портные происшествия.
Намеченные улучшения трассы в плане, поперечном и продоль-
ном профилях, а также мероприятия по реконструкции дорожных
сооружений должны быть обоснованы технико-экономическими
расчетами, сопоставляющими строительные затраты с выигрышем
от улучшения условий движения и снижения количества дорожно-
транспортных происшествий.
27.2.	Прогнозирование интенсивности движения
на реконструируемой дороге
Расчеты перспективной интенсивности для реконструируемых
дорог основываются преимущественно на данных учета движения
по существующей дороге. Для этого на сети дорог органы дорож-
ной службы систематически проводят учет количества автомо-
билей, проходящих через контрольные пункты. Наиболее совер-
шенны для этой цели автоматические счетчики, непрерывно
регистрирующие проезжающие автомобили. Там, где их еще нет,
движение учитывают путем наблюдений в течение 15—24 дней в
году, выбирая их так, чтобы охватить все дни недели, месяцы и
часы суток.
Наблюдения за ряд лет дают возможность установить тенден-
ции увеличения интенсивности движения. Перспективную интен-
сивность движения определяют методом экстраполирования, до-
бавляя к найденной интенсивности грузопотоки от намеченных или
строящихся в зоне дороги предприятий. Особенностью этого метода
является прогнозирование на сроки, соизмеримые со сроками
наблюдений, и поэтому его точность во многом зависит от пра-
вильности принятой гипотезы о закономерностях дальнейшего из-
менения движения. Очень часто точки, соответствующие данным
учета движения, располагаются на графике изменения интенсив-
ности движения по годам с некоторым разбросом и позволяют
практически с одинаковой погрешностью применить при обра-
ботке разные закономерности экстраполирования, дающие суще-
ственно различающиеся конечные результаты (рис. 27.1). Поэтому
выбор гипотезы изменения интенсивности движения по годам дол-
жен сочетаться с анализом характера предстоящего развития
района, обслуживаемого реконструируемой дорогой, и роста тран-
зитного движения.
Наибольшее распространение находят следующие предположе-
ния.
1.	Рост интенсивности движения по линейной зависимости,
обычно наблюдающийся на дорогах магистрального типа при
достаточно густой сети дорог с усовершенствованными покрытия-
212
ми, а также на дорогах сельско-
хозяйственных районов, где
объем продукции систематически
возрастает в связи с проводимы-
ми мероприятиями по интенси-
фикации сельскохозяйственного
производства:
ЛГ/ = ЛГо(1 + ^),	(27.1)
где Nt — интенсивность движения в
расчетный год через t лет; Ь — годовой
прирост интенсивности, в долях от на-
чальной Na автУсут.
N,miic.atinlct)m
2.	Возрастающие темпы ин-
тенсивности движения, связан-
ные с быстрым хозяйственным
освоением обслуживаемой доро-
гами территории, опережающим темпы дорожного строительства:
1966 1970 1979 1978 198Z 1986 1998
Рис. 27.1. График прогнозирования
интенсивности движении по данным
учета:
1—ЛГ(-72/1+1055/+10160 (авт./сут); 2—Nt~
-2000/ +10 000 (авт./Сут); 3 — интенсивность
по данным учета
Nt = N0 (! + «)',
(27.2)
где b — прирост интенсивности движения в долях от интенсивности в пред-
шествующем году.
3.	Первоначальное резкое возрастание интенсивности движения
с последующим очень медленным приростом или даже спадом,
характерным для дорог, ведущих к крупным строительным объек-
там, где интенсивность движения вначале создается грузами, по-
ступающими на строительство. В подобных случаях закономерно-
сти нарастания интенсивности до максимума могут быть выражены
логистической кривой или геометрической прогрессией с убываю-
щими темпами роста:
Nt = N0
( п \1
1 -f-о, 011 н- ><2 2 *Г1/3) •
(27.3)
где К| и — эмпирические коэффициенты, зависящие от первоначального
прироста интенсивности с н определяемые нз выражений:
/<! =6,7 —0,3с; К2== 1,3с— 6,7.
Любой характер изменения интенсивности может быть выра-
жен уравнением полиномов вида
Nt=N0+at + №+c&+ ...+пая,	(27.4)
в котором необходимое число членов ряда зависит от вида кривой
зависимости и наличия данных учета движения.
Использование для определения интенсивности движения мето-
дов экстраполирования предполагает, что в течение всего интер-
вала времени от начала учета движения до расчетного срока
^сохраняется постоянная закономерность изменения интенсивности.
213
События, вызывающие в период, на который проводилось экстра-
полирование, неожиданный прирост интенсивности, могут вносить
в результаты экстраполирования существенные погрешности. По-
этому результаты экстраполирования тем более надежны,, чем
меньший период времени они охватывают. Их всегда желательно
сопоставлять с материалами технико-экономических изысканий,
вводя поправочные коэффициенты на основе анализа роста интен-
сивности движения на введенных в последние годы в эксплуа-
тацию дорогах.
27.3.	Особенности изысканий при реконструкции дорог
Проект реконструкции дорог, как и проект нового строитель-
ства, выполняют в две стадии (проект и рабочая документация)
или в одну, разрабатывая сразу рабочий проект. Для составления
проекта проводят подробные изыскания, в процессе которых уста-
навливают, какие мероприятия и работы необходимо выполнять,
чтобы реконструированная дорога отвечала изменившимся усло-
виям движения. При этом исходят из перспективной интенсивности
движения на срок не менее 10 лет. В состав изыскательской пар-
тии дополнительно включают инженера по обследованию искусст-
венных сооружений и гражданских зданий. При интенсивном авто-
мобильном движении по дороге число рабочих в партии увеличи-
вают, а нормы выработки снижают в 1,25—1,65 раза.
При разработке проектов реконструкции дорог особо большую
роль играют изучение опыта эксплуатации существующей дороги,
анализ имеющейся по ней технической документации и данных
о дорожно-транспортных происшествиях. Эти материалы . могут
быть получены в управлениях дорог, дорожно-эксплуатационных
участках, областных и районных дорожных организациях и в орга-
нах Государственной автомобильной инспекции.
До начала полевых работ необходимо составить предвари-
тельное представление об участках, требующих перестройки. Сле-
дует стремиться в максимальной степени использовать существую-
щую дорогу. Одиако если элементы дороги резко не соответствуют
требованиям движения, земляное полотно построено в низких
отметках, а дорожная одежда имеет малую прочность и сильно’
изношена, то должен быть рассмотрен и вариант постройки дороги
по новому направлению. В этом случае существующую дорогу
используют в период строительства для подвоза материалов, а
впоследствии она обслуживает местное движение или должна
быть разобрана, а занимаемая ее полоса рекультивирована.
Полевые работы на изысканиях дорог, подлежащих реконст-
рукции, выполняют по тем же правилам, что и на изысканиях но-
вых дорог. Поскольку их выполняют без перерыва движения,,
должно уделяться особое внимание соблюдению требований тех-
ники безопасности (см. п. 23.7). На участках, где существующая
214
дорога не может быть приведена в соответствие с требованиями
движения или устойчивости земляного полотна, изыскивают новые
варианты трассы. Окончательное решение принимают после их
сравнения.
Перед началом работ начальник партии совместно с геологом
и представителем дорожно-эксплуатационных органов осматривают
трассу. При геодезических съемках линии вешат но намеченной
осн, причем на дорогах с твердым покрытием вешки ставят в Спе-
циальные башмаки-подставки, чтобы не пробивать в дорожной
одежде лунок. На длинных прямых участках можно вешить по
обочине параллельно намеченной оси. Вершины углов поворота
находят как центры пересечений провешенных осей двух смежных
прямых участков дороги.
После установления углов поворота измеряют биссектрису и
тангенсы существующей кривой.
Даже при наличии подробных проектных данных на сущест-
вующую дорогу при изысканиях радиусы кривых должны быть
проверены расчетом с использованием таблиц для разбивки кри-
вых по измеренным углу поворота и элементам кривой. Если ра-
диус существующей кривой мал, то назначают больший, разби-
вают новую кривую и указывают ее начало, середину и конец.
Длину трассы измеряют по оси. Все пикетажные знаки выносят
иа правую сторону земляного полотна по ходу километража
старой дороги. На сторожках, помимо пикета и плюса, указывают
расстояние до оси дороги. В пикетажном журнале приводят под-
робные данные о земляном полотне, дорожной одежде и искусст-
венных сооружениях.
При обследовании земляного полотна выявляют снегозаносимые
и заниженные участки, находящиеся в неблагоприятных гидроло-
гических условиях. Данные обследования проезжей части и
промеров толщины дорожной одежды фиксируют в специальном
журнале. Нивелировку ведут двумя нивелирами, Определяя от-
метки всех пикетов и переломов продольного профиля, канав,
проезжей части мостов, верха и лотка труб, уровней воды, живых
сечений под мостом и вне его. В населенных пунктах определяют
отметки колодцев подземных сооружений, водоприемных решеток,
отметки трамвайных рельсов и пр.
Поперечные профили земляного полотна снимают на всю ши-
рину полосы отвода во всех характерных местах продольного про-
филя, но не реже чем на каждом пикете, а также во всех местах,
где изменяется конструкция земляного полотна — на кривых с
виражами, в местах расположения труб, фильтрующих насыпей,
подпорных стенок и других сооружений. В горной местности и
на крутых косогорах поперечники снимают на каждом пикете и
плюсе трассы. Поперечные профили земляного полотна вычерчи-
вают в масштабе 1:100, а проезжей части — в масштабах: гори-
зонтальном 1:100 и вертикальном 1: 20.
215
Обследование состояния дорожной одежды заключается в ее
осмотре и устройстве лунок для определения толщины конструк-
тивных слоев. Лунки высверливают Дуровой установкой, смонти-
рованной на автомобиле. При осмотре покрытия отмечают степень
его ровности, виды деформаций и трещины. Количество попереч-
ников, на которых измеряют толщину одежды, зависит от ее со-
стояния. При удовлетворительном и хорошем состоянии одежды
промеры делают в трех — пяти местах на каждом километре, при
плохом — чаще. При ширине проезжей части до 6 м на каждом
поперечнике делают три лунки, а при большей ширине —пять лу-
нок диаметром 0,15—0,20 м. Крайние лунки закладывают на рас-
стоянии 0,5—1,0 м от кромки покрытия. Лунки заглубляют на
5—10 см глубже песчаного основания.
В журнале промеров одежды записывают толщину отдельных
слоев и всей дорожной одежды, породу каменных или гравийных
материалов, состояние и степень загрязненности конструктивных
слоев и род грунта в основании. Толщину одежды измеряют по
кернам, а если они рассыпаются — промерником с точностью до
1 см. Прочность дорожных одежд должна оцениваться путем изме-
рения их прогибов под расчетным автомобилем (см. п. 17.8).
При обследовании водоотвода снимают поперечники канав,,
резервов, водоотводных и нагорных канав. Их нивелируют, изу-
чают условия протекания воды, выявляя места размывов н застоев.
Составляют схематические чертежи всех существующих сооруже-
ний (перепадов, лотков, быстротоков, поглощающих колодцев,
испарительных бассейнов) и устанавливают их техническое со-
стояние. Одновременно собирают данные, необходимые для пове-
рочного гидравлического расчета водоотводных сооружений, осо-
бенно тех, которые по сведениям службы эксплуатации не вполне
удовлетворительно справляются с пропуском воды.
При осмотре искусственных сооружений и линейных зданий
устанавливают их техническое состояние, составляют чертежи и
фиксируют необходимые работы по реконструкции.
На участках трассы, пересекающих болота, выполняют буро-
вые и зондировочные работы, чтобы собрать материалы, необхо-
димые для расчетов дальнейшей осадки и оценки устойчивости
сдвига насыпи по наклонному дну болота.	'
В результате подробных технических изысканий, помимо всех
материалов, требуемых при изысканиях новых дорог, должны быть
составлены: ведомость существующих искусственных сооружений,
их эскизы; ведомость объемов работ, связанных с ремонтом и
реконструкцией этих сооружений; ведомость и графики промеров
толщины дорожной одежды; ведомость существующих знаков и
обстановки дороги; ведомость и график расположения существую-
щих линейных зданий.
Состав технического проекта иа реконструкцию дорог отли-
чается от проектов новых дорог дополнительными разделами, обос-
216
повывающими необходимость реконструкции автомобильной доро-
ги, и технико-экономическими расчетами эффективности перестрой-
ки отдельных участков.
27.4.	Изучение режимов движения на реконструируемых дорогах
В процессе проведения изысканий на дорогах, подлежащих
реконструкции, большую помощь в выявлении Опасных и не удоб-
ных для движения мест могут оказать наблюдения за скоростями
движения по дороге. Графики скоростей движения по дорогам
строят по материалам измерений скоростей автомобилей, исполь-
_зуя для этого радиолокационные приборы, основанные на эффекте
Допплера, или непосредственно измеряя продолжительность проез-
да автомобилями отдельных участков.
Количество участков для измерений должно быть достаточным
для получения точного представления об изменениях скорости.
Скорости необходимо измерять в конце прямых участков перед,
въездом на кривые и в середине кривых перед началом подъемов
и в верхних их частях, где устанавливается равновесная скорость
(рис. 27.2).
В каждом пункте наблюдений должны быть измерены скоро-
сти 50—70 наиболее распространенных автомобилей. Материалы
измерений обрабатывают методами математической статистики,
определяя скорость, соответствующую 85 %-ной обеспеченности.
Она соответствует движению наиболее быстро едущей части дис-
циплинированных водителей (см. п. 6.2 и рис. 6.2).
На основании графика скоростей движения должны быть по-
строены графики пропускной способности дороги и коэффициентов
аварийности (см. п. 24.3), а также график коэффициентов без-
опасности (рис. д.Л). их анализ
дает возможность выявить участ-
ки дороги, нуждающиеся в ре-
конструкции, и наметить способы
их перестройки. Следует отме-
тить, что участки, неудовлетво-
рительные по одному показате-
лю, обычно неудовлетворительны
и по другим показателям.
График скоростей анализиру-
ют, выделяя зоны, соответствую-
щие значениям коэффициентов
безопасности (отношение скоро-
стей, обеспечиваемых элемента-
ми плана, к наибольшей возмож-
ной скорости въезда на них с
предшествующего участка, см.
Рис. 27.2. Схема расположении ство-
ров для измерения скорости движе-
ния автомобилей:
а. б — продольный профиль и план доро-
ги; в — график скорости движения;
1 — зона влияния кривой в плане; 2 —
участок постоянных скоростей, установив-
шихся в верхней части подъема; 3 — ме-
ста створов для намерения скоростей; 4 —
зона влияния скоростей
217
п. 24.3) в пределах: менее 0,4; 0,4—0,6; 0,6—0,8. Анализ графика
дает возможность выявить причину уменьшения скоростей и на-
метить необходимые мероприятия по их устранению. При этом
необходимые изменения элементов плана и продольного профи-
ля дороги могут быть определены из условия, чтобы сглаженная
эпюра скорости соответствовала значениям коэффициента без-
опасности более 0,8, а в очень сложных условиях 0,6 (рис. 27.4).
При разработке проектов реконструкции дорог иногда суще-
ственно улучшают один элемент дороги без учета его влияния на
условия движения на смежных участках. В результате на дороге
возникают новые очаги аварийности. Типичным примером являются
случаи резкого возрастания количества происшествий на дорогах,
при укладке усовершенствованных покрытий с уширением проез-
жей части без исправления плана и продольного профиля (рис.
27.5). В связи с наличием кривой малого радиуса коэффициент
безопасности участка дороги
ЛГ1 = VKp/VM.
Если на дороге устроить усовершенствованное покрытие, ско-
рость движения по дороге возрастает до сц. Однако допускаемая
скорость проезда кривой оКр, зависящая от ее радиуса, не изме-
Рис. 27.3. График изменения скоростей движения по дороге:
/—зоны ограниченной видимости; 2 —места дорожно-транспортных происшествий
218
Рис. 27.5. Изменение скорости движе-
ния одиночного автомобиля у кривой
малого радиуса до и после реконст-
рукции:
К — кривая малого радиуса; / — скорость
после реконструкции; 2 — скорость до ре-
конструкции
Рис. 27.4. Сглаживание эпюры скоро-
стей как метод обоснования проект-
ных решений, необходимых при ре-
конструкции:
Г— скорость движения, план трассы и ко-
эффициент безопасности до реконструкции;
3 — то же, после реконструкции; 3 — узкий
мост, замененный трубой
нится, и коэффициент безопасности после реконструкции умень-
шится до значения Кз<К\. Поэтому для обеспечения безопасности
движения необходимо обязательно соответственно увеличить ра-
диус кривой, чтобы коэффициент безопасности имел допустимое
значение.
График скоростей движения позволяет:
обоснованно наметить места установки ограждений, определив
их тип в соответствии со степенью опасности возникновения проис-
шествий, а также места установки предупредительных знаков;
в местах, где особенно проявляется различие в динамических
качествах автомобилей, что характеризуется большим наклоном
кривой накопления скоростей, запроектировать мероприятия по
разделению транспортного потока на группы, следующие с раз-
ными скоростями по разным полосам движения (дополнительные
полосы для тихоходных автомобилей на подъемах, переходно-ско-
ростные полосы у пересечений в разных уровнях).
27.5.	Реконструкция дорог в плане и продольном профиле
Все намечаемые мероприятия по реконструкции дороги должны
быть подчинены идее улучшения ее транспортно-эксплуатационных
качеств и повышения безопасности движения. Следует стремиться
к устранению необоснованной извилистости дороги и к увеличе-
нию радиусов кривых, если они не удовлетворяют требованиям
норм, а также к обеспечению видимости на участках, где она
недостаточна (рис. 27.6). Брошенные участки дорог, если они ие
могут быть использованы как площадки отдыха, следует разби-
рать и после рекультивации занимаемую ими площадь возвращать
219
Рис. 27.6. Примеры устранения необоснованной извилистости дороги:
а — на прямом участке; б — на сопряжении кривых
сельскохозяйственным организациям. В местностях с землями, осо-
бенно ценными для сельского хозяйства, исправления плана при-
ходится проводить в пределах полосы отвода.
Неблагоприятные условия движения часто возникают в насе-
ленных пунктах. В связи с высокой аварийностью и низкими
скоростями движения в пределах населенных пунктов, а также
учитывая, что устранение проездов транзитных автомобилей улуч-
шает условия жизни населения, обязательно следует рассматри-
вать варианты устройства обходов.
В стесненных условиях местности при увеличении радиусов
кривых в плане нет необходимости обязательно доводить их зна-
чение до нормативных требований согласно расчетной скорости.
Необходимо, рассматривая участок дороги в целом, повышать до-
пустимую скорость движения по кривой до скорости движения в
других местах участка, обеспечивая плавность ее изменения на
смежных кривых.
Реконструкция дороги в продольном профиле заключается в
улучшении условий осушения земляного полотна с неблагоприят-
ными грунтами и гидрологическими условиями, в уменьшении
больших продольных уклонов, в увеличении радиусой вертикаль-
220
ных кривых — выпуклых для увеличения видимости, вогнутых для
повышения комфортабельности проезда по Дороге.
Все изменения продольного профиля дороги связаны с неизбеж-
ной перестройкой существующей дорожной одежды. Любое, даже
самое небольшое изменение проектной линии вызывает необхо-
димость перестройки проезжей части на значительном протяжении,
что связано с дополнительными расходами, частичной потерей ма-
териалов, с перестройкой мостов. Поэтому если дорожная бдежда
обладает достаточной прочностью и легко может быть усилена, а
земляное полотно не подвержено пучинообразованию, должны
быть рассмотрены варианты улучшения водного режима путем
организации поверхностного водоотвода, а снижение снегозаноси-
мости — посадкой насаждений.
Условия движения на коротких крутых подъемах могут быть
улучшены устройством дополнительных полос проезжей части для
медленно движущихся автомобилей (сМ. п. 5.3).
При реконструкции нужно стремиться к устранению переездов
через железные Дороги в одном уровне. На старых автомобиль-
ных дорогах часто встречаются участки, где такие пересечения
расположены на близком расстоянии. Путем спрямления дороги
удается уменьшить ее протяжение и сократить число пересече-
ний.
Экономическую целесообразность устройства пересечений в
разных уровнях с железными и автомобильными дорогами уста-
навливают путем сопоставления стоимости строительства и экс-
плуатации пересечения и получаемой экономии в транспортных
расходах за счет устранения простоев на пересечении в период
закрытия переезда и снижения скорости при проезде через откры-
тый переезд.
В чертеж продольного профиля реконструируемой дороги, по-
мимо обычных данных, имеющихся на профилях для вновь строя-
щихся дорог, вводят графы отметок и уклонов существующей
дороги, отметок канав, типов и конструкции существующей одежды.
На чертеже показывают поверхность земли, поверхность, сущест-
вующей дороги и проектную линию реконструируемой дороги. На
участках прохода по существующей дороге рабочие отметки при-
нято определять по отношению к оси существующей дороги, а не
к отметкам бровок.
27.6.	Реконструкция дороги в поперечном профиле
•При реконструкции земляного полотна и проезжей части поло-
жение новой оси дороги устанавливают в зависимости от ширины
земляного полотна существующей дороги. Если ширина земляного
Полотна существующей дороги превышает проектную или равна
ей, проектную ось совмещают с осью существующей дороги (рис.
221.
иоВая ось дороги
Рнс. 27.7. Способы ушнрення землнного полотна:
о — прн совмещении проектной осн с осью существующей дороги в насыпи; 6 — то же, в
выемке; в — одностороннее уширение в насыпи; г — одностороннее уширение на косогорном
‘ участке
27.7,	а, б). В этом случае необходимо засыпать с двух сторон
дороги канавы или резервы, досыпать насыпи или срезать откосы
выемок. При малом уширении бывает трудно достичь хорошей
связи присыпаемых слоев грунта со старым земляным полотном,
что может вызвать оползание откосов.
При ширине земляного полотна меньше проектной целесооб-
разно ось смещать в сторону по отношению к оси существующей
дороги с таким расчетом, чтобы потребовалось лишь односторон-
нее уширение земляного полотна (рис. 27.7, в, г). Этот способ
особенно эффективен в глубоких выемках с устойчивыми, укреплен-
ными откосами и при проложении трассы по высоким насыпям.
В последнем случае удобнее удлинять трубы, так как один из
оголовков сохраняется. Одностороннее уширение земляного полот-
на часто позволяет обойтись без устройства объездного пути в
период работ.
Если существующая дорога проходит по косогору, ось следует
смещать в сторону косогора, чтобы уширение земляного полотна
произвести за счет увеличения выемки и обойтись без устройства
подпорных стенок на насыпной части. Хотя срезка косогора иногда
вызывает значительные работы, но все же ббльшая часть земля-
ного полотна получается устойчивее. При этом необходимо, ко-
нечно, учитывать общие условия устойчивости косогора й воз-
можность выклинивания грунтовых вод и образования оползней.
Рациональное положение оси дороги в поперечном профиле
устанавливают на основе определения объемов и стоимости работ
при различных положениях оси. Для лучшей связи присыпаемого
грунта со слежавшимся грунтом насыпи на откосах устраивают
уступы, тщательно и послойно уплотняют присыпаемый грунт.
5*22
Размер уширения земляного полотна приходится увязывать с
габаритами машин для производства земляных работ. В ряде
случаев предусматривают уширение насыпи больше, чем требуется
по техническим нормативам, для возможности прохода дорожиых
машин.
27.7.	Мероприятия по устранению пучин
Если на существующей дороге возникают пучины, в проекте
реконструкции должны быть предусмотрены мероприятия по их
ликвидации.
На пучинистых участках в течение зимы в земляном полотне
образуются ледяные прослойки, которые раздвигают грунтовые
частицы и вызывают неравномерное поднятие дорожной одежды.
Весной при оттаивании ледяных прослоек под дорожной одеждой
образуется замкнутый объем сильноувлажненного грунта. Просачи-
ванию избытка воды в глубь грунта препятствуют мерзлая прос-
лойка грунта — донник и мерзлый грунт на обочинах (рис. 27.8).
В этот период вскрытия пучин в связи с сильным снижением
прочности грунта верхних слоев земляного полотна дорожные
одежды интенсивно разрушаются при движении автомобилей. Для
выявления пучинистых мест целесообразно проводить весенние об-
следования прочности дорожных одежд.
Пучины обычно появляются периодически на одних и тех же
местах в благоприятные для них годы. Поэтому местоположение
пучинистых участков хорошо известно местным дорожным орга-
низациям. Если данных нет, необходимо исследовать Все сомни-
тельные участки, выявить местоположение пучин, причины их воз-
а)
Рис. 27.8. Образование донника:
' а — зимнее промерзание грунта; б —весеннее оттаивание грунта;
1 — мерзлый грунт; $ — ледяные прослойки (лннзы); 3 — талый грунт; 4 — сильно переув-
лажненный грунт
223.
никновения, состояние -земляного полотна проезжей часТН,
качество грунтов, состояние водоотвода и водоотводных устройств.
Пучины чаще всего возникают в местах с затрудненным Надо-
отводом и застоями воды около дороги, при высоком стоянии
уровня грунтовых вод, а также при пылеватых грунтах земляного
полотна. Чтобы изучить почвенно-грунтовые и гидрологические
условия на пучинистом участке, закладывают на поперечниках
три — пять шурфов или буровых скважин. Количество попереч-
ников и глубину скважин и шурфов назначают такими, чтобы
получить полное представление о грунтово-геологических и гидро-
логических условиях.
В зависимости от источника поступления влаги различают пу-
чины: гидрогеологические (коренные) в местах высокого стояния
уровня высоких вод; температурные, связанные с пленочным
перемещением влаги в результате существующих в зимнее время
в продолжение значительного периода температурных, градиентов;
поверхностные, появляющиеся в результате необеспеченного от-
вода поверхностных вод, переувлажняющих земляное полотно.
Часто встречаются пучины смешанные, возникающие при одно-
временном действии нескольких источников увлажнения.
Для предотвращения пучин при реконструкции земляного по-
лотна в зависимости от причин, вызывающих пучение, поднимают
бровку земляного полотна, устраивают дренажи для понижения
уровня грунтовых вод, закладывают в теле земляного полотна
водо- и паронепроницаемые прослойки из синтетических материа-
лов (геотекстиля), крупнозернистые прослойки из песка или гра-
вия, прерывающие капиллярное поднятие (см. рис. 7.11). В отдель-
ных случаях заменяют неблагоприятные, подверженные пучеиию
грунты земляного полотна устойчивыми.
Для борьбы с температурными пучинами возможно устройство
в основании дорожной одежды теплоизоляционного слоя нз по-
ристых полимерных материалов, шлака или пористых каменных
материалов с малым коэффициентом теплопроводности. Расчет
толщины слоя ведется согласно п. 28.2.
Обязательным условием для полной ликвидации пучин служит
хороший поверхностный водоотвод с прилегающей полосы л мест-
ности. Уклон канав на пучинистых участках должен быть не менее
5%о. Застой воды в боковых и водоотводных канавах может свести
на нет действие всех запроектированных мероприятий.
27.8.	Реконструкция и усиление дорожной одежды
Усиление дорожной одежды выполняют на основе тщательной
проверки Конструкции и состояния одежды существующей дороги
и расчетов необходимой толщины усиления. Расчеты ведут теми
224
методами, чтр и вновь строящихся одежд, исходя из эквивалент-
ного модуля упругости существующей дорожной одежды, если
она находится в удовлетворительном состоянии.
Если посЛе соответствующего ремонта и усиления существую-
щая дорожная одежда будет отвечать требованиям перспективного
движения,, следует рассмотреть способы улучшения гидрогеологи-
ческих условий земляного полотна путем углубления боковых
канав и устройства канав для отвода воды в понижения мест-
ности.
Многие старые дороги были построены без соблюдения правил
размещения грунтов в насыпях и в очень низких отметках, не
соответствующих климатическим и почвенно-грунтовым условиям
местности. Усиливать одежду в этих условиях без изменения вы-
соты насыпей нерационально. Поэтому должна быть предусмотре-
на предварительная досыпка земляного полотна. При значитель-
ном износе и неудовлетворительном состоянии тонкослойная
старая одежда не представляет собой ценности, и расходы на ее
разборку не оправдываются стоимостью полученного материала.
В? этом случае насыпь отсыпают непосредственно на старое по-
крытий. Однако наиболее целесообразно старую одежду исполь-
зовать в качестве основания.
На участках дороги, где разборка старой одежды в связи с
повышением бровки земляного полотна экономически оправды-
вается, материал старой одежды после кирковкн сортируют и
складывают в стороне. В дальнейшем его используют для слоев
основания, улучшая добавлением нового щебня или обработкой
вяжущими материалами.
На старых дорогах, ранее подвергавшихся улучшению путем
устройства-усовершенствованных покрытий, прочность одежды ча-
сто меняется на коротких участках. Для каждого участка должны
Рис. 27.9. Схема рычажного прогнбомера для намерения деформаций дорожных
одежд:
1 — установочные винты прибора; 2 — станина прибора; 3 — индикатор для измерения про-
гибов, укрепленный на неподвижной станине прибора; 4 — шарнир; 6 — рычаг; 6 — колеса
испытательного автомобиля; 7 — стержень, опирающийся иа покрытие; в — чаша прогиба
дорожной одежды; / — упругий прогиб дорожной одежды
8—1144
225
Назначенные мероприятия
пр реконструкции
Утолщение дорожной
одежды
Разборка воротной одежды,
подъемка земляного по- .
л^тн^построина новой
Расчетная схема
существуннцей
дорожной одежды
ft»—
ftj^n
*>ЯИ аА Л’ИИ аЛ
Л, ия п о
ft, Я s
£,МПа
120
Эпюра прочности 1а0
существующей 
дорожной одежды 10
£тр
Езкв Г“
Тип местности
Группа грунта
Конструкция Существующая
земляного а ТребуетсясниП
полотна	-----
Вы емна,м
Состояние существующей
одежды
,00
0,1 1.7,0
Деформи-
рованное
Модуль
Принятый
по таблицам
грунта1'МПа ПореЗиЛьтщпдм
грунта, тни измерении
It
(^40
25
1
А
ОЛ
0,01	00
30
Прочное
40
0
J Г
00 |
> Г -
wtv - ।	*
00 | 7,2 Й 0,0 [/,g| 74
0.2
tl О Деторми-
§<§ §•£ рооанное
«Ч §. «• 9 '	4S;
21
22
it га
(>40
20 П
2
Б

Рис. 27.10. График прочности дорожной одежды:
а.б — асфальтобетон; щ — щебень; п — песок; гр — гравий, л.о — поверхностная обработка;
А — легкая супесь; Б — супесь; В —суглинок; Г — пылеватый суглинок
быть собраны сведения о конструкции дорожной одежды на от-
дельных участках, составе и свойствах материала отдельных слоев
одежды. Прочность дорожных одежд при изысканиях оценивают
путем измерения их прогибов при проезде самоходных испытатель-
ных установок с нагрузкой на колесо, равной расчетной. В СССР
сконструирована установка, измеряющая при движении автомо-
биля со скоростью 8 км/ч прогиб одежды под спаренными авиа-
ционными колесами при периодических ударах падающего тяже-
лого груза. Размер колес подобран таким образом, что площадь
их контакта с покрытием при ударном загружении соответствует
площади отпечатка расчетного колеса. Величина прогиба и пике-
таж места испытания записываются на магнитную ленту, а борто-
вая ЭВМ одновременно вычисляет величину модуля упругости
рдежды в месте каждого удара.
При испытаниях на отдельных коротких участках используют
также рычажные прогибомеры, измеряющие упругое восстанов-
ление дорожной одежды после съезда автомобиля (рис. 27.9).
226
Фактический общий модуль упругости дорожной одежды
'	р pD(\—^)
Собщ =---------- . .	(27.5)
где р — давление на покрытие, МПа; I — упругий прогиб; D — диаметр круга,
равновеликого площади контакта автомобиля с покрытием; ц — коэффициент Пу-
ассона, принимаемый равным 0,3.
Определяя по табл. 15.4, 15.5 (см. ч. I) требуемое значение
модуля упругости для одежды с покрытием намечаемого типа
при перспективном движении, проектируют необходимое усиле-
ние одежды. Для этого, зная ЕТреб и Еобщ, находят толщину до-
полнительного слоя утолщения.
На основе этих данных вычерчивают эпюру прочности суще-
ствующей дорожной одежды (рис. 27.10). Показав на ней требуе-
мый эквивалентный модуль деформации дорожной одежды, уста-
навливают участки, на которых требуется усиление, одежды.
Уширение одежды выполняют полосами, разбирая существую-
щую одежду у края покрытия на 10—20 см. На уширениях проек-
тируют равнопрочную одежду с существующей, причем должен
быть обеспечен отвод воды из дренирующих слоев одежды.
Хотя конструкция и состояние дорожной одежды существующей
дороги могут значительно различаться на протяжении дороги,
необходимо стремиться к усилению их одним способом,1 чтобы
можно было использовать одно оборудование, применяя одни мате-
риалы, один однотипный технологический процесс.
РАЗДЕЛ СЕДЬМОЙ
ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДОРОГ
В СЛОЖНЫХ ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЯХ
Глава 28
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДОРОГ В РАЙОНАХ РАСПРОСТРАНЕНИЯ
ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ
28.1. Особенности проложения трассы
в районах распространения вечномерзлых грунтов
Вечномерзлыми (миоголетнемерзлыми) называют грунты, со-
держащие замерзшую воду и имеющие температуру ниже 0°С в
течение длительного периода времени — до десятков тысячелетий.
Вечномерзлые грунты распространены на 47% территории СССР.
Они занимают ббльшую часть его азиатской территории (рис.
28.1). У южной границы зоны распространения мерзлых грунтов
толщина слоя мерзлоты не превышает нескольких метров, причем
эта граница имеет прерывистый характер. Вблизи от нее встре-
чаются отдельные пространства без мерзлых грунтов. Мощность
слоя мерзлых грунтов возрастает к северу страны и у берегов
Северного Ледовитого океана превышает 500 м.
В мерзлой толще грунтов всегда содержится лед — от крис-
таллов в порах между грунтовыми частицами и тонких прослоек
между структурными агрегатами до толстых ледяных жил в тре-
щинах мерзлого грунта и мощных погребенных слоев льда. При
оттаивании содержащие лед мерзлые грунты оказываются избы-
точно увлажненными, а возведенные на них сооружения претер-
певают при этом значительную осадку.
Верхний слой Грунта, которыйГ в теплое время года оттаивает,
а зимой вновь замерзает, называют деятельным слоем. Если он
соединяется с поверхностью вечной мерзлоты, последнюю назы-
вают сливающейся. Мощность деятельного слоя зависит от рельефа
местности и экспозиции склонов, от состава и влажности грунтов,
растительного покрова и климатических факторов. На южных скло-
нах грунт оттаивает на большую глубину, чем на северных. Де-
ревья, кустарники и травяной покров, затеняя грунт, способствуют
тому, что под ними вечная мерзлота расположена ближе, чем на
открытых места^с. Под кочковатыми торфяно-моховыми болотами
228'
(«мари»), имеющими глубину от десятков сантиметров до не-
скольких метров, уровень мерзлых грунтов даже в летние месяцы
расположен иа глубине 0,5—1 м. В среднем мощность деятель-
ного слоя составляет в районах Крайнего Севера в песчаных
грунтах 1,0—1,8 м, глинистых и торфяно-болотных 0,4—1,2 м.
В южных районах расположения мерзлых грунтов мощность дея-
тельного слоя составляет соответственно 2,5—4,5 и 1,0^-2,5 м.
В зависимости от условий (климата, рельефа, грунтов и расти-
тельности) различают несколько видов залегания вечной мерзлоты
по глубине и в плане (рис. 28.2).
Мерзлые грунты водонепроницаемы. Поэтому в нижней части
деятельного слоя происходит накопление влаги от таяния льда,
образующегося в результате процессов зимней миграции воды, и
от просачивания через толщу деятельного слоя дождевых и та-
лых вод. В зоне, примыкающей к поверхности вечномерзлого
грунта, всегда грунт имеет высокую влажность (рис. 28.3).
Постройка дороги вносит изменения в природный режим вечно-
мерзлых грунтов. Вырубка на придорожной полосе деревьев и
кустарников и удаление или повреждение мохового покрова при-
водят к увеличению мощности деятельного слоя. При этом оттаи-
вающие пылеватые льдонасыщенные вечномерзлые грунты из
практически твердого состояния приходят в разжиженное, расте-
каясь под действием собственного веса. Поэтому часто откосы
выемок, устроенных в зимнее время, весной, оттаивая, сползают
на дорогу. Оттаивание мерзлых оснований под насыпями в зави-
симости от количества льда, содержащегося в грунте, вызывает
дополнительные осадки или полное расползание насцпей. Чувст-
вительность вечномерзлых грунтов к нарушению теплоизолирую-
щего растительного покрова необходимо учитывать при организа-
ции строительных работ. Часто 'бывает достаточно одного прохода
машины, уплотнившего мохо-торфяной слой, чтобы возникло про-
таивание и образовалась траншея, заполненная водой.
Разрушениям земляного полотна способствует то обстоятель-
ство, что поверхность протаявшего под дорогой вечномерзлого
грунта имеет вогнутые очертания. Это вызывает скапливание грун-
товой воды, ускоряющее дальнейшее оттаивание. На участках
с близким к поверхности расположением мощных слоев льда при
таянии могут возникнуть провальные озера (термокарстовые яв-
ления). В отдельных случаях возможно поднятие вечной мерзлоты
в тело возведенной насыпи.
Трассу автомобильной дороги в зоне распространения вечно-
мерзлых грунтов следует по возможности прокладывать по участ-
кам с наиболее благоприятными условиями грунтов и рельефа,
отдавая преимущество сухим местам, на которых изменение
режима вечной мерзлоты и оттаивание грунтов меиее отражаются
на устойчивости земляного полотна и не приводят к возникно-
вению наледей.
229

Рис. 28.3. Примерное распределение
влажности по глубине в зоне распро-
странения вечномерзлых грунтов:
/ — поверхность грунта; 2—деятельный
слой; J — верхняя поверхность вечномерз-
лого грунта; 4 — вечномерзлый грунт
Рис. 28.2. Виды залегания вечномерз-
лых грунтов:
а — вертикальный разрез мерзлых толщ
около южной границы вечной мерзлоты;
б — распределение мерзлых грунтов в пла-
не;
1 — слой сезонного нромерзання н оттаи-
вания (деятельный слой); 2 —условная со-
временная южная граница вечной мерзло-
ты; 3 — ложный талик; 4 — островная мер-
злота; 5 — талик; б — сплошная мерзлота;
7 — линза мерзлого грунта
Применительно к условиям зоны распространения вечномерз-
лых грунтов целесообразно различать следующие типы местно-
сти:
1)	сухие места с обеспеченным поверхностным стоком — ка-
менистые возвышенности, крутые склоны сопок, участки с близким
залеганием коренных скальных пород или сложенные на глубину
10 м и более каменистыми, гравелистыми и песчаными сухими
грунтами, а также супесчаными и непросадочными глинистыми
грунтами без ледяных прослоек (влажность менее 0,7 от предела
текучести). Строительные свойства таких грунтов не меняются
при замерзании и оттаивании. При обеспеченном стоке мощность
деятельного слоя на таких участках бывает не менее 2,5 м;
2)	сырые места с избыточным увлажнением в отдельные пе-
риоды года и признаками поверхностного заболачивания — поло-
231
Рис. 28.4. Схемы выпучивания столба из сезонно-промерзающего грунта в зоне
вечной мерзлоты:
1 — мерзлый грунт; 2 — талый грунт деятельного слоя; 3 — вечномерзлый грунт; 4 — вода
или разжиженный грунт; 5 — лед или сильиольднстый грунт; 6 — талый грунт в полости под
столбом; 7 — верхняя граница вечномерзлого грунта; Я — граница промерзшей части Дея-
тельного слоя; 9 —первоначальный уровень верха столба
гие склоны гор южной экспозиции, плоские водоразделы, сложён-
ные песчаными и глинистыми просадочными грунтами с
относительной влажностью 0,70—0,9 от предела текучести. При
необеспеченном поверхностном стоке летнее оттаивание не превы-
шает 1—2,5 м;
3)	переувлажненные (мокрые) места — мари, заболоченные
тальвеги и замкнутые пониженные места рельефа с развитым мо-
хо-торфяным покровом, с необеспеченным водоотводом и избыточ-
ным увлажнением. Летнее оттаивание не превышает 1 м. Грунты
глинистые, сильнопросадочные с влажностью более 0,9 от границы
текучести, содержащие в пределах двойной толщины деятельного
слоя линзы льда толщиной более 10 см.
Дороги следует стремиться прокладывать в насыпях с рабо-
чими отметками, гарантирующими снегонезаносимость. Выемки
допустимы лишь в скальных породах и сухих грунтах.
В зоне вечной мерзлоты наблюдается явление выпучивания за-
глубленных в грунт столбов — реперов, свай деревянных мостов,
стоек ограждений (рис. 28.4).
Механизм его сводится к следующему. В процессе зимнего
замерзания происходит смерзание грунта со столбом. Вертикаль-
ные силы пучения, превышающие вес столба и сопротивление его
трения о незамерзший грунт, выдергивают столб из талой части
деятельного слоя. Образующаяся полость заполняется водой и есте-
ственным грунтом. При оттаивании грунта столб опускается, но
часть полости оказывается заполненной разжиженным грунтом, и
232
он уже не может занять первоначальное положение. Ежегодно
процесс повторяется, и через несколько лет столб оказывается на-
столько выпученным, что наклоняется и падает. '
Не подвержены выпучиванию только такие столбы, которые
настолько заглублены в мерзлый слой, что сила сцепления с ним
превышает силу выпучивания. Эта особенность учитывается при
устройстве в зоне вечной мерзлоты реперов, у которых закреплен-
ный в мерзлый грунт металлический стержень или трубу в пре-
делах деятельного слоя окружают крупнозернистой засыпкой, за-
щищающей его от смерзания с грунтом деятельного слоя.
28.2. Конструкция земляного полотна дорог
в районах яечной мерзлоты
При конструировании земляного полотна в зоне вечной мерз-
лоты в зависимости от климатических условий района строитель-
ства, рельефа местности, состава и льдоиасыщениости грунта дол-
жен быть обеспечен один из следующих температурных режимов
мерзлого грунта в основании земляного полотна:
сохранение вечномерзлых грунтов в основаниях в течение всего
периода эксплуатации дороги;
частичное оттаивание мерзлого грунта на глубину, определяе-
мую расчётом;
оттаивание мерзлого грунта до начала строительства дороги
до глубины, на которой он уже не влияет на работу земляного
полотна, и осушение придорожной полосы.
Первый способ применим при третьем типе местности, сильно-
льдинистых глинистых грунтах и низкотемпературной вечной
мерзлоте, когда оттаивание может привести к просадке и разру-
шению насыпей. Его используют в северных районах страны, на
переувлажненных местах с высоким уровнем вечномерзлых грун-
тов, имеющих обычно мощный моховой покров. На всей придо-
рожной полосе сохраняют моховой и растительный покров. Лес-
ные просеки ограничивают шириной насыпи понизу. Дорогу проек-
тируют в насыпях, сооружаемых из не подверженных пучению
песчаных и супесчаных грунтов, крупнообломочных горных пород
и привозных глинистых грунтов.
После постройки насыпи уровень вечной мерзлоты повышается,
и она достигает подошвы насыпи. Необходимо, однако, учиты-
вать, что если в процессе эксплуатации будут допущены изменения
водно-теплового режима грунтов придорожной полосы (например,
вырубка леса й уничтожение мохового покрова), они будут неиз-
бежно отражаться на состоянии дороги вплоть до полного ее раз-
рушения.
Второй способ рекомендуется для сырых мест с низкотемпе-
ратурной вечной мерзлотой при малольдонасыщенных глинистых
233
н песчаных грунтах с влажностью менее предела текучести (про-
садочность от 3 до 10%). Под земляным полотном допускается
частичное оттаивание грунта, глубину которого контролируют рас-
четом. При этом граница мерзлых грунтов должна иметь иод
насыпью выпуклое очертание. Насыпи можно возводить из мест-
ных грунтов, добываемых в придорожных резервах.
При проектировании земляного полотна по первому и второму
способам следует избегать выемок. При неизбежности их устрой-
ства должен быть обеспечен надежный отвод воды, откосам При-
дано очень пологое заложение, а на откосах и в земляном по-
лотне уложены по расчетам надежные теплоизоляционные слон.
Третий способ, применяемый в южных районах зоны, с высоко-
температурной сплошной и островной Мерзлотой предусматривает
максимальное оттаивание и осушение грунтов придорожной полосы.
За год до возведения земляного полотна с полосы отвода уда-
ляют растительность и мохо-торфяной слой и обеспечивают поверх-
ностный водоотвод, чем обеспечивается опускание уровня веч-
ной мерзлоты.
Для возведения насыпей используют преимущественно местные
несвязные песчаные, супесчаные и обломочные грунты. При
сохранении под насыпью мохового покрова нижний слой толщи-
ной 0,3—0,5 м целесообразно устраивать из грунтов с камнями
крупностью не более 10 см. Глинистые грунты с влажностью, не
более чем в 1,2 раза превышающей оптимальную, разрешается
использовать только в средней части насыпи при хорошем каче-
стве уплотнения. Верхнюю часть насыпей не менее чем на 0,5 м
отсыпают из дренирующих грунтов, щебня или гравия.
При обосновании необходимой высоты насыпи наряду с обыч-
ными требованиями снегонезаносимости и возвышения над источ-
никами увлажнения необходимо учитывать также обеспечение
заданного температурного режима вечной мерзлоты. При этом
исходят из упрощенной схемы температурных расчетов.
При сохранении вечной мерзлоты насыпь на скальных,- супес-
чаных или глинистых грунтах, имеющих оптимальную влажность,
должна оттаивать на полную высоту только к наступлению мороз-
ного периода. В строительных нормах и правилах имеются состав-
ленные по данным наблюдений карты изолиний нормативных глу-
бин сезонного оттаивания (деятельного слоя) различных грунтов
в зоне вечной мерзлоты. Пример их показан на рис. 28.5.
Высота насыпей должна быть равна толщине слоя промерза-
ния с введением поправок на условия оттаивания, т. е.
//нас 48 //рЛ/Кр/Сср,	(28.1)
где Нр—нормативная глубина оттаивания в грунте, из которого отсыпают
насыпь; mt — коэффициент, учитывающий поглощение тепла покрытием (1,05 для
цемеитобетоииых, 1,1—1,6 — для покрытий с применением органических вяжу-
щих); — коэффициент дополнительного притока тепла-в основание, учитываю-
щий влияние откосов насыпи и вырубки при постройке дороги просеки. Зиаче-
234
Рис. 28.5. Карта изолиний глубин сезонного оттаивания (Яр, м) глинистых грун-
тов При влажности Я7=15%
ния Кг меняются в зависимости от климатического района в сравнительно малых
пределах 1,16—1,22; Kw — коэффициент, учитывающий влияние влажности грунта
на глубину протаивания основания. Значение может быть найдено по эмпириче-
ской формуле К® = ——~ ~ ; Я70 — влажность грунта, %; а — эмпирическая ве-
 в + bw о	-
личина, приближенно равная для всех грунтов 0,90; Ь — коэффициент, учитываю-
щий вид грунта; для песчаио-гравийных грунтов 5=0,018, для супесчаных и су-
глинистых грунтов 5=0,007.
При проектировании дороги с частичным оттаиванием придо-
рожной полосы, при назначении рабочих отметок учитывают уплот-
нение оттаявшего грунта, происходящее в процессе эксплуатации
дороги под действием веса насыпи й проезда автомобилей, а
также зимнее вспучивание и последующую осадку, которые нару-
шают ровность дорожных одежд и могут явиться причиной их
разрушения (рис. 28.6).
В процессе осадки насыпи, затягивающейся на ряд лет, проис-
ходит выжимание из подстилающего грунта избытка воды в резуль-
тате фильтрационной консолидации. При осадке насыпи на глу-
бину S (до уровня /) и поднятии верхнего уровня вечномерзлого
235
Рис. 28.6. Схема к расчету высоты насыпи при допущении частичного поднятия
уровня вечной мерзлоты
грунта На высоту б (до уровня II) мощность деятельного слоя
Яд.с уменьшается до Н'я.с-
Протаивание под насыпью необходимо ограничивать глубиной,
прн которой сезонное уплотнение и вспучивание основания прн
промерзании не превысят допустимого для дорожной одежды зна-
чения /доп (см. п. 7.4)
Сжатие мерзлого грунта слоем h после оттаивания под на-
грузкой может быть определено по упрощенной зависимости:
S0TT=eA,	(28.2)
где е — коэффициент относительной осадки мерзлого грунта при оттаивании,
зависищнй от состава и влажности грунта и степени его уплотнения. Значения
коэффициента е, изменяющиеся в пределах 0,01—0,25, приведены в нормативной
литературе. Точное значение осадки льдоиасыщеиного грунта под насыпью может
быть в каждом конкретном случае рассчитано методом механики мерзлых грунтов.
Отсюда допустимая толщина слой талого грунта под насыпью
в летний период
"х.с = Лоп/е.	(28.3)
Грунт, подстилающий насыпь, имеет меньшую теплопроводность,
чем материал насыпи, отсыпаемой обычно из песчаных и скелет-
ных грунтов. Средняя скорость оттаивания грунта насыпи
^иас = 7/р/Л
а грунта основания
Г^осн = Нд.с/^,
где Яр и Яд.с — нормативные глубины оттаивания грунтов насыпи и основа-
ния, принимаемые по картам,, м; t — продолжительность теплого времени года.
Поэтому слой грунта основания толщиной Лд.с эквивалентен
в отношении глубины промерзания слою насыпи толщиной
Я₽
— Лд.с
ТТд.С
236
и,\ следовательно, оставляемый под насыпью слой
соответствует по теплопроводности слою грунта
ней
талого грунта
насыпи толщи-
Яцасэкв ~ Нд.с ~~й
“д.с
Необходимая высота насыпи
/доп
*	Н д.е
Я = Яр-5-^г21
£ Нд.с
(28.4)
Учитывая как и прн выводе уравнения (28.1) влияние местных
условий на прогревание насыпи, получаем окончательную формулу
для расчетов
Н =	(28.5)
\ "Д.С /
Если прн проектировании земляного полотна Предусматривается
осушение дорожной полосы с удалением растительного покрова,
то в зоне деградирующей вечной мерзлоты после оттаивания И
просыхания дорожной полосы можно назначать высоту насыпи
из обычных соображений как во II дорожно-климатической зоне.
Если к моменту возведения земляного полотна осушение не
успеет полностью произойти, высоту насыпи назначают таким об-
разом, чтобы осадка насыпи S прн фильтрационной консолидации
не превышала указанных выше значений предельной допустимой
неровности покрытий.
Сжатие слоя мерзлого грунта после оттаивания согласно
зависимости (28.2)
S = бЯрасч*
Толщина оттаявшего слоя, дающего деформацию 5, //отт= S/e,
эквивалентна слою грунта насыпи:
HvmtKTS
Накв =	И е ''
Л д.С®
Отсюда необходимая высота насыпи
HvmtKTS
Н = Н^пцКг ------------•	(28.6)
Яд.се
Назначая рабочие отметки, следует учитывать, что моховой и
торфяной покровы уплотняются под насыпью на 40—50% от
толщины, замеренной прн изысканиях. Поэтому при разбивке на-
сыпей во время строительства к расчетной высоте, определенной
по формуле (28.6), необходимо добавлять глубину сжатия расти-
тельного покрова.
237
При сохранении вечномерзлых грунтов в основании для предо-
хранения мохового покрова от разрушения в нижнем слое насыпи
целесообразно устраивать прослойки из дренирующих грунтов
мелких фракций толщиной 0,3—0,5 м (рис. 28.7, а). В среднюю
часть насыпи может быть помещен местный глинистый грунт
(рис. 28.7, б). Верхний слой для предотвращения пучи'нообра-
зования не менее чем на 0,5 м следует отсыпать из песка, щебня
или гравия. На косогорных участках низовые откосы защищают
от протаивания устройством теплоизоляционных присыпок (рис.
28.7, в).	,1
Не разрешается устраивать нагорные канавы, которые могут
стать причиной глубокого протаивания и возникновения термокар-
стовых и наледных процессов. Для перехвата стекающей по
Рис. 28.7. Поперечные профили насыпей на льдонасыщениых основаниях в зоне
распространения вечномерзлых грунтов:
а — из дренирующих грунтов на льдоиасыщенном основании с устройством защитного дре-
нирующего слоя из песка ялн мелкого гравия либо термоизоляционного слоя из мха; б —
с использованием местного глинистого грунта: в — иа пологом косогоре с уклоном менее
1 : 5;
1 — верхний уровень вечномерзлых грунтов до отсыпки насыпи; 2 — то же. после отсып-
ки насыпи; 3 — моховой покров; 4 — защитный слой из мелкого дренирующего грунта; 5 —
песчано-гравнйный грунт; 6 — теплоизоляционный моховой слой; 7 — глинистый слой; 3 —
берма; S — нагорный валик; 10 — укрепление мощением; // — защитный слой растительного'
грунта толщиной 15 см; /2 — дренирующая присыпка
238
Рис. 28.8. Поперечные профили выемок в слабольдонасыщенных грунтах:
л —глубокая выемка; б —мелкая выемка;
1 — верхний уровень вечномерзлых грунтов до устройства выемки; У —то же, после устрой-
ства выемки; 3 — теплоизоляционный слой; 4 — укрепление мощением; 5 — песчано-гравий-
ный грунт; 6 — глинистый грунт; 7 — нагорная водоотводная канава
склону воды отсыпают нагорные валы, вдоль которых вода отво-
дится к пониженным местам.
При допущении частичного оттаивания грунта для возведения
насыпей можно использовать местные глинистые грунты придо-
рожной полосы, закладывая притрассовые резервы или карьеры.
Глинистый грунт можно отсыпать непосредственно иа моховой и
растительный покров, за исключением участков застоя воды или
подтопления паводковыми водами.
Устройство выемок в зоне вечной мерзлоты допускается на
участках с благоприятными грунтово-гидрологическими условия-
ми при отсутствии в грунте ледяных линз и прослоек. В этом
случае используют типовые поперечные профили. При неизбеж-
ности устройства выемок в сложных грунтово-гидрологических ус-
ловиях, чего следует всячески избегать, им придают пологие от-
косы, защищаемые теплоизоляционными слоями (рис. 28.8).
Пылеватые пучииистые грунты в основаниях заменяют дрени-
рующими устойчивыми грунтами, обеспечивая тщательный отвод
воды из выемок и, дренирующего слоя.
239
Высота насыпей, определенная по расчету на оттаивание льдо-
насыщенного основания, может быть уменьшена путем закладки
в теле насыпи теплоизоляционных слоев. Долгое время теплоизо-
ляцию устраивали только из местных подручных материалов +-’*
торфа, мха, древесной щепы, а на железных дорогах из топочншх
шлаков. Все эти теплоизоляционные слои эффективны только / в
сухом состоянии. Насыщение водой значительно повышает (их
теплопроводность, а в ряде случаев совершенно уничтожает /их:
действие. Поэтому при устройстве теплоизоляционного земляного1
полотна необходимо принимать меры по защите слоев от поверх-
ностной и грунтовой влаги и обеспечивать из ннх отвод воды. t
Большие перспективы имеет применение искусственных порист
тых теплоизоляционных материалов — пенопласта, полиуретйна,
полистирола. При сравнительно малой толщине (5—10 см) слои;,
уложенные в нижней части земляного полотна, уменьшают
глубину оттаивания в 1,5—2 раза. При этом высота насыпей может
быть уменьшена до 0,6—1,0 м, если это не противоречит требо»
ваниям борьбы с снежными заносами.
Толщина изоляционных слоев должна быть обоснована тепло-
техническими расчетами, на основании которых устанавливают
глубину промерзания и оттаивания в зависимости от факторов,,
влияющих на скорость теплопередачи в грунте. К этим факторам
относятся теплофизические свойства грунтов, температурный ре-
жим воздуха, тепловой поток из глубинных слоев грунта и тепло-
изоляционные слои на поверхности грунта.
Было предложено большое число методов расчета скорости
оттаивания грунтов. Однако попытки точного решения задачи о-
скорости изменения температур во влажном грунте на различных
глубинах приводят к громоздким решениям, которые все'же не
учитывают ряда факторов: приноса и отвода тепла с водой, oxлaжi
дения земляного полотна ветроц, влияния затенения и т. д. Боль-
шое количество входящих ’ в предлагаемые' зависимости
расчетных констант и параметров в связи с отсутствием их надеж-
ных значений и методов определений существенно снижает кажу-
щуюся точность сложных решений. Если учесть к тому же, что
при расчетах приходится исходить из средних многолетних темпе-
ратур, от которых в отдельные годы могут наблюдаться значи-
тельные отклонения, то для проектирования земляного полотна
автомобильных дорог вполне оправдано применение упрощенных
инженерных методов расчета.
Из их числа наиболее распространенным является метод проф.
В. С. Лукьянова *. В его основу положены следующие допущения:
температура наружного воздуха постоянна; грунт однороден; тем-
пература изменяется в грунте от поверхности до нижней границы
‘Лукьянов В. С., Головко М. Д. Расчет глубины промерзания грун-
тов. М.: Трансжелдориздат, 1957.
240
Н
Рис. 28.9. Схема к выводу формулы
проф. В. С. Лукьянова:
Io слоя — глубин, на которой
ратура равна нулю, по за-
прямой линии; теплоизоля-
(ые слои на поверхности
юго грунта при расчете про-
ния или оттаивания приво-
к эвивалентному слою
а; тепловой поток из глу-
IX слоев грунта постоянен,
вдует отметить, что допу-
* постоянной температуры
ха не препятствует учету
жтического изменения в те-
года. Для этого криволи-
нейную эпюру изменений темпе-
ратуры во времени нужно заме-
_	______..	____ „„„	/ — теплоизолирующий слой; Го — темпе-
НИТЬ. СТуПеНЧаТОЙ И расчеты СКО-	ратура наружного воздуха
рости промерзания проводить по-
следовательно, применительно к коротким отрезкам времени, в те-
чение которых температура принимается постоянной.
Рассмотрим процесс оттаивания мерзлого грунта, на поверх-
ности которого уложен теплоизоляционный слой (или дорожная
одежда) толщиной I (рис. 28.9). Этот слой при расчете оттаива-
ния в дальнейшем заменяется слоем мерзлого грунта $, эквива-
лентным по размеру термического сопротивления сопротивлению
теплоизоляционных слоев и теплообмену поверхности земли с
воздухом.
Обозначим через а коэффициент теплоотдачи с поверхности
земли, характеризующий количество тепла, передаваемого за еди-
ницу времени через единицу поверхности контакта грунта с воз-
духом при разности их температур Г. Коэффициент теплоотдачи
а имеет размерность ккал/(м2-ч-°С), или Вт/(м2-К).
Можно считать, что при отсутствии ветра или в местах, укры-
тых от ветра, а=10, при ветреной погоде а=20 ккал/(м2-ч-°С)
или соответственно 41,87 и 83,74 Вт/(м2-К).
Обозначим через X коэффициент теплопроводности — количест-
во тепла, проходящего в единицу времени через единицу площади
ограничивающей поверхности при падении температуры на Г на
единицу толщины слоя. Коэффициент 1 имеет размерность
ккал/(м-ч-°С) или Вт/(м-К).
Значения коэффициентов теплопроводности основных дорож-
но-строительных материалов (в Вт/(м-К)] составляют: для асфаль-
тобетона 1—1,4; цементобетона 1,75; щебня и гравия 1,4—1,9;
песка, укрепленного цементом, 1,6—1,8; топочного шлака 0,46;
керамзитового гравия 0,65; стиропора 0,23; пенопласта 0,05. Коэф-
фициенты теплопроводности грунтов зависят от их температуры,
составляя для песка 1,7—2,5, супесн 1,8—2, суглинка и глины
241
1,6—2,0, лесса 1,5—2,1 Вт/(м-К). Большие значения соответствуют
мерзлому, а меньшие талому состоянию.	I
Полное термическое сопротивление равно сумме термических
сопротивлений теплообмену воздуха с поверхности земли за счет
конвекции и излучения и термического сопротивления изолирую-
щего слоя толщиной I:	'
«=—
а А
Грунт, имеющий коэффициент теплопроводности Хр, будёт ик/еть
равное термическое сопротивление при толщине слоя
, / 1 I \
s = KAq ~ Aq I  Ч- —" |.
\ а А /
Если теплоизоляция многослойная,
ф.7)
s =Х0
А
X/
(28.8)
где к*- толщина отдельных слоев нзоляцнн.	;
При расчетах на оттаивание грунтов их теплофизическую
характеристику Хр следует брать для грунтов в талом Состоянии,
при расчетах на промерзание —в замороженном (мерзлом).
Начальное распределение температур на рис. 28.9 обозначено
прямой АС. Нулевая изотерма, условно принимаемая при расчете
за границу между мерзлым и талым грунтом, соответствует ли-
нии NNi.
Пусть За промежуток времени dt граница промерзания пере-
местится на величину dh в положение При этом прямая
распределения температуры в Мерзлом грунте займет положение
АС, площадь треугольника АВС увеличится на величину dco.
Согласно законам теплопередачи количество теплоты, прохо-
дящее за единицу’времени через единицу поверхности, ограничи-
вающей грунтовой массив, выражается зависимостью
ХрУр
Ч „ , А
(28.9)
где Хо— коэффициент теплопроводности талого грунта; То—температура воз-
духа, °C; l/(s+h)—температурный градиент.
Поступление в мерзлый грунт тепла за период времени dt с
1 м2 поверхности раздела между талым и мерзлым грунтом сла-
гается из:
1) тепла, поступившего в нижние слои грунта,
q\ = qdt-,
242
2) скрытой теплоты, потребовавшейся для оттаивания воды
объеме IXlXdft. Это количество тепла
q2 = Qdh,
I где Q — количество воды, находящейся в единице объема грунта, умноженное
на| 80 (ккал/кг) или на 335 (кДж/кг);
Q=pIF080,
р-4 скрытая теплота, расходуемая на оттаивание 1 кг воды; бо—плотность ске-
лета грунта; Wo—влажность грунта, % по массе, за вычетом процента воды,
сохраняющейся в грунте в жидком состояннн прн отрицательных температурах;
]3) теплоты, потребовавшейся на нагревание верхнего слоя
талого грунта, т. е, на перемещение прямой распределения темпе-
ратур из положения АС в положение АС. Это количество тепла
равно сумме теплоемкостей всех элементов нагреваемого слоя,
умноженной на величину повышения их температур.
Изменение содержания тепла в любом выделенном в оттаяв-
шем грунте элементарном слое толщиной dh и площадью 1 м2 при
изменении температуры на dT равно c-dh-dT, где с — объемная
теплоемкость грунта.
Удельная теплоемкость основных дорожно-строительных мате-
риалов составляет [в Дж/(кг-К)] 10~а для асфальтобетонов и гра-
вийных и щебеночных материалов, обработанных органическими
вяжущими: 1,25—1,65; для цементобетона 0,85; грунтов, укреп-
ленных цементом 0,85—0,9; топочного шлака 1,1; торфа 3,2—1,6;
пенопласта и стиропора 1,45; песка 1,1—0,9; супеси 1,35—1,0;
суглинка и глины 1,45—1,25. Для грунтов меньшие значения от-
носятся к мерзлому состоянию.
Согласно рис. 28.8 dh dT=d(dto) и, следовательно, суммарное
поглощение теплоты при нагревании оттаявшего слоя равно произ-
ведению удельной теплоемкости с [Дж/(кг-К)] на приращение
площади d<D. Учитывая промерзший слой грунта h и приведенную
толщину слоя s, определяем приращение площади da> за период
dT из разности площадей треугольников АСС и ADD'. При, этом
пренебрегают поглощением тепла слоем изоляции и учитывают
только промерзший слой грунта h за период dT:
1	г s2 1
d<a = — Го И — ~——гг dh.
2	L (s 4- A)2 J
Отсюда поглощение тепла оттаивавшим грунтом при повыше-
нии его температуры
«3 = cd<d = Tcro[l”"^+W]dA‘
Поскольку суммарное поглощение тепла при оттаивании вечно-
мерзлого грунта равно его поступлению с поверхности, то
Ч — 4i + 42 + Чз
243
или
?0,7'0 dt ~ qdt + Qdh + 4- стй Г1 - f l dh.	(28.10b
Л 4- $	2.	L (s 4" Hr J	I
Разделяя переменные и интегрируя выражение (28.10) в пре-
делах от Oi до i и от 0 до h, получаем искомое выражение ддя
определения скорости оттаивания или промерзания:
t = (о + сГ° \ Г ^°г° 1 ХрГр — gs__________—1 _
\	2 / L 92	Х0Го — 9 (Л + s)	9 J
- es2 in	,2Й.n
2Xq	s [Xo Го — g (Л + s)]	(
Для облегчения решения этого трансцендентного уравнения
имеются программы для ЭВМ.
Как показывают сравнительные расчеты, второй член получен-
ного уравнения оказывает относительно малое влияние иа значе-
ние t и может быть опущен. Поэтому для определения скорости
оттаивания или промерзания грунта можно пользоваться упро-
щенным выражением
А = (<? + -4s-) (-Ц2- in ~	\ - —У (28.12)
\	2 / \ q2	XqFо — q (ft + s)	q /
Из формулы (28.12), если принимать в ней различные пара-
метры равными нулю, можно получить простые формулы, извест-
ные из литературы. При g=0, s=0 и с=0 получается формула
Стефана, предложенная первоначально для оценки скорости наг
растания льда в стоячих водоемах:
2Х0Г0
(28.13)
Формулу (28.13) можно с достаточной точностью использовать
в теплотехнических расчетах при проектировании автомобильных
дорог.
При конструировании теплоизоляции из нескольких слоев, а
также при расчете влияния различных слоев дорожной одежды
необходимо приводить эти слои к эквивалентным по теплопередаче
слоям грунта.
Используя формулу Стефана и приравнивая выражения для
двух разных материалов, можно получить зависимость
•	ftl==A2l/^l.	(28.14)
В этом случае под Qz и Qi следует понимать основные источ-
ники поглощения тепла при оттаивании. Для грунта им будет
скрытая теплота плавления содержащегося в нем льда, для тепло-
изоляционных слоев — теплоемкость.
244
28.3. Наледи и борьба с ними
Наледями называются отложения льда, образующиеся во время
Сильных морозов в результате периодического выхода на поверх-
ность грунтовой или речной воды, а также таяния снега в пред-
шествующую оттепель. Наледные бугры, рост которых обычно
начинается в декабре, увеличиваются до конца марта, часто оттаи-
вая только в середине лета. Наледи, образующиеся в придорож-
ной полосе, заливают дорогу, закрывают отверстия водопропуск-
ных сооружений, создавая тем самым значительные трудности для
эксплуатации дороги.
По условиям питания различают несколько видов наледей:
подземных межмерзлотных и подмерзлотных вод (ключевые на-
леди), грунтовых вод деятельного слоя (грунтовые наледи), реч-
ных и талых вод (поверхностные наледи) и смешанные наледи от
одновременного действия нескольких причин.
Наледи подземных вод образуются в местах выхода на по-
верхность по тектоническим трещинам и разломам воды постоянно
действующих источников глубоких подмерзлотных вод. В ряде
мест Якутии в долинах рек возникают огромные наледи (тарыиы)
длиной до 100 км, шириной 3—5 км и толщиной свыше 10 м, вызы-
ваемые мощными потоками подмерзлотных вод, выходящими на
поверхность.
Такие 1йеста при трассировании следует обходить.
Грунтовые наледи возникают на склонах холмов в результате
скопленйя воды у верхней поверхности мерзлоты в местах неглу-
бокого ее залегания. При зимнем промерзании деятельный слой
в отдельных местах сливается с верхней поверхностью многолет-
ней мерзлоты, разделяя при этом водоносный горизонт на ряд
замкнутых объемов. При дальнейшем промерзании грунт расши-
ряется, в результате чего в воде создается повышенное давление.
Вода деформирует промерзший верхний слой грунта, вызывая его
взбугривание. По достижении бугром некоторой высоты он рас-
трескивается, и изливающаяся из него вода быстро замерзает,
образуя напластование льда — наледь. Этот процесс по мере про-
мерзания может повторяться несколько раз. Иногда вода не выте-
кает, и бугор после летнего оттаивания оседает. В других случаях
бугры зимой разрушаются внезапно с бурным извержением воды
и разбрасыванием в стороны глыб льда. Грунтовые наледи обычно
занимают площади от нескольких сотен до тысяч квадратных ме-
тров. Высота бугров редко превышает 4 м.
С буграми грунтовых наледей сходны большие бугры — бул-
гунняхи, постепенно вырастающие в течение ряда лет в резуль-
тате накопления под нетеплопроводными поверхностными слоями
грунта больших масс льда, не оттаивающего за лето. Достигнув
высоты 10 м и более, булгуннях начинает таять и постепенно исче-
зает.
245
с I Возникновение речных наледей связано с уменьшением пло^
щади сечения водотоков при промерзании берегов и увеличением
толщины льда, который иа мелких местах может смерзаться с
дном. Вода не может пройти через оставшееся живое сечение рус-
ла и донный галечный слой и, взламывая лед, вытекает на ер
поверхность.
Строительство дорог изменяет природный режим вечномерзлых
грунтов и активизирует образование наледей. Вырубание леса) и
кустарников, уничтожение мохового покрова, уплотнение и ocyiiie-
ние^ поверхностных слоев грунта на придорожной полосе увели-
чивают глубину зимнего промерзания, что способствует активи-
зации наледных процессов на придорожной полосе.
Дорога в нулевых отметках, очищаемая от снега, промерзает
на большую глубину и быстрее, чем прилегающая местность. Дея-
тельный слой смыкается под полотном дороги с мерзлотой, соз-
давая перемычку, прерывающую движение грунтовых вод. Это.
создает условия для образования с нагорной стороны дороги
грунтовых наледей, вода которых заливает дорогу.
При изыскании дорог в зоне вечной мерзлоты рекомендуется
обходить с нагорной стороны места образования наледей и выхода
родниковых подземных вод. Водотоки следует пересекать иа пря-
мых глубоких участках, избегая мест, наиболее подверженных
быстрому зимнему промерзанию.
> ^Предусматриваемые в проектах дорог противоналедные меро-
приятия зависят от вида наледей и характера мерзлоты. Они на-
правлены, в первую очередь, на предотвращение образования на-
ледей, т. е. должны предусматривать сохранение водно-теплового
режима грунта и водотоков на придорожной полосе. Для этого,
рекомендуется:
для пропуска больших наледей речных поверхностных вод, обра-
зующихся выше дороги, увеличивать отверстия мостов й высоту
насыпей, обеспечивая свободный пропуск воды;
малые расходы пропускать через сооружения по углубленным
и утепленным руслам. Были проведены успешные опыты оттаи-
вания наледного льда, заполняющего водопропускные трубы при
помощи заложенных в трубе электронагревательных кабелей;
при строительстве дороги на косогорных участках собирать,
воду из водоносных горизонтов перехватывающими утепленными
дренажами, отводить ее под дорогой дренажными трубами;
при малом дебите источников и выходе их на большом рас-
стоянии от дороги удерживать выходящие на поверхность грун-
товые воды земляными валами, за которыми образуется наледь.
Искусственно вызывать в процессе эксплуатации дороги обра-
зование наледи на косогорах до защищаемого объекта с помощью
мерзлотного пояса — широкой, но мелкой канавы, отрываемой вдоль
дороги с нагорной стороны (рис. 28.10). Перед канавой на 5—
10 см снимают мох и торф. По опыту строительства мерзлотным
246
Рис. 28.10. Мероприятия по борьбе с наледями:
а — устройство валов для сбора растекающейся воды и отвода ее к руслу ручья; б — уст-
ройство мерзлотных поясов;
1 — дорога; 2 — направляющие валы из иефнльтрующнх грунтов; 3 — расчищаемая от снега
полоса; 4 ~ расчищенное, иногда утепленное русло; 5 — естественный растительный покров;
6 — снег; 7 — наледиый бугор; в — иаледиый лед; 9 — место наледн до устройства мерзлот-
ного пояса
поясам следует придавать размеры: ширина канавы 3—4,5 м, глу-
бина 0,6—0,9 м, ширина расчищаемой полосы 10—15 м, расстоя-
ние ot пояса до границы ограждаемого сооружения 50—100 м.
Вынутый из канавы грунт укладывают в низкий вал с низовой
'Стороны пояса. Если одного грунтового пояса недостаточно,
устраивают дополнительные полосы выше по логу в 50—100 м
друг от друга. Вода из канавы выпускается к искусственному
сооружению.
Канавы мерзлотного пояса располагают под углом друг к дру-
гу 140—170°, чтобы уклон не превышал 0,002.
Зимой мерзлотные пояса очищают от снега. Грунт под ними,
быстро промерзая, образует мерзлотную перемычку, вызываю-
щую наледь.
По аналогии с мерзлотными поясами на небольших водотоках
с малыми расходами и низкой температурой воды для образова-
ния наледи выше моста устраивают вымощенные камнем ушире-
ния русла глубиной 0,5 м, шириной 2—8 и длиной 5—10 м. Глу-
бина протекающей воды не должна превышать 5 см.
На участках с уклонами на дне устраивают перепады высотой
не более 0,5 м.
247
Глава 29
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДОРОГ В ЗАБОЛОЧЕННЫХ РАЙОНАХ
29.1.	Образование, характеристика и виды болот
Болотами называют избыточно увлажненные участки земной
поверхности, на которых большую часть года застаивается вода.
Остатки влаголюбивой болотной растительности, подвергшиеся не-
полному разложению при затруднительном доступе воздуха и боль-
шой влажности, образуют отложения торфа. Участки, на которых
застаиваются поверхностные воды или происходит их систематиче-
ское переувлажнение грунтовыми водами, однако торфяной покров
отсутствует или имеет толщину менее 30 см, называют заболочен-
ными.
Болота в СССР занимают почти 7% территории. Они широко
распространены в районах, где количество выпадающих осадков
превышает испарение, а средние температуры летних месяцев неве-
лики. В Белоруссии ими покрыто 22,8% площади, в Ленинградской
обл. 18, в Карельской АССР около 18%. Большие заболоченные
пространства расположены в Западной Сибири на равнинных во-
доразделах речных систем.
По условиям расположения и питания водой различают верхо-
вые и низинные болота. Верховые образуются при застое атмосфер-
ных осадков на водораздельных участках, имеющих малые уклоны.
Они на всю толщину состоят из торфа (рис. 29.1, а).
в)
Рис. 29.1. Схема расположения растительности на болоте:
а — верховое болото; б — зарастающий с берегов мелкий водоем; в — нарастание сплавина
иа глубоком озере;
/—сфагновый торф с пнями сосны; 2 — пушицево-сфагновый торф; 3 — осоковый и лесной
торф; 4 — шейхЦериево-сфагновый торф; 5 — гипновый торф; б — осоковый торф; / — трост-
никовый торф; 8 — сапропелевый торф; 9 — сапропель; 10 — торф сплавины; 11 — тонкий ил.
248
В процессе образования верховые и низовые болота проходят не-
сколько стадий. Образование верховых болот начинается с появ-
ления в густом лесу, на лесных пожарищах и на лугах мха «кукуш-
кин лен», удерживающего в себе воду. Начинается торфообразова-
тельный процесс. По мере зарастания и утолщения слоя торфа по-
верхность болота повышается. Водный баланс поверхностных слоев
изменяется, и происходит постепенная смена растительности на бо-
лее влаголюбивую.
При нарастании слоев торфа условия жизни деревьев ухудша-
ются. Деревья начинают угнетаться и гибнуть. Последними исче-
зают береза и сосна. Заключительной фазой образования верхового
болота является появление белого мха — сфагнума, который обла-
дает чрезвычайно большой водоудерЖивающей способностью и бы-
стро растет, питаясь атмосферной влагой. Нижние слои сфагнума
отмцрают, образуя сфагновый торф. Середина большого сфагнового
болота может возвышаться над краями на 6—8 м. Болото в этой
стадии называется моховым.
В дальнейшем на верховых болотах могут возникать застои
воды — мочажины.
Низинные болота образуются в результате зарастания водоемов.
Заболачивание идет от берегов к середине (рис. 29.1,6). У берегов
появляются осока, тростники, камыши, на больших глубинах — пла-
вающая растительность (кувшинки, аир). Их отмирающие остатки
повышают дно водоема, и постепенно растительность продвигается
к его середине. Дно также повышается за счет образования ила —
оседающих глинистых частиц, образующих пористые водонасыщен-
ные отложения, а также сапропеля — отложений, образующихся в
водоемах из остатков обитающих в них микроскопических живот-
ных, растений и продуктов их жизнедеятельности. В середине во-
доема появляются плавающие растения (кувшинки, ряска, аир), по-
степенно образующие на его поверхности сплошной зыбкий ковер —
сплавину, состоящую из корневищ и мхов (рис. 29.1, в). Сплавина
постепенно утолщается за счет нарастания растений. Со временем
на сплавине появляются травянистая растительность и кустарникй.
Над ключами и глубокими местами водоемов часто остаются «ок-
на»— незаросшие участки водной поверхности. Сплавина толщиной
3—4 м может выдержать нагрузку до 35 МПа.
Торфу присваивают название по растительности, которая послу-
жила для его образования. Имеются торфы травянистые (тростни-
ковый, осоковый), моховые (сфагновый, гипновый), лесные (ольхо-
вый) и др. Если в образовании торфа принимали участие два вида
растительности, первым в названии указывается тот вид, остатки
которого содержатся в большем количестве (например, травяно-
осоковый).
В связи с последовательной сменой в процессе роста болота ра-
стений— торфообразователей торфяные напластования обычно име-
ют слоистое строение.
249
Таблица 29.1
Классификация болот		Характерный тип болота	Работа основания под наеыпыо
Тип	Подтип		
I	а	Заполненное болотными грун- тами, перекрытыми слоем на- носного грунта	Преимущественное сжатие без бокового выдавливания под насыпями высотой до 3 м Г
	б	Сплошь заполненное болотны- ми грунтами	
II	а	Слой торфа, подстилаемый слоем сапропеля, мергеля или ила н перекрытый наносным грунтом	Содержит хотя бы одни слой слабого грунта, который выдав- ливается при быстром возведе- нии насыпи высотой до 3 м, но уплотняется при медленном воз- ведении насыпи
	б	То же, без наносного грунта	
III	в	Болото с торфяным слоем, плавающим на поверхности во- ды (сплавннные болота)	Имеется хотя бы один слой; который выдавливается прн возведении насыпи высотой до 3 м прн любых режимах прове- дения работ
Торф обладает большой влагоемкостью и может удерживать ве-
ды в 10—20 раз больше своей массы в воздушно-сухом состоянии.
Влагоемкость торфа зависит от степени разложенности, т. е. от сте-
пени превращения растительных остатков в бесструктурную гуму-
совую массу. Сильно разложившийся торф ие содержит заметных
на глаз растительных остатков. Сжатый в руке, он хорошо продав-
ливается между пальцами, не выделяя воды.
В торфе всегда содержатся минеральные частицы, количество
которых определяет его зольность. На низовых болотах зольность
достигает 12—15%. Плотность торфов зависит от степени разложен-
ности и уплотнения. Мало разложившиеся торфы имеют плотность
0,6—0,7 т/м3, сильно разложившиеся 1,1 т/м3. Водопроницаемость
уменьшается по мере разложения торфа. Хорошо разложившийся
плотный торф практически водонепроницаем.
Проектирование дорог в болотистых районах требует весьма
внимательного предварительного изучения и исследования болота.
Принимая проектные решения, необходимо учитывать местные осо-
бенности болот различных природных районов СССР.
Важное значение для проектирования земляного полотна авто-
мобильных дорог имеет строение болота в вертикальном разрезе,
отражающее условия его формирования и соотношение прочности
250
отдельных его слоев. Укрупненная инженерная классификация бо-
лот, принятая при проектировании и строительстве автомобильных
дорог, приведена в табл. 29.1.
Конструкции земляного полотна на болотах выбирают с учетом
строения болот, мощности и свойств отдельных слоев торфа. В ряде
случаев для этого необходимы предварительные расчеты устойчи-
вости, изложенные в п. 14.5.
29.2.	Проложение трассы в болотистых районах
Постройка дороги через болота обходится значительно дороже,
чем в обычных условиях. Поэтому всегда целесообразно обходить
болота, есди.это не вызывает значительного удлинения и извилисто-
сти дороги. Пересекать болота следует в наиболее узком и мелком
месте перпендикулярно направлению течения воды. При пересече-
нии сплавинных болот следует избегать проложения трассы в ме-
стах, где дно водоема имеет большие поперечные уклоны, по кото-
рым возможно сползание земляного полотна. Точно соблюсти эти
рекомендации не всегда удается. Часто в наиболее узком месте бо-
лото имеет большую глубину. Поэтому в сложных случаях следует
намечать несколько вариантов трассы, из которых лучший выбира-
ют на основе технико-экономического сравнения.
Необходимо внимательно изучить гидрологический режим болот,
пересекаемых дорогами, и предусмотреть его стабильность. При
этом следует учитывать, что насыпь, прорезающая торф или уплот-
няющая его своим весом, создает препятствие проходу воды, мо-
жет вызвать застой воды с верховой стороны и активизировать про-
цессы заболочивания.
Трассу намечают на основе детального изучения карт крупного
масштаба в горизонталях и материалов аэрофотосъемки с после-
дующим осмотром на местности назначенных вариантов. Современ-
ные методы дешифрирования аэрофотоснимков дают возможность с
достаточной точностью оконтурить болото, и используя эталонные
снимки того же масштаба, определить условия поверхностного во-
доотвода с их площади, а также приближенно оценить вид и мощ-
ность торфяных отложений, их физико-механические свойства. Эти
сведения дают возможность обоснованно наметить варианты пере-
хода. Известное представление о типе болота, стадии его развития
и возможней глубине можно составить при изысканиях на основе
визуального осмотра по типам растительности.
Пока болото питается грунтовыми водами, на нем развиваются
болотные травы, преимущественно осоки, тростник, камыш, кустар-
ники и зеленые мхи. Карликовые чахлые сосны, багульник и сфаг-
нум указывают на то, что болото верховое н находится в последней
стадии своего развития, в связи с чем можно предполагать значи-
тельную толщину торфа. Смешанный лес (березы, осины, сосны)
251
Рис. 29.2. План, продольный н поперечный профили болота:
а — план болота с горизонталями его дна и поверхности; 6 — изолинии толщины слоен
торфа; в — продольный профиль трассы; г — профиль болота по поперечному к трассе на-
правлению;
1 — зонднровочные скважины; 3 — буровые скважины; 3 — горизонтали поверхности болота;
4 — горизонтали дна болота; 5 — линии равных толщин слон болота
вырастает при сравнительно небольшой мощности торфа. Болота
без кустарника и леса, но покрытые бурыми мхами, имеют большую
глубину, чем болота травяные, поросшие осокой и тростником. На
сплавинных болотах большая толщина сплавины наблюдается на
участках, защищенных от действия господствующих ветров. Обычно
за выступающими над поверхностью болота островами минераль-
ного грунта ниже их по течению располагаются участки болот со
слабой несущей способностью сплавины.
Для полного представления об условиях проложения трассы и
выбора лучшего ее направления должен быть снят план болота
в горизонталях с изолиниями мощности слоев слабых грунтов.
Масштаб плана и высоту сечений горизонталей назначают в за-
висимости от размера болот и ширины заснятой полосы обычно в
масштабе 1:1000—1:2000 с сечением горизонталей 0,25—0,5 м
(рис. 29.2).
29.3.	Обследование болот при трассировании дороги
На участках пересечения болот, первоначально намечаемых по
крупномасштабным картам в горизонталях или по материалам аэро-
фотосъемки в масштабе 1:10 000—1:15000, должны быть сняты
план, продольные и поперечные профили, а также проведены зон-
дирование, бурение, отбор и изучение образцов торфа.
252
По намеченным вариантам пересечения болота разбивают пике-
таж и намечают сетку скважин со стороной 50—150 м в зависимо-
сти от размеров болота. Сетка охватывает полосу примерно 150 м
в’Каждую сторону от оси варианта. Трассу и сетку скважин ниве-
лируют и проводят зондировочное бурение бурами геолога, торфя-
ными бурами или двухдюймовым буровым комплектом без обсадки,
заглубляясь в минеральный грунт не менее 0,5 м. Пробы для уста-
новления наименования грунтов и первоначальной визуальной оцен-
ки их механических свойств отбирают через 0,5—1 м. По той же
сетке скважин выполняют статическое зондирование толщин вдав-
ливанием зондов с конусным наконечником. Результаты зондиро-
вания дают возможность уточнить границы распространения сла-
бых грунтов. В результате зондировки должны быть собраны все
данные, характеризующие происхождение болота, состав торфа и
условия его залегания, состав грунтов минерального дна, гидроло-
гический режим болота, наличие поблизости от места перехода
грунтов, пригодных для отсыпки насыпей, в первую очередь филь-
трующих (крупнозернистых, песчаных и гравелистых).
Если предварительный осмотр образцов грунта указывает на
возможность оставления их под насыпью, бурят дополнительно
скважины по уточненным вариантам трассы через 25—50 м, охва-
тывая полосу в 1,5—2 ширины насыпи. На каждом поперечнике в
трех—пяти местах берут образцы для установления вида торфов и
приближенной оценки их свойств. Сопротивление сдвигу определя-
ют непосредственно в полевых условиях при ручном бурении ло-
пастными сдвигомерами-крыльчатками, а степень уплотнения — со-
противлением вдавливанию зондов-пенетрометров с конусными
наконечниками (рис. 29.3). На болотах с наклонным дном заклады-
вают дополнительные скважины на расстоянии 50—100 м от оси
трассы.
Если предполагается проектировать насыпь с оставлением тор-
фа, Нод насыпью проводится бурение с взятием образцов с нена-
рушенной структурой для компрессионных испытаний.
При нивелировании болот из-за мягкости и зыбкости торфа воз-
можны ошибки. Для установки нивелира иногда в торф забивают
колья диаметром 5—8 см и длиной 50—70 см, имеющие зарубки
для повышения сцепления с торфом. Можно установить нивелир на
сколоченный из досок и уложенный на поверхность болота тре-
угольник.
Особенно Целесообразны при работе на болотах нивелиры с са-
моустанавливающейся горизонтальной линией визирования. На
сплавинных глубоких болотах с малой толщиной сплавины изыска-
ния иногда приходится проводить зимой, после того как поверхность
болота замерзает и приобретает необходимую прочность.
Реперы на участках перехода болот закладывают на возвышен-
ных местах и на берегах болот — в плотном минеральном грунте,
где исключается возможность его осадки или смещения.
253.
6)
Рнс. 29.3. Инструменты для испытания торфа:
« — торфяной бур ТБ-5 для взятия образцов торфа; б — сдвягомер-крыльчатка СК-8 для из-
мерения сопротивления сдвигу;
t — винт; 2 — полуконус; 3 — нож; 4 — сердечник; 5 — ложка; б ~ индикатор; 7 — крыльчат-
ка; 3 — устройство для учета треннн штанг о грунт; 9 — измерительная головка с рукояткой
29.4.	Конструкции земляного полотна на болотах
Земляное полотно на болотах проектируется в насыпях в соот-
ветствии с требованиями к возвышению бровки земляного полотна
в местах с длительным стоянием поверхностных вод (см. п. 7.7).
Поверхность болот обычно имеет весьма малый уклон, поэтому
проектную линию, кроме участков на подходах к мостам, проекти-
руют горизонтальной или с малыми продольными уклонами.
Конструкции земляного полотна назначают в зависимости от ка-
тегории дороги, глубины болот, вида и плотности торфа, а также
степени капитальности устраиваемой дорожной одежды. Конструк-
ция земляного полотна на болотах и других слабых основаниях
должна обеспечивать его устойчивость — исключение выдавливания
слабого слоя, отсутствие нарастающих осадок во время эксплуа-
тации и ограничение упругих деформаций значениями, допустимыми
по условиям прочности дорожных одежд.
Наиболее надежными, но и дорогими в строительстве являются
насыпи, возводимые на прочном минеральном дц$ бЬлота. Их стро-
ят на дорогах с капитальными и усовершенствованными облегчен-
ными покрытиями на болотах глубиной до 2 м (рис. 29.4,а). Кру-
тизну откосов земляного полотна ниже поверхности болота назна-
чают в зависимости от плотности торфа от 1:0,5 до вертикальных,
учитывая, что при мягком, легко деформирующемся торфе воз-
можны деформации земляного полотна при оползании крутых
откосов.
Для дорог с переходными и низкими типами покрытий на боло-
тах с устойчивыми торфами можно возводить земляное полотно с
использованием несущей способности торфа с частичным выторфо-
выванием (рис. 29.4, б) или без выторфовывания (рис. 29.4, в).
Для предотвращения перемешивания грунта насыпи с грунтом
слабого водонасыщенного основания и большей равномерности
осадки насыпи с успехом применяют для устройства разделитель-
ной прослойки геотекстиль, концы которого заводят в тело насыпи.
Оставляемый под насыпями торф при нагрузках от автомобилей
испытывает упругое сжатие, которое после их прохода восстанав-
ливается, Чтобы происходящее при этом колебание дорожной одеж-
ды не достигало опасного для ее прочности значения, толщину слоя
торфа, оставленного под насыпью, ограничивают. При толщине слоя
торфа 1 м толщина насыпного слоя грунта должна быть не менее
2 м для капитальных и 1,2 м для переходных типов дорожных
одежд. При 4-метровой толщине торфа толщина грунта должна со-
ставлять соответственно 3 и 2 м, а при 6-мётровом слое 3 и 2,5 м.
Осадка земляного полотна на торфяном основании может затя-
гиваться на несколько лет. Наиболее эффективным методом уско-
рения осадки в торфах или сильно сжимаемых грунтах является
устройство вертикальных дрен из песка, картона или лент геотек-
стиля с продольными капиллярами. Дрены размещают по расчету
255
в
Л)
"77777777777^^/77777777777777^77777777777^77
^7777777777/77777777777777777777777/77777/.
л л л л л л л ’л л л л Л л
77777777777777777777777777777777777/77^^^

Рис. 29.4. Поперечные профили земляного полотна на болотах:
а — насыпь на болотах I типа с полным выторфовыванием; б —насыпь на болотах I н II
типов с частичным выторфовыванием; в — насыпь на болотах I н II типов без выторфо-
вывания; а —насыпь на болотах I н II типов глубиной до 6 м с вертикальными дренами;
д — насыпь на болотах II н III типов с посадкой на минеральное дно; -е — то же. с по-
гружением на торфяной ковер; ж — земляное полотно на сплошном деревянном настиле:
з —земляное полотно на болотах I и II типов на прослойке нз геотекстиля;
/ — поверхность болота перед отсыпкой; 2 — горизонт воды; 3 — выдавливающийся болотный
грунт; 4 —прижимной брус 4*20—30 см; 5 —косой настил 4—IS—25 см; б — продольные
лежни 4-20—30 см; 7 — поперечный настил, покрытый 5—10 см мха; 8 — торфяной ковер-
сплавина
через 3—5 м (рис. 29.4,г). Действие вертикальных дрен основано
на сокращении пути фильтрации воды, выжимаемой из основания.
На болотах глубиной до 4 м с торфом, который может некоторое
время держаться вертикальным откосом, находят применение конст-
рукции земляного полотна с продольными дренажными прорезями
через 1,5—3,0 м в торфе, заполненными песком, с коэффициентом
фильтрации не менее 3 м/сут. Зажатый между песчаными прослой-
ками торф постепенно осушается и уплотняется под весом насыпи.
На слабых грунтах можно устраивать земляное полотно на пес-
чаных сваях диаметром 0,4—0,8 м, которые воспринимают на себя
часть давления насыпи, снижая давление на грунт основания до
значения его структурной прочности.
Илы, обладающие в уплотненном состоянии сопротивлением
сдвигу, можно оставлять под насыпью при условии растянутого яр
256
времени послойного возведения
насыпи. При этом необходимо
контролировать, чтобы касатель-
ные напряжения в основании на-
сыпи не превышали его сопротив-
ление сдвигу, возрастающее по
мере уплотнения подстилающего
грунта.
При необходимости обеспече-
ния на дороге через болота про-
дольного водоотвода канавы глу-
биной 0,6—0,8 м устраивают не
ближе 2 м от насыпи с продоль-
ным уклоном не менее 5%о и обя-
Рис. 29.5. Относительная стоимость
постройки различных типов земляного
полотна дорог II категории иа боло-
тах при разной толщине слоя торфа
(по И. Е. Евгениеву);
1 я 2 —эстакады со сваями пролетами 6
я 18 м; 3 — полное выторфовывание; 4 —
выторфовывание на 2/3 толщины слоя; 5 —
насыпь иа деревянных сваях; 6 — насыпь
зательным выводом воды в по-
ниженные места.
Длд насыпей, под которыми
оставлен тооф, должна быть про-
верена устойчивость и рассчита-
на осадка. Если коэффициент ус-
тойчивости недостаточен, предус-
матривают меры ПО его повыше- С вертикальными дренами; 7 — массивная
НИЮ путем устройства пригру-	насыпь с пригруэкой
зочных берм, предварительного
осушения основания, частичного выторфовывания и других меро-
приятий, указанных ранее.
Строительство дорог на болотах с оставлением слабых грунтов
под насыпью получает в последние годы Все большее распростра-
нение, Поскольку требует меньшего объема земляных работ. В то
же время удается обеспечить завершение осадки насыпей
в сроки, удовлетворяющие требованиям организации работ (см.
п. 14.5).
Стоимость возведения земляного полотна автомобильных дорог
на болотах зависит от способа производства работ и глубины болот
(рис. 29.5).
На болотах с торфяной коркой, подстилаемой жидким торфом
или сапропелем, а также на болотах сплавинного типа насыпи воз-
водят с погружением на минеральное дно болота после удаления
верхнего слоя торфа.
Возможна отсыпка насыпей с погружением прочной сплавины
на дно (см. рис. 29.4, е).
. Глубокие болота иногда бывает целесообразно пересекать желе-
зобетонными эстакадами, что в- ряде случаев дает возможность
значительно сократить сроки строительства автомобильной до-
роги.
9—1144
25?
Дороги низших категорий можно строить непосредственно на
поверхности торфяного слоя, а при достаточной ее толщине и на
сплавине. Для распределения веса на большую площадь поверхно-
сти болота и предотвращения сосредоточенного давления насыпь
Отсыпают на бревенчатые иастилы (см. рнс. 29.4,ж). В этих случа-
ях канавы на сплавинных болотах не устраивают.
При проложении трассы по болотам, дно которых имеет боль-
шой поперечный уклон, для предотвращения сползания насыпи, со-
провождающегося обычно боковым выпиранием торфа, необходимо
производить полное выторфовывание и выравнивание дна болота.
При поперечном уклоне более 100% рекомендуется делать на дне
болота уступы или взрыхлять его взрывами. Иногда с низовой сто-
роны насыпи отсыпают каменную упорную призму—банкет, удер-'
живающйй насыпь от сползания.
Насыпи на болотах отсыпают, как правило, из дренирующих
грунтов. При отсутствии их в районе строительства или значитель-
ной Дальности возки в насыпях разрешается использовать глини-
стые грунты при условии, что организация строительства обеспечи-
вает их отсыпку в сухой котлован и уплотнение. На дорогах с пе-
реходными и низшими типами покрытия в нижнюю часть насыпей
можно укладывать торф.
На участках пересечения болот для пропуска постоянных ручьев
и поверхностных вод, а также для уравнивания горизонтов воды,,
накапливающихся с обеих сторон насыпи, должны быть построены
искусственные сооружения. При определении расчетного расхода
учитывают особенности стока с болот. Заболоченность уменьшает
годовой объем стока бассейна в связи с тем, что испарение с по-
верхности мохового покрова иа 15—20% превышает испарение с
водной поверхности.
Кроме того, поверхность болота нз-за обилия мелких неровно- -
стей, кочек н растительности аккумулирует значительное коли-
чество влаги.
При выборе типа искусственных сооружений на болотах пред-
почтение отдают мостам. Наиболее целесообразно располагать нх
у края болота, что уменьшает И упрощает работы, по устройству
опор и возведению насыпн на подходах. Для воды прорывают под-
ходные русла.
Если дорога пересекает сплавннное болото, в котором имеется
течение воды, размеры искусственного сооружения назначают в за-
висимости от глубины и скорости потока. При малых расходах мож-
но устраивать фильтрующие насыпн.	«v-
Насыпи на подходах возводят после постройки мостов!{Если ми-
неральное дно болота имеет уклон к мосту, торф в пределах моста
полностью удаляют, заменяя его минеральным грунтом во из-
бежание продольного сползания насыпн и выжимания торфа под
мостом.	Ъ
258
Глава 30
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДОРОГ В ОВРАЖИСТЫХ РАЙОНАХ
30.1.	Эрозия почв и образование оврагов
Образование оврагов, широко распространенных в степной н ле-
состепной зонах СССР, является результатом водной эрознн — про-
цесса размыва почв и рыхлых подстилающих нх пород стекающими
со склонов потоками воды от дождей, и таяния снега.
Возвышающиеся элементы рельефа земной поверхности обра-
зуют гидрографическую сеть — систему связанных между собой
путей стока дождевых и талых вод. Эрозионные процессы начина-
ют проявляться прн крутизне склона 0,5—2°, заметно усиливаются
на склойах с уклоном 2—6° и получают существенное развитие при
крутизне 6—10°.
В процессе своего образования овраги проходят несколько за-
кономерно сменяющихся стадий (рис. 30.1). На первой стадии раз-
мыва на крутом участке склона образуется промоина или рытвина
треугольного поперечного сечения. Дно ее практически параллельно
поверхности земли. На второй стадии происходит углубление рыт-
вины с уменьшением продольного уклона дна. У вершины создается
обрыв высотой 5—10 м. Рытвина расширяется и становится в по-
перечном сечении трапецеидальной. К концу второй стадии в ниж-
ней части оврага вырабатывается плавный продольный профиль —
транзитное русло, в пределах которого размыв уравновешивается
приносом грунта. У устья оврага, где вода, растекаясь, теряет ско-
рость, откладывается коиус выноса. На третьей стадии происходит
дальнейший рост оврага по направлению к водоразделу и в резуль-
тате подмывания и осыпания берегов расширяется его поперечное
сеченне.
Ежегодный прирост длины оврага может достигать 10—15 м. По
боковым тальвегам, по которым к оврагу протекает вода с второ-
степенных бассейнов, начинают образовываться ответвляющиеся
овраги — отвершкн.
Овраг развивается до тех пор, пока не достигнет грунтовых сло-
ев, не поддающихся размыву, или пока питающий его вершину во-
досборный бассейн не уменьшится вблизи от водораздела до такой
степени, что размыв прекратится. В четвертой стадии глубинная
эрозия и подмыв берегов постепенно затухают, овраг перестает ра-
сти. Склоны его принимают устойчивое очертание и зарастают тра-
вой. Овраг превращается в балку.
Наибольшую крутизну боковые склоны имеют у вершины. По
мере приближения к устью склоны оврага в результате осыпания
грунта становятся более пологими и покрываются почвенным слоем.
Площадь, занимаемая оврагами, во многих районах СССР весь-
ма значительна. В черноземных районах протяженность оврагов на
9*	259
Рис. 30.1. Схематические план и про-
дольный профиль оврага:
о —план; б —продольный профиль оврага:
1 — границы бассейна рарага; 2 — границы
бассейна отвершка оврага в момент съем-
ки плана; J — главная вершина «врага;
4 — границы бассейна отверщка в начале
госта; S — боковые отвершкн; 6 — конус вы-
носа; 7 — обрыв у растущей вершины ов-
рага; в — размываемая часть русла; 9 —
транзитное русло
нию травяного покрова). Част
1 км2 площади (модуль эрозион-
ности) колеблется от 0,8 до 1,2 и
более, на Донецком кряже и При-
азовской возвышенности от 0,6
до 0,9, в Горьковской обл. от 0,6
до 0,8 км/км2. Поэтому проекти-
рование и строительство дорог в
овражистых районах — частый
случай в практической деятель-
ности инженеров-дорожников.
Развитию эрозии в сильной
степени способствует уничтоже-
ние деревьев и травяного покро-
ва, предохраняющих почву от
размыва и регулирующих вод-
ный режим. К быстрому росту
овражной сети также приводит
неправильное землепользование
(распашка склонов балок, на-
правление при . пахоте борозд
вниз по склону, пастьба скота на
склонах, ведущая к уничтожег
причиной возникновения оврагов
становятся неправильно запланированные и неукрепленные при
дорожные канавы.
Глубина и интенсивность развития оврага зависят от положения
его базиса эрозии — горизонтальной поверхности, на уровне которой
стекающие воды теряют свою размывающую силу. Для оврагов и
балок, впадающих в реки, базисом эрозии служит уровень реки в
месте впадения оврага или балки. В отдельных случаях глубина ов-
рагов достигает нескольких десятков метров, а длина 15—20 км.
Овраги, развивающиеся в широтном направлении, имеют несиммет-
ричное поперечное сечение. Склоны южной экспозиции, хорошо про-
греваемые солнцем, ^бывают обрывистыми и сильно размываются.
Наоборот, склоны северной и восточной экспозиции — большей ча-
стью пологие, прикрытые почвенными горизонтами с менее интен-
сивно протекающим размывом.
30.2.	Трассирование дорог в зоне оврагов
Выбор направления трассы дорог в овражистой местности в зна-
чительной степени определяется положением населенных пунктов,
между которыми прокладывается дорога, и планом овражной сети.
В центральных областях европейской части СССР, где выпадает
сравнительно большое количество осадков, населенные пункты рас-
полагаются преимущественно на сухих возвышенных местах и водо-
разделах. В степных и засушливых районах более заселены пони-
260
Рис. 30.2. Положение трассы в овражистом районе:
I—IV — варианты трассы; V—придорожное водохранилище
женные долинные участки. В этих случаях при проложении трассы
по водоразделам приходится обходить вершины оврагов, устраивать
специальные подъезды к населенным пунктам.
Рациональное направление трассы выбирают в зависимости от
конфигурации овражной сети и категории дороги (рис. 30.2). При
развитой сети оврагов положение дороги в обход оврагов снижает
стоимость постройки, но приводит к большой извилистости трассы,
перепробегу автомобилей. Поэтому дороги высших категорий сле-
дует прокладывать, приближаясь к кратчайшему направлению, не
допуская, конечно, излишних пересечений оврагов. Увеличение объ-
емов земляных работ и числа искусственных сооружений оправды-
вается в этом случае значительным удешевлением стоимости проез-
жей части и сокращением дорожно-транспортных расходов.
При проектировании дорог низших категорий, особенно сель-
ских, решающим фактором является стоимость строительства.
В этом случае более выгодным оказывается вариант трассы, запро-
ектированный с минимальным числом пересечений оврагов.
При обходе оврага трассу располагают на расстоянии 50—100 м
от его вершины или отвершка, обязательно предусматривая в про-
екте мероприятия по закреплению оврага. Располагать трассу не-
посредственно вблизи вершины, в зоне размыва нерационально,
гак как потребуются дополнительные работы по защите земляного
полотна и сооружения от размыва.
: 261
При направлении трассы вдоль речной долины не следует про-
кладывать дорогу по конусам выноса пересекаемых оврагов, где
обычно наблюдается блуждание русла водотока. При большой ин-
тенсивности отложения наносов отверстие искусственного сооруже-
ния может быть занесено. Наиболее целесообразно пересекать ов-
раги выше конуса выноса в пределах транзитной зоны оврага. Од-
нако если мелких оврагов очень много, трассу, чтобы не удлинять,
прокладывают по конусам йыноса, предусматривая для упорядоче-
ния протекания воды устройство подходных русел и дамб, направ-
ляющих поток в отверстие моста и предохраняющих земляное по-
лотно от размыва, а отверстие искусственного сооружения от за-
сорения наносами. При пересечении широких и глубоких балок
иногда приходится развивать трассу по их склонам для уменьшения
объемов земляных работ. Автомобильные магистрали с интенсив-
ным движением пересекают глубокие долины и овраги большими
виадуками в уровне их краев. Длина дороги сокращается, а авто-
мобилям не приходится спускаться к расположенному на дне
долины низкому мосту, а затем вновь подниматься вверх по
склонам.	„
В овражистых районах, на участках дорог с большими продоль-
ными уклонами особое внимание следует обращать на укрепление
боковых и водоотводных канав. В пылеватых и суглинистых грун-
тах обычная канава йри размыве может быстро превратиться в ов-
раг, разрушающий дорогу.
Образование оврага связано с формированием стока к нему во-
ды со всей поверхности питающего бассейна. Закрепление только
вершины оврага не устраняет причин роста оврага и часто не обес-
печивает защиту дороги от растущего оврага. В условиях социали-
стического народного хозяйства целесообразно проводить комплекс-
ную систему противоэрозионных мероприятий, распространяющуюся;
на весь водосборный бассейн и приводящую к активному замед-
лению и снижению стока,— противоэрозионную профилактику, аг-
ротехнические и агролесомелиоративные работы и строительство
укрепленных сооружений.
/Активные мероприятия по закреплению оврагов .преследуют три
целй: снижение и замедление притока воды к оврагу, укрепление
вершины оврага и закрепление его русла.
Для уменьшения и замедления стока воды с площади водосбор-
ного бассейна наиболее целесообразны агротехнические мероприя-
тия— распахивание почвы при подготовке к посевам сельскохозяй-
ственных культур поперек склонов, полосное размещение сельско-
хозяйственных культур, создание травяного покрова на крутых
склонах, выращивание полезащитных лесных полос.	'
Наиболее интенсивно размывается вершина оврага. Для замед-
ления притока к вершине воды во время ливней на непосредственно
прилегающей полосе иногда устраивают систему земляных валов,
замедляющих сток, задерживающих его или распределяющих между
262
Рис. 30.3. Схемы расположения водозадерживающих и водоотводящих валов:
а — размещение водоэадержнвающих валов у вершины оврага; 6 — валы, отводящие воду
к головному сооружению одного из оврагов; в г поперечное сечение водозадержнвающего
,	.	вала;
1 — границы бассейна; 2 —открытая перемычка; 3 — глухая перемычка; 4 — поперечные ва-
лики; 5 — вершина оврага
несколькими руслами; отводя его к расположенным поблизости от-
верткам (рис. 30.3, а и б).
Для удержания протекающей воды на придорожной полосе
иногда устраивают два-три водозадерживающих вала (рис. 30.3, в)
высотой от 1 до 2 м и шириной по гребню от 0,5 (валы узкого про-
филя) до 2,5 м. Валы после уплотнения и осадки должны на 0,2—
0,5 м возвышаться над уровнем* воды, которая может за ними на-
копиться. Валы располагают вдоль горизонталей, загибая их ко-
нечные участки вверх по склону. Трассируют валы по отрезкам пря-
мых, гребеиь их должен быть горизонтален. ВаЛы могут быть за-
щитными (глухими), когда вода из прудка может уходить, только
достигнув высоты гребня вала, и открытыми, когда в конце загибов
устраивают пониженное место для слива воды. Расстояние между
валами назначают в зависимости от крутизны местности из условия
L = h/i,
где L—расстояние между осями валов; h — высота вала; i — уклон мест-
ности.
Ближайший к вершине оврага водоразделяющий вал располага-
ют р 10—15 м от вершины оврага, не ближе чем на две-три глуби-
ны оврага в вершине. Через каждые 100 м задерживающих валов
делают поперечные валики, прерывающие течение воды вдоль вала.
Может допускаться зарегулированный спуск части стока на укреп-
ленный склон. Для этого в валах закладывают трубы, выходы из
которых укрепляют для предотвращения размыва. Высоту валов и
263
Рис. 30.4. Схемы сооружений для закрепления вершины оврага:
а — быстроток; б — бетонный перепад с шахтным водосбросом; в— консольный водосброс;
г — перепады
глубину канав назначают по расчету на полное удержание количе-
ства воды, собирающейся после таяния снега или выпадения ливня
при 10 %-ной обеспеченности.
Чтобы перехватить всю воду и направить ее в головное прием-
ное сооружение, вблизи от вершины оврага устраивают направляю-
щие водосборные валы высотой около 0,75 м.
Наиболее сложно осуществляется укрепление головной части ов-
рага, где для безопасного сброса талых и ливневых вод на дно ов-
рагов необходимы специальные сооружения. Ими можно обеспечить
сброс воды с бассейнов площадью до 15—20 га. Если рядом распо-
ложено несколько отвершков, сооружение строят на одном из цих,
подводя к нему воду от других отвершков укрепленными канавами.
Головные сооружения устраивают в виде трубчатых железобетон-
ных или асбоцементных водоспусков из труб диаметром 0,5—1,0 м,
перепадов, водобойных колодцев и консольных водосбросов (леек),
предназначенных для спуска на дно оврага притекающей воды и
гашения ее энергии (рис. 30.4).
264
Рис. 30.5. Схема размещения противо-
. эрозионных мероприятий:
1 — полоса луга (3—10 м); 2— кустарнико-
вые посадки на водоподводящях лощинах;
3 — древесно-кустарниковые посадки (20—
50 м)
Расчет их необходимо вести
на пропуск расходов той же по-
вторяемости, что и для малых ис-
кусственных сооружений на до-
роге. По опыту Молдавской ССР
лотки применимы при расходах
до 15 м3/с и разности высот до
40 м, трубчатые водосбросы до
2 м3/с при той же высоте, шахт-
ные водрсбросы — при высоте па-
дения до 15 м. Консольные водо-
сбросы при скальном дне допу-
стимы при разности высот до ,
40 м и расходах до 15 м3/с. При
нескаЛьных грунтах примени-
мость их ограничивается разно-
стью высот 5 м и расходами
^1 м3/с. Стойка должна быть
заглублена не менее чем на 2 м
ниже дна возможной воронки
размыва.
Для надежности работы го-
ловных сооружений в их конст-
рукции должны быть предусмот-
рены эффективные меры против
фильтрации воды вдоль сооруже-
ния и подмыва их снизу при раз-
мывании падающей водой дна
оврага. В верхней части соору-
жений устраивают направляю-
щие валы и противофильтра-
ционные шпоры, заглубляемые в
грунт, укрепляют подходное русло на большом расстоянии.
В процессе эксплуатации необходимы повседневный надзор за
этими сооружениями и своевременный их ремонт. Несоблюдение
этих требований приводит к неизбежному подмыву сооружений.
Русловые и донные сооружения для борьбы с дальнейшим уг-
лублением оврага и задержания продуктов размыва состоят из сис-
темы зацруд высотой не более 0,7 м и перепадов, уменьшающих
скорость течения воды по дну оврага. Их устраивают капитального
типа из бетонных элементов или каменной кладки и облегченные —
в виде хворостяных или плетневых запруд. Хорошо использовать
ивовый хворост свежей рубки, который легко укореняется. Концы
запруд врезают в боковые стенки оврага на 1 м во избежание под-
мыва водой его склонов.
Между запрудами постепенно откладываются наносы. С течет
нием времени дно оврага повышается и уполаживаётся. Расстояние
255

между запрудами назначают так, чтобы верх нижней запруды на-
ходился примерно на уровне дна выше расположенной плотины.
Ниже запруды на расстоянии 2—3 м дно оврага укрепляют моще-
нием или каменной наброской.
Важное значение для закрепления оврагов и прекращения их
размыва имеет посадка у верховьев оврага, вблизи его склонов и
берегов деревьев и кустарников полосой шириной не менее 15—20 м
(рис. 30.5). В зависимости от климатических условий местности мо-
гут быть применены дуб, ясень, береза, тополь, клен и сосна (на пес-
ках), из кустарников — акация, жимолость, смородина, терн, ши-
повник и др. В пределах полосы насаждений развивается травяни-
стый покров, укрепляющий своей корневой системой верхние слои
почвы, задерживающий влагу и тем самым уменьшающий сток во-
ды в овраг. После проведения активных мероприятий по борьбе с
ростом и размывом оврага рекомендуется насаждать лес по скло-
нам и в русле самого оврага для окончательного его закрепления.
Закрепление придорожных оврагов требует ряда лет. Начатое
строителями, оно завершается уже в процессе эксплуатации до-
роги.
Проект активных мероприятий по укреплению оврага разраба-
тывают на основе данных, собранных в процессе изысканий, в увяз-
ке с планом местных сельскохозяйственных организаций. Необхо-
димо иметь детальный план оврага и прилегающей водосборной
площади в масштабе 1:2000—1: 5000 в горизонталях.
30.3.	Устройство плотин на пересечениях оврагов
При пересечении автомобильной дорогой небольших оврагов, ког-
да высота насыпи не превышает 10—12 м, в степных и лесостепных
районах европейской части СССР целесообразно устраивать придо-
рожные пруды и водоемы. Устройство около дороги водохранили-
ща должно быть обосновано гидрологическими расчетами, доказы-
вающими возможность накопления в нем во время весеннего па-
водка количества воды, достаточного для потребления в течение
лета. В него не должны попадать овражные выносы и сточные воды.
При устройстве придорожного водохранилища овраг пересекают
Дорогой в наиболее узком месте, по возможности перпендикулярно
к общему его направлению. При изысканиях по оси перехода закла-
дывают через 20—25 м буровые скважины на глубину 10 м и шур-
фы для исследования поверхностных слоев грунта. Одна-две буро-
вые скважины должны быть заложены в пределах зоны заполне-
ния. При сильно водопроницаемых лёссовых или песчаных грунтах
водохранилище на суходолах создать невозможно.
Подпорный уровень водохранилища назначают исходя из целе-
сообразного затопления местности зеркалом водохранилища. Бров-
ка плотины должна возвышаться над ним на 0,75—1,0 м. Ширину
26$
Рис. 30.6. Поперечные профили земляных плотин:
а — из однородных грунтов; б —с протявофнльтрацноииым зубом; в —с экраном; г —с во-
донепроницаемым грунтом;
/ — супесь, суглинок; 2 — песок; 3 — экран; 4 дренаж; S — водонепроницаемое ядро; 6 —
-	противофильтрациоииый зуб
плотины поверху принимают равной ширине земляного полотна до-
роги.
Для отсыпки плотин могут быть использованы местные грун-
ты— глины, суглинки и супеси. Верхний откос со стороны пруда
укрепляют одиночным или двойным мощением на щебне или камен-
ной наброской в плетневых клетках на слое гравия. Низовой откос
укрепляют одерновкой, засевом трав, реже мощением.
Поперечный профиль земляной насыпной плотины (рис. 30.6)
отличается от дорожной насыпи лишь более пологими откосами,
крутизна которых в зависимости от высоты насыпи и рода грунта
указана в табл. 30.1.
При опасности фильтрации через основание плотины должен
быть устроен противофильтрационный зуб, а если плотина отсыпа-
на из песка, то экран из глины, суглинка или торфа со степенью
разложенности 50% и более. Если поверхностные слои грунтов в ос-
новании плотины водопроницаемы, для предотвращения опасности
Таблица 30.1
Откос	Коэффициент заложении откосов при расчетной высоте плотины	/					
	менее 5 м		5—10 м		более Ю м	
	Глини- стые грунты	Песчаные грунты	Глини- стые грунты	Песчаные грунты	Глини- стые грунты	Песчаные грунты
Верховой	1:2	1:2— 1 :2,5	1 : 2,5	1 : 2— 1:3	1 :3	1:3
Низовой с дренажом Низовой без дрена- жа	1 : 1,5 1 : 1,75	1:2 1:2	1 : 1,75 1:2	1 :2 1 :2,25	1 : 1,75 1 : 2,25	1:2 1 :2,25
267
фильтрации в ее теле закладывают водонепроницаемое ядро из гли-
нистых грунтов с коэффициентом фильтрации не более 10~4 см/с,
которое должно входить в подстилающий грунт. Размер ядра опре-
деляют из условия, чтобы градиент потока в его пределах состав-
лял 4<J< 10.
Если кривая депрессии в теле плотины выходит в низовой откос
или в зону сезонного промерзания, для предотвращения вымывания
грунта закладывают перехватывающий и отводящий воду дренаж
в виде горизонтальной каменной призмы, расположенной у подо-
швы низового откоса и отделенной от тела плотины слоями филь-
трующего материала постепенно уменьшающейся крупности..
Для сброса паводковых вод на уровне подпертого горизонта у
края плотины на плотном материковом грунте располагают мост,
рассчитанный на пропуск паводкового расхода.
Предусматривая в проекте насыпь-плотину, необходимо учиты-
вать, что ее постройка требует очень тщательного производства ра-
бот. Известно много случаев, когда, простояв один-два года, плоти1
ны разрушались и восстановить водохранилище не удавалось.
К строительству насыпей следует привлекать гидротехников. Необ-
ходимо удалить наносный груит до материкового на дне оврага,
расчистить уступами склоны оврага в местах сопряжения с пло-
тиной, тщательно уплотнить грунт в теле плотины.
Глава 31
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДОРОГ В КАРСТОВЫХ РАЙОНАХ
31.1. Карстовые процессы
Карстовые процессы происходят в толще растворимых горных
пород — гипса, известняка, доломита, каменной соли и др., выще<-
лачиваемых подземными водами. В результате совместной деятель-
ности грунтовых и проникающих поверхностных вод такие горные
породы растворяются и уносятся подземными водами. В толще зем-
ли образуются пустоты, подземные ходы, полости и большие пеще-
ры, а иа поверхности — всевозможные углубления, вызванные об-
рушением и проседанием кровель полостей, а также воронки, рыт-
вины и борозды, появляющиеся в результате непосредственного
размыва и растворения. Диаметр карстовых воронок обычно состав-
ляет 1—50 м, а глубина редко превышает 15—20 м. Своеобразная
поверхность такой местности — карстовый ландшаф! указывает на
наличие карстовых процессов, что должно быть учтено при про-
ложении трассы дороги.
В СССР карстовые процессы распространены в ряде районов
европейской части страны, в Средней Азии, Сибири и на Дальнем
Востоке.
26 b
Таблица 31.1
Категория района	Характеристика устойчивости рельефа	Количество вороиок, образующихся иа 1 км
I	Весьма неустойчивый	5—10 в год
II	Неустойчивый	1—5 в год
III	Средиеустойчивый	1 в 10—20 лет
IV	Устойчивый	1 в 20—50 лет
V	Вссьйа устойчивый	За 50 лет ие зарегистрирова- но новых вороиок
Строительство автомобильных дорог в карстовых районах со-
пряжено с опасностью разрушения дороги при развитии карстовых
процессов и обрушении кровли карстовых полостей, пересекаемых
дорогой. Поэтому при изысканиях автомобильных дорог должна
быть установлена интенсивность карстовых явлений, которая зави-
сит от состава горной породы и степени ее трещиноватости, от ее
растворимости^ химического состава грунтовых вод и от рельефа
местности.
По степени опасности для строительства карст делят на два
типа:
I — карст в легкораст^оримых породах — сульфатных (гипсо-
вых), сульфато-карбонатных и каменной соли, где ежегодно могут
образовываться вороиКи и возникать просадки;
II — карст в труднорастворимых породах — карбонатных (в из-
вестняках, доломитах, в мелу и в обломочных породах с карбонат-
ным цементом).
Во втором случае развитие карста протекает значительно мед-
леннее, и новые элементы карстового ландшафта часто не появля-
ются десятилетиями. Это позволяет прокладывать дороги и возво-
дить инженерные сооружения (учитывая их расчетный срок служ-
бы) на прочных участках закарстованной территории.
Ориентировочной характеристикой интенсивности развития кар-
стовых процессов, по данным проф. Г. А. Максимовича, может слу-
жить количество воронок, образующихся-в год, в результате про-
вала кровли карстовых пещер иа площади в I км2 (табл. 31.1).
Возраст вороиок при изысканиях может быть оценен по расту-
щим на их склонах деревьям, по степени задернованности откосов,
по округленности краев вороиок и заполнению их груйтом.
В местах, где начинают интенсивно проявляться карстово-суф-
фозионныё процессы, обычно возникают пятна влаголюбивой расти-
тельности на фоне сухолюбивой.
Чтобы определить степень и интенсивность карстовых процессов
и выявить участки, неблагоприятные для проложения дорог, во
время изысканий следует изучить геологические ’’апластоваиия,
мощность, состав и степень трещиноватости водорастворимых по-
род. Должны быть установлены состав, мощность и степень водо-
269
Таблица 31.2
Расчетные
углы, град
Расчетные
углы, град
Породи
Породы
Скальные иевыветре-
лые
Скальные выветрелые
Глинистые плотные
Глинистые пластичные
50
60
70
80
Песчаные сухие, слабо-	50	90
сцемеитироваииые Песчаные рыхлые	40	140
Песчаные влажные,	40	140
слабосцемейтироваииые Песчаные рыхлые	30 .	150
проницаемости покрывающих их грунтов, связь расположения кар-
стовых воронок с геологическим строением местности. Необходимо
собрать сведения о режиме грунтовых вод, степени их агрессивно-
сти и источниках питания.
Для выявления подземных карстовых полостей целесообразно
использовать метод электроразведки, заключающийся в измерении
сопротивления толщи пород, залегающей на определенной глубине.
Рис. 31.1. Выявление карстовых по-
лостей методом электроразводки:
а — изменение кривой электропрофиля,
над карстом; б — карта изолиний равных,
сопротивлений, дающая возможность уста-
новить распространение карстовой полости;
в —- геологический разрез местности; р„ —
кажущееся сопротивление;
1—грунт, р-300 Ом'м; 2 — известняк, р-
-800 Ом/м; 3 — карстовая полость
Рис. 31.2. Схема к определению гра-
ниц зои обрушении и проседания по-
род при различном расположении,
карстующихся горных пород.'
/ — зона проседания; // — зона обрушения;
III — карстовая полость;
1 — плотная глина; 2 — прочная скала; » —
слабосцементнрованный песок; 4 — карбо-
натные породы
270
Если внутри пород есть пустоты, сопротивление резко изменяется
(рис. 31.1), и кривая зависимости между сопротивлением грунта и
расстоянием между электродами искривляется.
Для относительного безопасного проложения трассы необходи-
мо, чтобы малопроницаемый для воды поверхностный грунтовый
слой имел толщину не менее 8—10 м, слой водорастворимой горной
породы был малой толщины при незначительной трещиноватости,
грунтовые воды были малоагрессивны, а расход их небольшим.
Границы опасных зон около подземных полостей можно в пер-
вом приближении^ определить путем графического построения на
геологическом разрезе. При этом поперек карстовой полости, начи-
ная от границ ее кровли, откладывают углы обрушения и проседа-
ния, приведенные в табл. 31.2 (рис. 31.2).
Безопасную глубину залегания карстовых полостей от основа-
ния инженерных сооружений определяют по эмпирической формуле
Яв = ХбЛ,
где — коэффициент безопасности; Л — высота- карстовых полостей.
Значение коэффициента безопасности зависит от геологических
условий и категории сооружений. Для автомобильных дорог и за-
карстованных известняков/Сб составляет 100—150.
31.2. Проектирование дорог в карстовых районах
Мероприятия цо борьбе с карстовыми процессами требуют зна-
чительных затрат и недостаточно эффективны, поскольку при строи-
тельстве автомобильной дороги их пришлось бы осуществлять на
большом протяжении. Поэтому неустойчивые участки, где активно
развиваются карстовые процессы, следует по возможности обхо-
дить. Карстовые воронки хорошо видны на аэроснимках, что облег-
чает выбор наилучшёго направления трассы (рис. 31.3).
На интенсивность карстовых процессов влияет рельеф местности,
поскольку на Крытых склонах происходит меньшее просачивание
грунтовых и талых вод. Наблюдается следующая зависимость от-
носительной плотности воронок на 1 км2 от уклона местности:
Уклон местности,	% .... .	10	6—10	4—6	2—4	2
'Относительное количество воро-
нок ......................... 1	1,4	2,6	3,6	4
Поэтому в карстовых районах проложение трассы по склонам
предпочтительнее водораздельного и долинного.
В районах, где карстовые процессы затухли, о чем можно судить
по отсутствию образования в течение многих лет новых просадоч-
ных воронок, дороги низших категорий строят без учета кар-
стовых явлений. Дороги высших категорий, можно прокладывать
в невысоких насыпях, обходя участки сосредоточения воронок, при
условии выполнения в пределах придорожной полосы работ, на-
271
Рис. 31.3. Уточнение трассы дороги в карстовом районе по данным геологических
обследований:
1 — первоначальный вариант трассы; I — окончательный вариант; 3 — участки явного про-
явления карста; 4 — участки скрытого проявления карста; 5 — линия контакта известняков
с метаморфическими и изверженными породами
правленных на уменьшение количества воды, поступающей в под-
земные трещины и каналы в толще водорастворимой породы.
С этой целью предусматриваются следующие мероприятия:
планировка придорожной полосы н отвод воды, застаивающейся
в пониженных местах рельефа;
отказ от применения напорных труб и мостов, рассчитанных на
аккумуляцию воды перед сооружением;
укрепление русел водотоков н'отводных канав;
засыпка карстовых воронок водонепроницаемым грунтом с тща-
тельным послойным уплотнением;
272
запрещение устройства с верховой стороны насыпей глубоких
резервов и закладка грунтовых карьеров;
заполнение через буровые скважины (тампонирование) распо-
ложенных вблизи от дороги карстовых полостей и трещин песчано-
глннистыми, битумными и цементными растворами для уменьше-
ния водопроницаемости растворимых горных пород вблизи искус-
ственных сооружений;
обрушение взрывами неустойчивой кровли породы над поло-
стями;
устройство глубокого дренажа, прерывающего движение к зем-
ляному полотну грунтовой воды, которая служит причиной возник-
новения карстовых процессор;
заполнение песком или каменной наброской полостей й глубо-
ких трещин вблизи земляного полотна, если их нельзя обойти;
пересечение участка карстовых полостей эстакадой с опорами,
заложенными ниже толщи, подверженной карстовым процессам.
Много общего с карстовыми районами по условиям проектиро-
вания дорог имеют участки над подземными горными выработками.
Обрушение кровли над пустотами приводит К смещению горных
пород по всей их толще вплоть до поверхности, где образуется плав-
ная впадина, называемая мульдой сдвижения. Просадки поверхно-
сти протекают замедленно, захватывая участки дороги протяже-
нием в десятки метров. Глубина просадок достигает иногда 60—
80 см, отражаясь на скоростях движения.
Потери ровности покрытий и плавные просадки земляного по-
лотна на больших участках могут устраняться при ремонтных ра-
ботах. Протекание осадок следует учитывать лишь в конструкциях
мостов, которые должны предусматривать возможность неравно-
мерной осадки и ее компенсации.
При близком к поверхности заложении выработок необходима
их заделка в пределах придорожной полосы через пробурен-
ные скважины диаметром 75—100 мм песчано-глинистым раст-
вором.
При глубине до 6 м кровли выработок вскрывают экскавато-
рами, затем котлован заполняют грунтом с тщательным уплот-
нением.
Глава 32
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДОРОГ В ГОРНОЙ МЕСТНОСТИ
32.1.	Особенности горных районов
Горные районы занимают свыше 30% территории СССР. Боль-
шая яасть площади ряда союзных республик (Армении, Таджики-
стана, Киргизии) покрыта горами. В горных районах в связи с труд-
273
Т а блица 32.1
Элементы дороги	Затраты на отдельные виды работ, %, в местности	
	равнинно*	горной
Земляное полотно	15—18	45—50
Дорожная одежда	45—50	10—15
Искусственные сооружения	10	34
ностью постройки развитой сети железных дорог основной объем пе-
ревозок осуществляется по автомобильным дорогам.
Однако проектирование и строительство дорог в,горных районах
требует решения ряда сложных вопросов.
Горный рельеф характеризуется значительной разностью отме-
ток на коротком протяжении, крутыми склонами гор, глубокими
извилистыми долинами рек. Геологическое строение горной местно-
сти может резко изменяться на небольших участках. Горные скло-
ны бывают неустойчивыми, строительство дороги может нарушить
их равновесие, вызвать обвалы и обрушения, активизировать ополз-
ни и осыпи. При невозможности обхода участков с неблагоприят-
ными условиями необходимо предусматривать специальные меро-
приятия для обеспечения устойчивости земляного полотна и безо-
пасности движения.
Значительный объем земляных работ при постройке дорог в гор-
ных районах выполняют в скальных грунтах, широко используя
взрывные методы. Земляное полотно на крутых склонах на боль-
шом протяжении приходится строить с подпорными стенами.
Сильно расчлененный рельеф горных склонов вызывает необхо-
димость постройки большого числа сооружений на пересечениях
многочисленных водотоков и сухих лощин. В связи с большими про-
дольными уклонами даже при малых водосборных бассейнах лив-
невые потоки несут с собой камни. Поэтому требуются специальные
меры- для защиты сооружений от размыва и разрушения. Труд-
ность выполнения строительных работ на горных склонах и высо-
кая их стоимость требуют рассмотрения ряда вариантов проложе-
ния трассы в целях нахождения наиболее оптимального решения.
Специфические условия горной местности изменяют соотношение
между затратами на отдельные виды работ при строительстве до-
рог (табл. 32.1) .
Природные условия в горах меняются иа коротком протяжении,
причем резко проявляется влияние вертикальной зональности (из-
менения климатических условий по мере возвышения над уровнем
моря) и экспозиции склонов по отношению к странам света.
Температура воздуха в горах понижается в среднем примерно
на 0,5? на каждые 100 м высоты. Холодный воздух стекает со скло-
274
нов в замкнутые долины. В высокогорных районах происходят зна-
чительные суточные колебания температур.
С высотой уменьшается давление воздуха. Разность отметок,,
соответствующая падению давления воздуха на 1 мм рт. ст. («баро-
метрическая ступень>), составляет в зависимости от температуры
воздуха и атмосферного давления 10—17 м. Разреженность воздуха
в высокогорных районах вызывает уменьшение мощности двигате-
лей автомобилей из-за неполного сгорания топлива.
Годовое количество осадков, выпадающих в горах, увеличивает-
ся по мере возвышения над уровнем моря в среднем на 40—60 мм
на каждые 100 м высоты, достигая максимума в зоне интенсивного-
образования облаков. Летом в горах бывают интенсивные ливни,
при которых выпадает до 15—20 %'годовых осадков.
Все перечисленные обстоятельства требуют внимательного уче-
та при проектировании горных дорог.
В отличие от других типов местности в горах выбор трассы оп-
ределяется главным образом расположением горных хребтов и их
отрогов, которые являются водоразделами бассейнов рек.
Переход дороги из одного бассейна в другой возможен только
через понижения горных хребтов — седловины. Для дорог в горных
местностях характерно проложение трассы вначале по долине гор-
ной реки, где сосредоточены населенные пункты, вверх, к истокам,
затем подъем по горным склонам к седловине и переход иа пере-
вальном участке в долину другой реки. Проектирование дорог на
каждом из этих участков имеет свои характерные особенности.
32.2.	Устойчивость горных склонов
Горные склоны в нижней части, как правило, покрыты продук-
тами выветривания горных пород. Лишь на крутых склонах скаль-
ные горные породы выходят на поверхность. Поэтому при строи-
тельстве горных дорог трассу обычно приходится прокладывать не
непосредственно по прочным скальным породам, а по покрываю-
щим их глинистым или несцементированным продуктам выветрива-
ния этих пород.
Степень развития процессов выветривания иа горных склонах
при изысканиях может быть приближенно оценена по покрывающей
их растительности. Налеты мхов и лишайников характерны для
распространения зоны выветривания иа глубину 10—25 см. Сплош-
ной травяной покров появляется при мощности продуктов вывет-
ривания 1—1,5 м. Развитие кустарников свидетельствует о распро-
странении выветривания на глубину до 2 м.
Осадочные породы, сложенные пластами, часто залегают в виде
складок, обращенных выпуклостью вниз (синклинали) или вверх
(антиклинали). Встречаются разные наклоны пластов от горизон-
тальных до почти вертикальных, разрывы пластов, сдвиги, сбросы.
275
Рис. 32.1. Структура горных склонов
Пласты известняков или песчаников могут разделяться прослой-
ками глины, при насыщении которой влагой возможны сдвиги —
оползни вышележащих пластов.
Размеры поперечного профиля автомобильных дорог, как пра-
вило, малы по сравнению с толщинами пластов, слагающих горные
склоны. Поэтому многообразные геологические классификационные
разновидности залегания пластов применительно к расположению
дорог по склонам могут быть сведены к нёскольким схематизиро-
ванным типам (рис. 32Л): а — горизонтальное залегание пластов;
б— падение пластов в сторону склона; в — падение пластов внутрь
склона; г— прислонное залегание более молодых пород.
Наиболее неблагоприятным для проложения дороги и требую-
щим внимательной оценки геологических условий является располо-
жение поверхностей контакта с наклоном в сторону откоса.
Сте'пень воздействия природно-климатических факторов на гор-
ные склоны определяется их экспозицией по отношению к странам
света н крутизной, от которых зависит количество получаемого теп-
ла. Южные и юго-западные склоны хорошо прогреваются солнцем.
Их выветривание происходит интенсивнее. На них чаще образуют-
ся осыпи, происходят снежные обвалы н селевые выносы. Эти скло-
ны быстрее освобождаются от снега, и на них реже наблюдаются
выходы грунтовых вод и возникают оползни. На северных н северо-
восточных склонах снег иногда сохраняется до начала лета.
Вопрос о выборе экспозиции склона, по которому прокладывают
дорогу, должен решаться в каждом конкретном случае в зависи-
мости от местных условий, в первую очередь от крутизны и геоло-
гического строения склонов — их устойчивости после постройки до-
роги и возможной интенсивности развития процессов выветривания.
На пересечениях дорогой выходов коренных скальных пород ус-
тойчивость земляного полотна обычно обеспечивается, если только
они не раздроблены тектоническими трещинами.
Наиболее опасны выемки в осадочных породах, имеющих паде-
ние пластов в сторону склонов. В них часто имеются глинистые и
сланцевые прослойки, которые при насыщении водой теряют связ-
ность, что может приводить к смещению подрезанных пластов или
к вываливаний) глыб.
При врезке полотна дороги в склон откос выемки прорезает на-
пластования, изменяя при этом напряженное состояние склона, сло-
жившееся в течение его длительной геологической истории.
276
Рис. 32.2. Формы нарушений устойчивости и деформации склонов (по проф.
Н. Н. Маслову):
а — осыпь; б —камнепад; в —оплывание откоса; г — пластическое течение глинистых от-
косов; д — оползень с образованней криволинейной поверхности сдвига; е — оползень по
фиксированной поверхности сдвига; ж — обрушение, вызванное выжиманием пластичной
прослойки
Сплошность отдельных слоев нарушается, и устойчивость, ранее
создавшаяся в результате их сопротивления разрыву или опирания,
начинает обеспечиваться только сопротивлением сдвигу внутри сла-
бых прослоек и по поверхности их контакта с подстилающими слоя-
ми. В некоторых случаях обнаженные слои легко выветривающих-
ся пород (аргиллиты, алевролиты, глинистые мергели), ранее
покрытые более устойчивыми породами, начинают быстро выветри-
ваться под влиянием попеременного увлажнения и просыхания, хо-
тя в условиях первоначального залегания могли рассматриваться
как скальные.
Изверженные породы более прочны и могут быть устойчивы в
откосах при любом направлении напластований. Однако поскольку
в поверхностных слоях они всегда в той или иной степени трещино-
ваты в результате выветривания и тектонических процессов, необ-
ходимо считаться с возможностью потери устойчивости отдельных
массивов, выделяемых трещинами. Активизации и развитию про-
цессов выветривания способствует производство скальных работ
взрывным способом.
Многочисленные встречающиеся на практике деформации скло-
нов могут быть сведены к ряду наиболее типичных случаев
(рис. 32.2):
осыпание с крутых склонов продуктов выветривания;
обвалы и Выпадание отдельных камней и обломков с крутых об-
рывистых участков в скальных породах с сильной трещинова-
тостью (камнепады);
сплыв сравнительно тонких поверхностных слоев грунтовых
склонов в результате переувлажнения осадками (сели);
пластическое оползание глинистых склонов, происходящее со
скоростью нескольких сантиметров в год, проявляется, в частности,
в неожиданных разрушениях подпорных стен после нескольких де-
сятилетий работы. При загружейии таких склонов, подрезании их
выемками или нарушении поверхностного водоотвода скорость де-
формации увеличивается, а пластические сдвиги могут перейти в
обрушение;
обрушение части однородной грунтовой толщи при чрезмерной
крутизне откоса, происходящее со срезанием по образующейся по-
верхности скольжения и некоторым поворотом смещенной части во-
круг горизонтальной оси (оползни);
смещение части грунта по подстилающим поверхностям в ре-
зультате потери сцепления в зоне контакт^. Причиной этого, может
быть переувлажнение подстилающего слоя при его наклонной по-
верхности, боковое давление масс .грунта, гидродинамическое дав-
ление просачивающейся грунтовой воды;
боковое смещение отделившегося в результате образования вер-
тикальной трещины блока из-за выжимания подстилающих грун-
тов с малой несущей способностью* (размягченных глин иля плыву-
чих песков), переувлажнения просадочных лёссов, таяния прослоек
льда в вечномерзлых грунту.
Приведенные примеры охватывают все возможные случаи нару-
шения склонов в чистом виде. В .природе..обычно каждая дефор-
мация оказывается проявлением нескольких форм. Это значительно
усложняет разработку мероприятий по обеспечению устойчивости
склонов, требуя внимательного изучения местных условий.
’ ' •
32.3.	Проложение дорог по долинам горных рек
При всех различиях горных хребтов, вызываемых особенностями
их геологического строения, с точки зрения принципов трассирова-
ния дорог, можно выделить четыре типа горного рельефа: пред*
горья, горные долины; торные склоны, водораздельные седловины
или плато.	Ч
Для каждого из них характерны свби приемы трасснрЪвания.
Дороги в предгорьях не отличаются от дорог в холмистой мест-
ности.
Трассирование дорог по долинам горных рек связано с тем, что
уклоны горных рек обычно меньше продольных уклонов, допускае-
мых на горных дорогах. Лишь в верховьях водотоков, при переходе
дороги из долины на перевальный участок, продольные уклоны мо-
гут превысить максимально допустимые.	_
Большие скорости течения горных рек вызывают значительные
размывы дна и склонов долин. Горные реки обычно имеют блуж-
дающие русла, поэтому при проложении дорог по их берегам часто
требуются укрепительные работы.
278
Направление траёсы дороги при долинном ходе в плане опреде-
ляется извилистостью склонов речной долины, впадающими в нее
водбтоками, неустойчивыми участками склонов, наличием скальных
выступов («прижимов»), которые приходится огибать, прорезать
глубокими выемками, короткими тоннелями или переносить дорогу
на другой берег реки (рис. 32.3). В связи с ограниченной возмож-
ностью смещения трассы долинные ходы относят к категории «стес-
ненных», или «вынужденных в плане». Выбор решения трассы, наи-
лучшего в каждом конкретном случае, зависит от категории дороги
и основывается на технико-экономическом сопоставлении вариан-
тов, учитывающем стоимость их строительства и транспортные рас-
ходы. Для современного строительства горных дорог с интенсивным
движением характерно смелое трассирование по дну долины с неод-
нократным пересечением реки на близком расстоянии и устройст-
вом коротких тоннелей.
Дороги, проходящие по речным долинам, имеют большое число
кривых малых радиусов в плане, мостов через боковые притоки, пе-
ресекаемые вблизи их устья в зоне отложения конусов выноса, косо-
горных участков, которые в отдельных местах могут быть недоста-
точно устойчивыми. При строительстве дороги по речной долине
приходится устраивать подпорные и укрепительные стены и, нако-
нец, строить специальные сооружения для предохранения от воз-
можных сиежных заносов и обвалов.
Необходимо учитывать геологические особенности горных рек:
'большие скорости течения (в межень 1,5—4 м/с, в паводок до
10 м/с), большие колебания расходов (от 10—50 в межень до 250—
900 м3/с при паводке), резкие изменения глубины (от 0,5—1,5 м в
межень и быстрый и высокий подъем уровня на 3—6 м в паводки).
Дорогу, проходящую вдоль долины, всегда желательно распола-
гать выше максимального горизонта воды в реке на таком расстоя-
нии, чтобы исключить возможность подмыва земляного полотна.
В узких, стесненных долинах с очень крутыми скальными склонами
земляное полотно иногда приходится размещать очень близко к во-
дотоку, устраивая так называемые прислонные насыпи из крупных
камней, отсыпаемых в реку вплотную к скальному откосу до про-
ектной отметки, превышающей наивысший горизонт высоких вод.
С речной стороны откос земляного полотна В таких случаях под-
вергается опасности подмыва и его приходится очень надежно
укреплять. В ряде случаев возможны спрямления русла рек
(рис. 32.4).
Предложено много способов укрепления земляного полотна:
устройство берегоукрепительных подпорных стен, возводимых
на прочных подстилающих породах;
каменная или бетонная облицовка откосов, упирающаяся в за-
глубленный фундамент (зуб), препятствующий подмыву;
применение скользящих вниз по откосу бетонных блоков или
ллит, оседающих по мере подмывания;
279
укладка на откосах фигурных бетонных элементов (тетраподов,
тетраэдров и др.), сцепляющихся друг с другом и опускающихся
при подмыве;
применение бетонных тюфяков нз связанных друг с другом, бло-
ков, опускающихся при подмыве.
Для снижения скорости продольного течения воды вдоль дороги
устраивают разного рода шпоры из бетона. Следует учитывать, что,
отжимая течение от одного берега, шпоры могут активизировать
подмыв противоположного берега.
При выборе положения трассы должны быть изучены геологиче-
ское строение склонов долины, режимы пересекаемых водотоков и
возможность снежных обвалов. При значительной крутизне склоно^
Ряс. 32.3. Стесненная в плане трасса
а — проложение по одному берегу; б — перенос трассы ра сложных участках на другой
веля •
280
в Неблагоприятных геологических условиях для Обхода участков
оползней или осыпей либо лощин с опасными селевыми выносами
трассу переносят с одной стороны долины на другую. Для плавно-
сти трассы реку пересекают под углом с устройством косых мостов
на цилиндрических столбчатых опорах.
Чтобы уменьшить объем земляных работ, в особенности скаль-
ных, трассу прокладывают по наиболее пологой части склонов, сле-
дуя за основными изгибами долины.
На пересечении водотоков, впадающих в реку, вдоль которой
прокладывается дорога, возможны следующие варианты трассиро-
вания (рис. 32.5):
пересечение водотока вблизи от места его впадения в реку по
конусу выноса (линия I). Этот вариант неудобен тем, что в преде-
лах конуса выноса обычно водоток разбивается на несколько блуж-
дающих русел, периодически меняющих свое положение. Если суще-
дороги, проходящей по речной долине:
берег; в — проложение трассы с пересечением извилин реки мостами и с устройством тои-
281
Рис. 32.4. Сйрямлеиие русла для сни-
жения опасности подмыва полотна до-
роги:
ствующие в период изысканий
русла перекрыть мостами, через
некоторое время отверстия у од-
них мостов начинают забиваться
заносами, а у других возникают
размывы, которые могут приве-
сти к разрушению земляного по-
лотна. Направляющие и защит-
ные дамбы даже с капитальными
укреплениями оказываются мало-
эффективными при воздействии
потока, протекающего с больши-
ми скоростями. Поэтому при не-
обходимости пересечения конусов
выносов устраивают многопролет-
иые мосты с опорами глубокого
заложения, не боящимися под-
мыва, допуская, что в процессе
работы сооружения часть проле-
тов будет закрыта наносами;
пересечение несколько выше
конуса выноса в пределах транзит-
ной зоны впадающего водотока,
I — спрямленное русло; 2 — дамбы; 3 —
трасса дорсги
Рис. 32.5. Варианты пересечения водо-
тока при проложении трассы по реч-
ной долине
где уклон его велик и отложения
наносов не происходит (линия
II). Несмотря на удлинение трас-
сы н необходимость строительства
большого моста, который целесо-
образно располагать на, кривой,
прн этом решении удается полу-
чить трассу с достаточно больши-
ми радиусами кривых, удобную
для движения автомобилей;
глубокий заход в боковую до-
лину в целях уменьшения разме-
ра искусственного сооружения и
сокращения объемов земляных
работ на подходах к Нему (линия
III).
В этом случае снижение объема
земляных работ достигается це-
ной значительного ухудшения ус-
ловий движения автомобилей из-
за увеличения - пути пробега и
кривых малых радиусов при въез-
де на мост, расположенный в уз-
кой долине;
282
перенос трассы иа другой берег долины (линия IV), связанный
с необходимостью постройки двух мостов, целесообразен при интен-
сивных селевых выносах на пересекаемой реке и неустойчивых скло-
нах ее долины.
Прн трассировании по склонам речной долины во всех характер-
ных местах изменения крутизны косогора и в плюсовых перелом-
ных точках трассы снимают поперечное профили, на которых впо-
следствии вычерчивают поперечники земляного полотна для уточ-
нения положения проектной линии и определения объемов
земляных работ.
Поперечные профили на горных склонах обычно снимают ватер-
пасовкой. На обрывистых скальных склонах, где ватерпас приме-
нять невозможно, съемку ведут с помощью Теодолита засечками
характерных точек склона местности. Прн этом, однако, нельзя полу-
чить подробную характеристику склона. Более успешно съемку по-
перечных профилей можно выполнить при помощи фототеодолит-
ной наземной стереоскопичной съемки.
ПриЙгъемке крутых горШШ* склонов и большой разйости высот
метод фототеодолитных съёмок имеет преимущество перед тахео-
метрическими съемками, давая возможность в процессе последую-
щего проектирования подробно анализировать местные условия,
рассматривая стереоскопическую модель местности, а также полу-
чить на плане в горизонталях дополнительные, ранее пропущенные
или почему-либо понадобившиеся при проектировании точки.
32.4.	Развитие линии по склонам и перевальные дороги
Переходные участки от долцнных трасс к перевальным участ-
кам (рис. 32.6) характеризуются большими продольными уклона-
ми местности, превышающими допустимый на дороге.
Для возможности проложения трассы приходится искусствен-
но увеличивать ее длину (развивать трассу) заходами в боковые
долины. В отличие от проектирования долинной трассы иа участ-
ках развития дорогу прокладывают с продольными уклонами,
близкими к максимальным, используя каждую возможность на-
бора высоты (рис. 32.7). Применяются и более сложные способы
развития трассы, как, например, проложение трассы дороги по
спирали с тоннелями и эстакадами, что позволило в' примере,
показанном на рис. 32.8, прн расстоянии между начальной и ко-
нечной точками по воздушной линии 500 м преодолеть разность
отметок в 80 м. д
Подходы к перевалам характеризуются значительными про-
дольными уклонами, большим числом кривых, наличием обратных
кривых — серпантин, большими объемами скальных работ. На
ннх часто приходится устраивать специальные, инженерные соору-
жения — снегозащитные галереи и тоннели. Сами же перевалы и
,	283
Рис 32,6. Переход дороги от ходе по долине к подъему на перевал
горные плато имеют сравнительно спокойный рельеф и меньшие,
чем на подходах к ним, уклоны.
На перевальных участках особенно сильно проявляются кли-
матические особенности высокогорных районов. Перед началом
проектирования должны быть установлены уровни и сроки опус
кання ледников и снеговой линии, места устойчивых туманов i
другие характеристики, позволяющие наметить целесообразную
высоту расположения тоннельных вариантов, а также оценить
транспортные качества будущей дороги с учетом особенностей
работы автомобильных двигателей в высокогорных условиях.
Мощность автомобильных двигателей зависит от плотности
воздуха. Состав горючей смеси характеризуется отношением ко-
личества действительно используемого кислорода к теоретически
необходимому (коэффициент избытка воздуха). Автомобильные
двигатели обычно работают на смесях с коэффициентом избытка
Рис 32 7 Развитие трассы с заходом в
долину впадающего водотока в верх
пей части долинного хода:
284
Таблица 32?
Высота нал уроанем	Эффективная мощность двнга-		Относительная лронзаоднтелыость работы звтомобн-
			
0	100	100	100
1000	81.7	109.0	83
2000	78,5	124,5	65
3000	69.2	134.0	50
4000	60.8	138,1	30
5000	59,3	140,0	15
воздуха 0,8—1,2. На больших высотах плотность воздуха умень-
шается, н вследствие этого наполнение двигателей снижается.
Это приводит к снижению мощности двигателей как из-за умень-
шения количества кислорода и топлива, попадающего в цилиндры,
так и из-за ухудшения процесса сгорания в результате падения
давления в конце сжатии. Отражается также на работе двигате-
лей ухудшение их охлаждения в связи с понижением температуры
кипения воды.
Показания эффективности использования автомобилей с кар-
бюраторными двигателями ухудшаются с поднятием на каждую
тысячу метров над уровнем моря (табл. 32.2).
Рис. 32.8. Развитие трассы по спирали:
тралы 2 — смотровая площадка. 3 — отпоен насыпей; 4 — участки
ыемок- 6 — водоток, частично убранный в подземный коллектор:
I. в — кассы для оплаты стоимости проезда по дороге, 9 — пеше-
285
Пример графика динамических характеристик на разных вы-
сотах показан на рис. 32.9.
При перевозках на высотах, превышающих 2000 м, необходимо
считаться со снижением мощности двигателя. Поэтому при проек-
тировании высокогорных дорог предельный уклон для переваль-
ных, участков целесообразно назначать на 10—20% меньшим, чем
для участков трассы, расположенных на небольших высотах над
уровнем моря.
Необходимость учета высокогорности при проектировании до-
рог возникает довольно часто. Наиболее высокие горные перевалы
на дорогах Кавказа расположены на высоте 2500—2800 м. Пере-
вал Ак-Байтал на Памирском тракте (Ош — Хорог) находится на
высоте 4800 м над уровнем моря. Динамический фактор состав-
ляет на нем лишь 44% от номинального. Высокогорность отража-
ется и на работе водителей, увеличивая время реакции водителей.
По данным В. Д. Чебыева, при 85%-ноЙ обеспеченности оно со-
ставляет: на высотах от 1 до 2 км — 1,2 с; от 2, до 3 км —1,8 с;
от 3 до 4 км — 2 с и выше 4 км — 2,2 с.
Для пересечения горных хребтов выбирают перевалы с наи-
меньшей высотой, расположенные близко к заданному направле-
нию трассы н имеющие удобные подходы, позволяющие развить
трассу.
Рис. 32.9. Изменение динамических качеств автомобилей по мере увеличения вы-
соты дороги над уровнем моря:
а —изменение внешней характеристики двигателя ЗИЛ-130; б — динамические характери-
стики двигателя ГАЗ-51:.
1 — на уровне моря; 2 — 2000 м над уровнем моря; 3 — то же, 3000 м; 4 — то же, 4500 и
286
Рис. 32.10. Варианты перевальной трассы:
/ — с развитием линии серпантинами; И — с устройством тоннеля; Ш —с устройством глу-
' вокой выемки
Основная особенность перевальных ходов — необходимость
искусственного удлинения («развития») трассы, вызнанная тем,
что уклон местности по прямому направлению обычно превышает
заданный предельный уклон (рис. 32.10).
Линию развивают, ориентируясь не на предельный, а на не-
сколько меньший уклон, который называется руководящим.-.'Его
принимают на 16—15%о меньше предельного, учитывая неизбеж-
ность последующего сокращения длины трасСы при окончательном
трассировании нз-за спрямления мелких переломов в плане, впи-
сывания кривых в углы поворота н уменьшения продольных укло-
нов на кривых малого радиуса.
287"
Чем сложнее рельеф горного I
склона и выше требования к
плавности трассы, тем больше I
следует снижать значение задан-1
ного уклона (рис. 32.11).
Трассирование дороги на пе- I
ренальных участках ведут от пе- I
ревала к долине. На верхней ча-1
сти склона при сильно изрезан-I
ном рельефе иногда приходится
в верхней части склона между I
перевалом и вершиной долины I
трассу развивать зигзагами, про- I
кладывая ее максимально допус- 1
тимыми уклонами (рис. 32.12) I
В связи со сложностью работ в
горной местности целесообразно вначале выбрать трассу по мате- I
риалам аэрофотосъемки или по крупномасштабным планам в го- 1
рнзонталях.
На месте можно лишь ориентировочно наметить возможное I
направление дороги. Проложив по склону магистральный теодо- I
литный ход, снимают план в горизонталях для полосы шириной I
100—150 м, по которому камерально проектируют трассу, обычно I
составляя несколько ее вариантов. В пределах этой же полосы I
выполняют детальную инженерно-геологическую съемку. Выбран-
ный вариант затем переносят на местность и окончательно кор- I
ректируют в процессе разбивки.
При изысканиях без предварительного проектирования по пл а- I
ну в горизонталях для проложения магистрального хода исполь- I
зуют теодолит. Инструмент устанавливают в начальной точке I
трассы и придают зрительной трубе угол, соответствующий при-
Рис. 32.12. Преодоление крутого подъем* серпантинами
288
нитому для трассирования предельному уклону. Затем трассиров-
щик посылает реечника по направлению будущей трассы на рас-
стояние 50—100 м. На рейке условным знаком отмечают высоту
инструмента. Заставляя реечника передвигаться вправо или влево,
трассировщик устанавливает рейку таким образом, чтобы пере-
сечение нитей совпадало с отметкой на рейке. Затем теодолит
переносят на место дальней рейки и выставляют рейки по новому
направлению трассы. Отдельные участки намеченной трассы
спрямляют и назначают углы поворотов.
J2.J. Проектирование серпантин
При проложении трассы зигзагами вписывание кривых внутри
образовавшихся острых углов становится невозможным, так как
длина кривой много меньше, чем сумма ее тангенсов, и поэтому
продольный уклон дороги на участке кривой значительно превы-
сил бы допустимый. В таких случаях применяют кривые, описан-
ные с внешней стороны угла поворота, называемые серпантинами
(рис. 32.13).
Рис. 32.13. Общий вид серпантины
JO—1144	289
Рис. 32.14. Серпантины:
а — первого рода; б — второго рода; а — первого рода со смещенным центром основной кри-
вой; г — несимметричная первого рода
Серпантина состоит из основной кривой К, стягиваемой цент-
ральным углом у, и обратных (вспомогательных) кривых. Между
концами обратных кривых и основной кривой серпантины должно
быть достаточное расстояние для размещения переходных кривых
или прямых вставок, отгонов виргСжа и уширения проезжей части
(рис. 32.14). Расстояние между вершинами обратных Кривых
А—В («шейка») серпантины при малой величине острого угла
серпантины а определяется условиями размещения земляного по-
лотна.	.
Проектирование серпантины заключается в установлении Зна-
чений отдельных ее элементов и в проверке возможности разме-
щения на местности земляного полотна с подпорными стенами
или с канавами и откосами.
Для расчета элементов серпантины при определении длины
трассы (рис. 32.14, а) задаются значениями радиусов основной и'
обратных кривых R и г, прямой вставки т и находят угол пово-
рота обратных кривых р. Длина тангенса обратной кривой
T-rtgA.
л»
Расстояние от вершины угла обратной кривой до начала основ-
ной кривой серпантины Л£=Т+/п.
290
Из треугольника АОЕ определяем
„ R	R
tg Р = 'т + т =------8-----
‘ + tn	р
Из этого уравнения
8 2	2r+ R	1	'
Расстояние от вершины угла обратной кривой до вершины
угла серпантины
Центральный угол у, стягивающий основную кривую серпан-
тины:
У = 36О° —2(90" —Р)-а= 180° + 2р —а.
Длина основной кривой серпантины
nRy
* = (322)
Полная длина серпантины
S = 2 (Ко т) + К у	(32.3)
где Ко — длина обратной кривой, м.
Эти данные достаточны для разбивки серпантины на мест-
ности. Рассмотренную серпантину, у которой обратные кривые
расположены выпуклостью в разные стороны, радиусы их равны
и длины вставок между кривыми одинаковы, называют симмет-
ричной серпантиной первого рода.
При проектировании серпантин основное внимание уделяют
обеспечению устойчивости земляного полотна и нормальных усло-
вий движения автомобилей, а также по возможности обеспечению
наименьшего объема земляных работ. Для серпантин выбирают
пологие участки устойчивых склонов, стремясь использовать для
разбивки основной кривой возможно больший радиус. Очертания
серпантины необходимо приспосабливать к рельефу местности.
В этих целях часто устраивают серпантины с обратными кривы-
ми, обращенными выпуклостью в одну сторону (серпантины вто-
рого рода), со смещенным центром основной кривой, а также с
основными и обратными кривыми, описанными дугами разных
радиусов (см. рис. 32.12,6—г).
Детальное проектирование серпантин ведут на плане мест-
ности в горизонталях, располагая их в соответствии с особенно-
стями рельефа. Наивыгоднейшее расположение и форму серпан-
Ю*	291
тины устанавливают путем сравнения вариантов (рис. 32.15). При
проектировании группы серпантин по плану в горизонталях изго-
тавливают в масштабе шаблоны кривых (кружки) различных
радиусов, и при помощи этих шаблонов намечают варианты раз-
нообразных типов серпантин. На крутых косогорах желательно
располагать серпантины таким образом, чтобы снег с одной сер-
пантины не попадал при очистке на другую, расположенную ниже.
Для сравнения вариантов вычерчивают продольные и поперечные
профили, наносят проектную линию и определяют объем работ с
учетом геологического строения местности.
Геометрические элементы серпантины назначают в зависимости
от принятой скорости и интенсивности движения (табл. 32.3);
Расстояние между концом вспомогательной кривой одной сер-
пантины и началом вспомогательной кривой соседней серпантины
должно быть возможно бдльшим и во всяком случае , не меньше:
для дорог II и III категорий 400 м; для дорог IV категории 300 м;
для дорог V категории 200 м. Однако даже в этом случае -(см.
рис. 32.11) участки дорог с серпантинами имеют низкие транс-
портно-эксплуатационные качества, так как скорость движения
а — план серпантины с решением системы водоотвода;
Рис. 32.15. Проект
6 — продольной профиль; а —
круговая
292
Таблица 32.3
Элементы серпантины	Значения элементов серпантин прн расчетной скорости движения, км/ч		
	30	20	15
Минимальный радиус основной кривой, м	30	20	15
Уклон виража, %о	60	60	60
Длина переходной кривой, м	30	25	20
Уширение проезжей части, м Наибольший продольный уклби, допу- скаемый в пределах серпантины, %о	2,2	3,0	3,5
	30	35	40
по ним низкая, а проезд автопоездов затруднен. Поэтому при
изысканиях горных дорог необходимо внимательно изучить все
возможности, позволяющие избежать устройства серпантин.
серпантины:
поперечные профили в характерных иестах; П — прямая; ПК — переходная кривая; КК —
кривая
293
32.6.	Поперечные профили горных дорог
Земляное полотно горных дорог на большей части нх протя-
жения сооружают на косогорах. Для устойчивости насыпей про-
тив сползания при поперечном уклоне местности 1:5 на косого-
рах после удаления дерна делают уступы шириной 1—4 м, кото-
рым придают поперечный уклон в низовую сторону 10—20%0
(рис. 32.16).
Откосам насыпей и выемок придают заложение в соответствии
с прочностью горных пород. Поскольку безопасный съезд с дороги
потерявшего управляемость автомобиля в горной местности не-
возможен, на горных дорогах устраивают откосы максимальной
крутизны, допускаемой слагающими их породами, устанавливая
на обочинах надежные ограждения (см. рис. 35.2).
В изверженных породах более крутые откосы выемок назна-
чают при сложении из плитообразных отдельностей, имеющих ред-
кую сетку вертикальных трещин, а также при столбчатых отдель-
ностях, встречающихся в базальтах. В осадочных породах допус-
каемая крутизна откоса в основном зависит от направления и
угла падения пластов. Если пласты имеют наклон к дороге, от-
косы выемок должны иметь крутизну меньше наклона пластов.
Прн наклоне пластов в сторону от дороги илн при их горизонталь-
ном расположении откосы можно назначать близкими к верти-
кальным. При изменении вида и строения породы по глубине кру-
Таблица 32.4
Горные породы	Предельная вы- сота откоса, м	Заложение откосов в горных породах	
		Монолитные в выемках	Разрушенные в насыпях
Слабовыветрнвающнеся, скальные, нетрещнноватые Легкое ыветрнвающнеся, нераэмокающне, трещинова- тые То же, подверженные раз- моканию Крупиообломочные Песчаные, глинистые	Выемка 16 Насыпь 6 Насыпь 12: ннжнне 6 м верхние 6 м Выемка 16 Выемка 6 Выемки от 6 до 12 Выемка 12 Насыпь 12 Выемка 12 Насыпь 12: ннжнне 6 ы верхние 6 м	1 :0,2 —-ч 1:0,5—1:1,5 1 : 1 1 : 1,5 1:1 —1 : 1,5 1 : 1,5	1,1-5-1,3 1: 1,5-1 :3 1 : 1,3—1 : 1,5 1 : 1,5 1 : 1,5 1 : 1,75—1 : 2 1 : 1,5—1,75
294

тизну откосов назначают переменной (см. рис. 32.16). При исполь-
зовании типовых поперечных профилей крутизну откосов прини-
мают в соответствии с табл. 32.4.
Если откосы обладают прочностью, обеспечивающей устойчи-
вость при большой крутизне заложения, но подвержены выветри-
ванию, у их подошвы устраивают перед боковой канавой полку
или уширенную канаву — траншею для накапливания продуктов
выветривания, которые должны периодически удаляться в процес-
се эксплуатации дороги.
Для назначения правильной крутизны откосов выемок особое
значение имеют данные геологических обследований во время
изысканий и наблюдения за крутизной и состоянием естественных
обнажений и откосов на существующих дорогах. Необходимо так-
же учитывать предполагаемый способ производства работ.
При разработке выемок взрывами зарядов большой мощности
в глубоких минных колодцах и штольнях ранее монолитная проч-
ная скала на большом расстоянии От центра взрыва оказывается
пронизанной густой сетью трещин. Это способствует ее интенсив-
ному выветриванию и осыпанию. В таких случаях даже В моно-
литных прочных породах крутизну откосов нужно назначать при-
менительно к трещиноватым породам.
Канавы в скальных грунтах делают неглубокими, треугольного
сечения с заложением внутреннего откоса 1: 3. Глубину и ширину
канав по дну назначают по гидравлическому расчету, но не менее
0,3 м.
Расположение дороги на косогоре в полунасыпи-полувыемке
с уравновешенными объемами выемки и насыпной части теорети-
чески соответствует минимальным объемам работ. Однако при
отсыпке насыпной части земляного полотна теряется много грун-
та, бесполезно скатывающегося вниз по крутым горным склонам.
Разделка склона ступенями часто ие обеспечивает достаточно на-
дежной связи насыпи с естественным склоном. В результате осад-
ки насыпной части земляного полотна, тщательное уплотнение
которой трудно осуществить, в покрытии иногда появляются про-
дольные трещины. В сейсмических районах при землетрясении
иногда происходит сползание насыпной части земляного полотна.
Поэтому в последнее время, особенно на дорогах I—III категорий,
отказываются от поперечных профилей по типу полунасыпи-полу-
выемки и размещают земляное полотно исключительно в откры-
той с одной стороны выемке — вырезаемой в косогоре своеобраз-
ной полке. Поперечный профиль типа «полка», несмотря на уве-
личение объема земляных работ, обеспечивает полную устойчи-
вость земляного полотна' на устойчивых горных склонах.
На крутых склонах при устройстве насыпи на косогоре объем
земляных работ значительно увеличивается, так как ее откос рас-
полагается под небольшим углом к склону. Поэтому при откосах
1:1,5 и круче прибегают к устройству подпорных стен, а при кру-
296
Тизне 1:3 до 1:2 —банкетов из сухой кладки. Банкет выклады-
вают из камней невыветривающихся пород размером до 0,4 м.
Подпорные стены делают из камня, бетона и железобетона. Их
размеры назначают по расчету.
32.7.	Продольный профиль горных дорог
В отличие от равнинных участков, где продольный профиль
дает полную возможность представить себе расположение дороги
на местности и конструкцию ее земляного полотна в каждой, точ-
ке,ав горной местности при проложении дороги по косогору рабо-
чая отметка по оси дороги не характеризует поперечный профиль
и объемы земляных работ. Это вызывается тем, что при одной и
тойэже отметке по оси дороги при различной крутизне косогора
краям земляного полотна могут соответствовать большие или мень-
шие выемки, насыпи и подпорные стенки. Из-за частых изменений
рельефа склонов рабочие отметки земляного полотна существенно
меняются на малом протяжении дороги. Поэтому при проёктиро?
вании дорог в горной местности положение земляного полотна
следует контролировать по поперечным профилям, добиваясь,
чтобы при заданном уклоне проектной линии достигалось устой-
чивое положение земляного полотна без устройства подпорных
стен; с преимущественным расположением его на полке.
При постоянной отметке оси дороги в зависимости от ее поло-
жения по отношению к косогору стоимость земляного полотна
меняется в значительной степени. Можно найти положение оси
дороги, при котором стоимость сооружения земляного полотна
имеет наименьшее значение. Однако соображения обесценения
устойчивости насыпной части полунасыпи-полувыемки, особенно
в сейсмических районах, вынуждают при проектировании горных
дорог отдавать предпочтение расположению земляного полотна
на полке. Следует также избегать такого расположения проектной
линии, которое требует устройства на большом протяжении под-
порных стен, строительство которых очень трудоемко.
Поскольку поперечные уклоны местности меняются на корот-
ком протяжении, рациональное положение проектной линии на
продольибм профиле может быть найдено только после ряда по-
пыток. На косогорных участках при изысканиях снимают попереч-
ные профили во всех характерных местах изменения рельефа с
тем, чтобы на камеральном этапе проектирования по ним можно
было построить план местности в горизонталях и уточнить по нему
положение дороги.
Нанося проектную линию на продольный профиль горной до-
роги, все время проверяют получающееся положение земляного
полотна на йоцеречных профилях местности, построенные в мас-
штабе 1:100—1:200. При этом пользуются построенными в том
297
же масштабе прозрачными шаблонами поперечных профилей зем-
ляного полотна на косогоре. Для учета геологического строения
местности следует использовать набор таких шаблонов для попе-
речников с откосами различной крутизны, с подпорными одеваю-
щими стенами. Наилучшее положение проектной линии находят,
изменяя шаг проектирования, продольный уклон и смещая трассу
на плане в горизонталях.
При нанесении проектной линии предельными продольными
уклонами необходимо уменьшать их значения на участках кривых
малых радиусов в плане, поскольку, сопротивление движению авто-
мобилей на кривых возрастает в связи с дополнительными затра-
тами мощности двигателя из-за бокового увода шии, а условия
управления автомобилями усложняются.
Кроме того, для автомобилей, следующих по внутренней полосе
проезжей части, продольный уклон увеличивается^ в результате
сокращения длины пути.
Принимают следующие размеры смягчения максимальных про-
дольных уклонов:
Радиус кривых в плайе, м ......	30	35	40	45	50
Необходимое снижение максимально-
го уклона; %о.............. 30	25	20	15	10
f
Смягчение продольного уклона начинают за 5—10 м до1 кри-
вой.
На пересечениях глубоких горных долин и ущелий следует
сравнивать варианты устройства перекрывающих долину эстакад
или арочных виадуков н высоких насыпей с трубами под ними.
В последнем случае при назначении отверстий учитывают особен-
ности режимов горных водотоков — перенос корчей, возможность
селевых выносов и т. д.
В исключительно сложных условиях рельефа разрешается на
прямых участках увеличивать предельные продольные уклоны на
15—2О%о, чтобы снизить объем н стоимость строительства, обос-
новав эффективность этого технико-экономическими расчетами.
Однако такие участки резко ухудшают транспортно-эксплуата-
ционные качества дороги и значительно снижают эффективность
автомобильных (перевозок.
На затяжных подъемах при продольных уклонах более 6О%о
следует предусматривать участки с уклонами менее 2О%о, там
устраивать площадки, рассчитанные не менее чем на 3—5 грузо-
вых автомобилей, располагая эти участки или площадки через
1,5—2,5 км при высотах над уровнем моря 1000 м и через 1,1—
1,5 км при высотах 4000 м.
На затяжных спусках горных дорог иногда происходят аварии,
связанные с отказами тормозов автомобилей. В тех случаях, когда
позволяет рельеф местности, необходимо предусматривать протй-
воаварнйные (тормозные) съезды (рис. 32.17). Автомобиль с от-
298,
1звшими тормозами при дви-
ни по съезду на подъем,
ющему покрытие с большим
зотивлением движению, посте-
ю снижает скорость. Проти-
зарийные съезды обязательны
«учаях, когда в конце затяж-
спусков расположены кри-
малых радиусов, а Также на
иых участках спуска через
дне 0,8—1,0 км.
J процессе проектирования
юльного профиля решают во-
просы водоотвода — рассчиты-
вают отверстия мостов, намечают
мес ;а расположения безрасчет-
ных искусственных сооружений,
проектируют нагорные и водоот-
Рис. 32.17. Аварийный съезд с дороги:
а — план на пряном участке; В — члан на
кривой; в — продольный профиль;
1 — аварийный съезд; 2 — песчаный вал
водные канавы, намечая их трас-
су на плане в горизонталях. Се-
чение нагорных и водоотводных
канав назначают по расчету. На-
горным канавам во избежание
размыва не следует придавать больших уклонов, предусматривая
укрепление их дна и откосов, за исключением случаев, когда ка-
навы проложены в скальных грунтах.
32.8.	Тоннели
При пересечении коротких н крутых выходов скал на участках
трассирования дороги долинным ходом, а также на высокогорных
перевальных участках, подверженных снежным заносам и лави-
нам, прокладывают трассу тоннелями. При высокой стоимости и
сложности строительства тоннельные варианты обеспечивают зна-
чительное улучшение условий последующей эксплуатации дороги.
На перевальных участках сравнивают несколько вариантов с раз-
личным положением тоннеля по Высоте.
Тоннели проектируют для двух полос движения. На дорогах
I категории допускается устройство тоннелей для четырехполос-
ного движения и двухъярусных тоннелей с двухполосным движе-
нием в каждом ярусе.
Вход в тоннель обычно располагают в выемке прн ее глубине,
соответствующей по строительной и эксплуатационной стоимости
1 м тоннеля. При разработке выемок методом взрыва на выброс
это соответствует глубине 20—35 м в зависимости от принятого
сечения и длины тоннеля, геологических к гидрогеологических
299
условий. Ширину проезжей части в тоннеле между бортовыми
камнями назначают на дорогах I и II категорий при длине тон!
неля менее 300 м — 9 м и при меньшей длине — 8,5 м, на дорогах
III категории соответственно 8,5 и 8 м и на дорогах IV категории
8 и 7 м. В коротких тоннелях длиной менее 100 м на дорогах I
и II категорий допускается увеличивать ширину Проезжей части
до 9,5 м, III категории — 9 м. В тоннелях на дорогах I и II кате-
горий с двух сторон устраивают служебные проходы по 0,75 м,
на дорогах остальных категорий — с одной стороны тротуар, с
другой — защитную полосу 0,5 м. При соответствующем технико-
экономическом обосновании можно устраивать тротуары шириной
1—1,5 м.	Г
Сопротивление движению автомобиля в тоннелях возрастает
по сравнений с открытыми участками дороги из-за дополнитель-
ного сжатия воздуха перед автомобилем («эффект поршня») и
турбулентности воздушного потока между движущимся автомоби-
лем и стенами тоннеля. При длине около 1 км сопротивление (воз-
духа для грузовых автомобилей увеличивается примерно на 40%,
для легковых на 10%.	'
В плане и продольном профиле тоннели проектируют по тем
же нормам, что и открытые участки автомобильных дорог, отда-
вая предпочтение расположению тоннелей на прямых участках.
Для обеспечения минимальных требований к видимости радиусы
кривых в плане в тоннелях должны быть не менее 250 м. Про-
дольный уклон в тоннелях должен быть не менее 4%о (для дбес-
печения водоотвода) и не более 4О%о. В тоннелях длиной 500 м
в исключительных случаях может быть уклон увеличен до 6О%о-
Тоннелям длиной до 300 м придают односторонний уклон. При
большей длине рекомендуется двускатный уклон с подъемом к
середине тоннеля.
В стенах тоннелей устраивают камеры для хранения мате-
риалов и инструментов шириной 2 м, глубиной 2 м и высотой
2,5 м, которые размещают в шахматном порядке через 300 м с
каждой стороны тоннеля.
В тоннелях длиной более 150 м предусматривается искусствен-
ная вентиляция (рис. 32.18). При меньшей длине тоннеля счи-
тают, что смена воздуха происходит в результате движения авто-
мобилей. Вентиляция в тоннелях должна обеспечивать удаление
задымленных отработавших газов автомобилей с дизельными дви-
гателями, затрудняющих видимость. В связи с широким примене-
нием этилированных бензинов, продукты сгорания которых,
кроме окиси углерода, содержат и другие вредные примеси, к
очистке воздуха в тоннелях предъявляют столь же высокие тре-
бования, как и на промышленных предприятиях.. Скорость движе-
ния воздуха при вентилировании тоннелей без учета влияния дви-
жущихся автомобилей не должна превышать 6 м/с.
зоо
a — без вентиляции; б — с вентиляцией;
1 — п жрытне; 2 — осветительные приборы; 3 — светофор; 4 — телефонный аппарат; 5 —
водосток; 6 — дренаж; 7 — свежий воздух; в — загрязненный воздух
В тоннелях на загородных участках дорог длиной более 300 м
на прямых участках и 150 м на кривых, а также во всех город-
ских тоннелях независимо от их длины устраивают искусственное
освещение. Освещенность тоннелей у входа иа уровне проезжей
части должна быть не менее: ночью 30 лк, днем у порталов
400-4750 лк, а в середине тоннеля 30 лк.
Поскольку прн въезде в длинный или криволинейный в плане
тоннель водитель, попадая с ярко освещенного открытого участка
в слабо освещенный тоннель, на некоторое время теряет види-
мость (явление «светового порога»), входные участки ярко осве-
щают или перекрывают сверху дороги перед входом в тоннель
решетками (люверсами), постепенно снижающими освещенность
дорожного покрытия.
32.9.	Подпорные стены
На крутых склонах при устройстве насыпей на косогорах
объем земляных работ существенно увеличивается (рис. 32.19),
а насыпная часть земляного полотна неустойчива. При уклонах
косогора до 1:5 для повышения устойчивости до отсыпки грунта
устраивают уступы, а при крутизне до 1 :2—1 :3 упорные банкеты.
При большей крутизне устраивают подпорные стены из железо-
бетона, бетона или каменной кладки.
Расчеты подпорных стен ведут на устойчивость против опро-
кидывания и против сдвига боковым давлением грунта. Точные
методы расчета излагаются в литературе по строительной меха-
нике и механике грунтов. Однако для целей проверки устойчи-
301
Рис. 32.19. Поперечные профили насыпей иа устойчивых косогорах с уклоном кру-
че 1:3:
а — с устройством каменного низового банкета; б — с подпорной стеной;
1 — граница полосы отвода; 2 — нагорная канава; 3 — лоток глубиной 0.3—0.5 м
вости подпорных стен, удерживающих земляное полотно автомо-
бильных дорог в горной местности, в запас прочности можно
использовать зависимости для сыпучих грунтов, не обладающих
сцеплением, основанные на допущении Кулона о плоской поверх-
ности скольжения, проходящей через нижнюю грань задней сто-
роны подпорной стены (рис. 32,20).
Временную нагрузку q, принимаемую равномерно распреде-
ленной по полотну дороги, заменяют при этом эквивалентным
слоем грунта толщиной h=qjy, где у — удельный вес природного
грунта.
Вертикальное давление oi, действующее на выделенный в опол-
зающем клине на глубине z элементарный объем грунта, равно
yz.
302
В условиях предельного рав-
новесия, согласно условию проч-
ности Мора, напряженное состоя-
ние выделенного объема грунта
характеризуется зависимостью:
\ siny=	,	(32.4)
\	°i + °з
Рн& 32.20. Схема к расчету подпор-
ных стенок
\ где <р — угол внутреннего трения.
I Отсюда, учитывая, что oi=yz,
получаем из уравнения (32.4)
горизонтальное давление:
I «з = Y* tg2 ^45’ - -f-j •	(32.5)
Эпюра давления грунта на стену имеет вид трапеции. Рав-
нодействующая давления, приложенная в центре тяжести эпю-
ры»!
Q = -X- (Я2 + ЛГЛ) tg2 (45° - -у).	(32.6)
I	*	‘	\	/
Глубину заложения фундаментов подпорных стен принимают
не менее 0,25 м в скальных породах, 0,5 м в дренирующих неводо-
насыщеиных грунтах и не менее половины глубины промерзания
в переувлажненных грунтах.
Железобетонные подпорные стены уголкового профиля с вер-
тикальной стенкой переменной толщины и с наклонной фундамент-
ной плитой удобны при монтаже. Их использование устраняет
необходимость в применении ручного труда, неизбежного при
строительстве стен из каменной кладки. Находят применение под-
порные стены ряжевого типа из железобетонных элементов, за-
полняемые камнем (рис. 32.21).
Широкое распространение в ряде стран получили подпорные
стены из «армированного грунта» (рис. 32.22 и 32.23). Они состо-
ят из вертикального внешнего ограждения, собираемого из сбор-
ных бетонных элементов или соединяемых в шпунт металлических
полос, от которых в тело грунтовой засыпки при послойном ее
возведении закладывают тонкие оцинкованные стальные иди
дюралюминиевые полосы толщиной 3—5 мм, шириной 60—120 мм.
Длину полос устанавливают по расчету. Для засыпки применяют
крупнозернистые, хорошо фильтрующие материалы, угол внут-
реннего трения которых не меняется при изменении влажности,
а проникшая вода просачивается, не задерживаясь.
Значения'Коэффициента трения засыпки из песка и гравия с
металлическими полосами составляют 0,45—0,50. При должном
качестве гальванизации стальных полос срок их службы в грунте
303
Рис. 32.21. Сборная железобетонная ряжевая стенка:
' в— общий вид; б — схема сборки:
/ — оголовок трубы; 2 —шлак; 3 — глина; 4 — камень; 5 —щебень или гравий; 6 — лесок;
7 — сборные железобетонные элементы; &—насыпь; Р—краевая полоса дорожной одежды;
/0 —дорожная одежда; //— дренажная труба	1
не менее 50 лет. Расчет подпорных стен из армированного грунта
ведут на сопротивление сдвигу по основанию или на устойчивость
против обрушения верхней их части по круглоцнлиндричйеким
поверхностям скольжения или упрощенно, как и подпорные' сте-
ны, исходя из призмы обрушения по Кулону. При этом полагают,
что боковое давление оползающего грунта на облицовку стены
воспринимается силами трення о грунт частей полос, находящих-
ся за пределами смещающихся масс грунта. Количество, длина и
сеченне полос должны быть достаточны для того, чтобы их сопро-
тивление разрыву н выдергиванию из грунта превышало боковое
давление грунта иа облицовку. По опыту длина полос должна
составлять не менее 0,8 от высоты стены.
Для защиты откосов выемок и крутых естественных горных
склонов, сложенных нз мергеля и сланцевых пород, которые, об-
ладая необходимой устойчивостью против оползания, легко вы-
ветриваются, разрушаются и осыпаются, устраивают защитные
нли одевающие стены. Они не несут внешней нагрузки, не под-
держивают откос, как подпорные стены, а лишь прикрывают его,
передавая на откос свой вес н защищая его от природных воз-
действий. Поэтому одевающие стены имеют меньшую толщину,
чем подпорные. Их поперечное очертание зависит от конфигура-
ции защищаемого откоса (рнс. 32.24). Наиболее целесообразно
заднюю поверхность одевающих стен делать прямой, чтобы стена
имела возможность независимой осадки. За стеной укладывают
304
Рис. 32.22. Конструкция подпорной
стены из армированного грунта:'
1 — металлические штампованные полосы,
образующие наружную поверхность под-
порной стены; 2— закладываемые в грунт
металлические полосы, удерживающие под-
порную стену; 3 — засыпка стены; 4 — пе-
 рекрытне полос на стыках
Рис. 32.23. Поперечный профиль до-
роги иа косогоре с двумя подпорными
стенами из армированного грунта:
1 — основная дорога; 2 — вспомогательный
путь для прохода дорожных машин но
время строительства; 3 — подпорные стены
на армированного грунта (
дренажную прослойку с выпусками для отвода скапливающей-
ся воды, которая при замерзании могла бы разрушать стену. На
сухих-откосах стены можно устраивать с заделкой уступов в скаль-
ную породу. В некоторых случаях, если трещиноватость распро-
страняется на небольшую глубину, хорошие результаты дает упо-
ложение откосов.
Рис. 32.24. Примеры одевающих подпорных стен:
а н б — стены с дренажной засыпкой; а — стена с заделкой в скальную породу;
/ — слабая скала; II — крепкая скала; / — одевающая стена; 2 — отверстия для выпуска
воды; 3 — дренажная засыпка; 4 — водонепроницаемая заделка
305
Целесообразно использовать для устройства одевающих стек
сборные бетонные элементы. Во многих случаях можно ограничи-
ваться обработкой поверхности трещиноватых скальных пород
торкретированием, особенно с использованием аэрированных це-
ментных растворов, хорошо проникающих в трещины.	/
Для поддержания вывалов из прослоек слабых напластован-
ных горных пород устраивают поддерживающие стены. Толщину
их принимают равной 0,1. толщины слабого пласта^ но не менее
0,4 м. Пространство между стеной и поверхностью слоя запол-
няют сухой кладкой или бетоном. При скальных откосах, расчле-
ненных трещинами, возможно закрепление крупных блоков анке-
рами из стальных стержней, которые, проходя через пробуренные
на глубину 3—4 м скважины, замоноличиваются цементным раст-
вором. После твердения раствора стержни напрягают, растягивая
домкратами с усилием до 250—400 кН, н закрепляют в напряжен-
ном состоянии, затягивая гайку через, плотно подогнанную к $саде
шайбу диаметром 15—20 см. Трещины в скале инъектируют це-
ментным раствором.
При устройстве выемок на крутых косогорах в монолитных
скальных грунтах можно оставлять нависающие и ад дорогой
скальные выступы. Такой поперечный профиль называется полу-
тоннелем.
Рис. 32.25. Схемы полумостов:
с —эстакада вместо высокой-насыпи на косогоре; б — полумост; в — сочетание полумоста
'	с насыпью;
/ — фундамент; 2 — стойка; 3— несущая конструкция; 4 — буровая свая; 5 — продольный
ригель; f — подпорная стенка; 7 — водосток
306
На крутых горных склонах, где требуется значительная высо-
ка подпорных стен, для уменьшения объема работ устраивают
Эстакады и полумосты (рис. 32.25), в которых часть земляного
олотна располагается на каменных или бетонных опорах, а на
обрывистых скальных склонах — балконы — констольныё конст-
рукции, закрепленные в скалу, на которых частично размещается
земляное полотно (рис. 32.26). Устройство опор балконов с за-
креплением в отвесных стенах скальных обрывов сложно. Поэто-
му для поддержания консолей устраивают вертикальные опоры.
32.10.	Проложение дороги по участкам осыпей и камнепадов
При, трассировании дороги по долинам горных рек приходится
пересекать осыпи — отложения мелкообломочных продуктов рас-
пад'а горных пород, сильно подверженных выветриванию. Осыпи
скапливаются у подошвы крутых склонов в виде валов или крну-
сов, состоящих из природного щебня с небольшой примесью
грунтовых частиц. В верхней части в зависимости от крупности
частиц и их петрографического состава осыпи имеют крутизну до
40—45°, соответствующую углу естественного откоса материала
осыпи в водонасыщенном состоянии. В нижней части (шлейф осы-
пи) осыпь более полога.
В зависимости от интенсивности поступления материала раз-
личают осыпи действующие, рост которых продолжается, затуха-
ющие н затухшие. Затухшие осыпи зарастают травой, кустарни-
ками и деревьями, посадка которых может рассматриваться как
средство борьбы со слабо подвижными оползнями.
Материал осыпей, даже заросших, находится в состоянии не-
устойчивого равновесия. Подрезка нижней части осыпи выемкой,
сейсмические толчки, перегрузка насыпью могут вновь активизи-
ровать осыпь и привести ее движение. Степень подвнжностн ополз-
ня характеризуют коэффициентами подвижности К=а/<р, где а —
угол наклона поверхности осыпи и <р — угол естественного откоса
материалов, из которых сложена осыпь:
Степень подвижности
Коэффициент подвижности
подвижная
(«живая»)
0,7—1
.слабо
подвижная
0,5—0,7
относительно
неподвижная
<0,5
Осыпи с коэффициентами подвижности менее 0,5 могут быть
использованы для размещения в их нижней части земляного по-
лотна в невысоких насыпях без дополнительных сооружений. Под-
вижные осыпи при трассировании дороги следует обходить, а если
это невозможно, необходимо предусматривать мероприятия для
обеспечения устойчивости земляного полотна.
Спускающиеся в реку шлейфы осыпей, сложенных из крупно-
обломочного материала, хорошо фильтрующего, можно пересекать
307
Рис. 32.26. Примеры конструкций балконов:
а балков иа заделанных в скалу консольных балках: б — балкон на железобетонных
опорах;	.
/—несущая консоль; 2 - анкерный блок; J—забетонированные в буровых скважинах ан-
керные стержни И“2 см: 4 — выравнивающий слой бетона; S — подкладка; 6 — продольные
балка; 7 —тротуарные Йалкн, поддерживающие тротуарную плиту; в — тротуарная плита,
S — продольные балки. Поддерживающие тротуарную плиту; 10 — предварительно изготов-
ленные элементы; Я —бетон, укладываемый иа месте; /2 —слой вз°ля“ин:“ ®°Р°*“атя
одежда; И —переходная плита; 18 — дренирующая засыпка; /6 —скала, /7 — поверхност
ный слой грунта; 18 — монолитная железобетонная опора
Рис. 32.27. Защита дороги, проходящей по шлейфу слабоподвнжной осыпи, под-
порными стенками. Цифры указывают последовательность возведения стенок
дорогой. При действующей осыпи, когда происходит накопление
отложений, перед дорогой возводят улавливающую стенку для
задерживания и накапливания осыпающихся обломков. Стенки
устраивают из сухой кладки высотой 1,5—2 м, шириной 0,8—1 м
при глубине заложения не менее 0,5 м.
При малом поступлении материала осыпи стену периодически
наращивают и строят дополнительные стены на массиве осыпи
(рис. 32.27). При активных мощных осыпях, шлейф которых до-
стигает берега водотока, часто оказывается более целесообраз-
ным перенести трассу на другой склон долины, что делает необ-
ходимым постройку двух мостов. При мощных шлейфах осыпей
возможна проходка их тоннелем.
Материалы осыпей можно успешно использовать для отсыпки
насыпей, а если они удовлетворяют требованиям к прочности ка-
менных материалов, то и для устройства дорожной одежды и
приготовления бетона. В ряде случаев при малом объеме нако-
пившегося в осыпи материала вместо того, чтобы строить верхо-
вые подпорные стены, целесообразнее убрать осыпь, использовав
ее материал для устройства насыпей.
Многие участки горных дорог подвержены обвалам — внезап-
ному обрушению с крутых склонов гор обломков горной породы.
Причиной обвалов является чрезмерная крутизна склонов, на ко-
торых не могут удержаться обломки, потерявшие связь с основ-
ным массивом. Обвалам способствуют: разрушение горных пород
процессами выветривания; подрезка наклонных пластов при уст-
ройстве земляного полотна; трещиноватость горных пород как
естественная из-за тектонических нарушений, так и вызванная
309
Рнс. 32.28. Улавливающие валы и стенки:
а — улавливающая стенка у бровки дороги; б — улавливающий ров с валом в пределах по-
лого участка косогора. Пунктиром показаны траектории падения камней
применением при строительстве массовых взрывов; расширение
воды при замерзани в трещинах горных пород и др.
Участки обвалов при изысканиях всегда целесообразнее обхо-
дить. При невозможности этого за такими участками в процессе
эксплуатации дороги должен осуществляться непрерывный конт-
роль. Рабочие-верхолазы должны регулярно осматривать откосы
и сбрасывать в периоды отсутствия движения крупные камни, на-
чинающие терять устойчивость.
На участках, где обвалы и камнепады особенно вероятны, для
защиты от падения мелких камней около дороги устанавливают
на склонах металлические решетчатые щиты или завешивают откос
сеткой из толстой проволоки (d=3 мм) с ячейкой 6X5 см.
Для защиты от крупных камней около дороги устраивают улав-
ливающие рвы с валом или улавливающие стенки (рис. 32.28)-
Их размеры назначают по методу, предложенному проф.
Н. М. Ройнишвнли. Он рассчитан на траектории движения камня,
скатывающегося с подскакиваниями по склону с ломаным попе-
речным профилем. При определении скоростей вводят коэффи-
циенты, учитывающие сопротивления, испытываемые камнем при
движении, и потерн энергии при ударах. Улавливающая стена
рассчитывается на удар камня.
Для приближенного определения дальности отлета падающих
глыб от подошвы склона может быть использована формула
L = а + 45°///450,
где а — средняя крутизна склона, град; Н — высота склона, м.
310
На дорогах с интенсивным движением на участках с камнепа-
дами в некоторых случаях приходится строить защитные галереи
(рис. 32.29).
32.11.	Пересечение селевых выносов
Большие массы разрушенных рыхлых и малосвязанных гор-
ных пород, накапливающиеся ца крутых склонах и на дне ущелий,
при интенсивных ливнях или при прорыве расположенных в вер-
ховьях ледниковых озер могут образовать кратковременные гря-
зевые или грязе-каменные потоки, называемые селями. Селевые
потоки—-это смесь воды, грунта и камней с плотностью 1,2—
1,9 т/м3, стекающая после ливней по сухим долинам и руслам
горных рек со скоростью до 5—6 м/с. У выхода из лога, где уклон
местности уменьшается, сель растекается, скорость его уменьша-
ется, из него выпадают наносы, образуя конус выноса. Селевые
потоки возникают внезапно, действуют в течение короткого про-
межутка времени, не превышающего нескольких часов, но общий
объем грязе-каменных материалов, смываемых за один сель, мо-
жет достигать 20000 м3 с 1 км2. Диаметр переносимых валунов
иногда превышает 1—1,5 м.
Во многих случаях защита от селей городов является трудной
проблемой, для решения которой приходится воздвигать сложные
сооружения, как, например, плотина в урочище Медео вблизи от
Алма-Аты высотой 150 м.
При проектировании дорог приходится встречаться, как пра-
вило, с относительно небольшими селевыми отложениями, возни-
кающими окоЛо устьев сравнительно коротких ущелий с крутыми
склонами и значительными уклонами, впадающих в долину реки,
вдоль которой прокладывается дорога. Отложения в виде посте-
пенно нарастающих конусов выноса образуются при растекании
грязе-каменного потока по долине, где после выхода из лога уклон
уменьшается.
В зависимости от содержания воды селевой поток движется
или как однородная вязкая масса (грязевые и грязе-каменные
потоки плотностью 1600—2500 кг/м3), или как турбулентный поток
воды, увлекающий с собой взвешенные н влекомые твердые ма-
териалы, содержание которых может достигать 20—40% общего
объема (наносоводные потоки).
В селевом потоке часть камней перемещается во взвешенном
состоянии, а наиболее крупные передвигаются, перекатываясь по
дну тальвега. При этом отдельные камни задерживаются неровно-
стями скальных выступов, создавая временные заторы. Дальней-
ший приток селевых масс сверху прорывает запруду, и сель с еще
большей скоростью продолжает движение вниз. Грубо можно
считать, что линейные размеры влекомых частиц в потоке про-
311
Рис. 32 29. Защитные галереи на участках камнепада:
JU’S
л--общий вид. б - поперечное сечение галереи
порцийнальны квадрату скорости, а масса переносимых частиц в
потоке пропорциональна шестой степени скорости. Поэтому гор-
ные реки, а тем более селевые потоки переносят камни значи-
тельных размеров. Скорость селевого потока
rat — средняя глубина потока, и; •—-уклон лога; k — коэффициент, за-
висящий от среднего диаметра D наносов селевого потока-
Гм	. .	0.1	0,2	0.5	1,0	2.0	5,0
k ......................  19	17	15	13	12	10
С грубым приближением можно считать, что максимальная
скорость селевого потока (м/с) v—5yr~D. Установив горизонт про-
хождения селевого потока н его скорость, можно определить селе-
вой расход.
Наиболее целесообразно пересекать селевые потоки в преде-
лах транзитного русла, где имеются устойчивые скальные берега
н русло потока, как правило, жестко фиксировано. Водоток пе-
рекрывают одним пролетом моста с возвышением низа пролетно-
го строения над горизонтом прохождения селевого потока не ме-
нее 1 м.
Если долина, в которую впадает селевой поток, широка, а меж-
ду конусом выноса и водотоком имеется свободная полоса, воз-
можно проложить дорогу вдоль водотока при условии, что он в
паводки не затапливает долину. При неизбежности' пересечения
дорогой селевого потока в пределах конуса выноса необходимо
прокладывать трассу в его низовой части за пределами зоны отло-
жения крупных камней, перекрывая мостами блуждающие русла.
Мосты следует делать с пролетами, не стесняющими селевой по-
ток, с опорами одностолбчатого типа.
Отверстия мостов в связи с неустойчивостью русел приходит-
ся существенно увеличивать по сравнению с необходимыми по
гидравлическому расчету. Малые мосты и трубы быстро забива-
ются. после чего селевой поток переливается через насыпь.
С обеих сторон земляного полотна должно быть устроено
прочное укрепление земляного полотна против размыва. Если до-
рога строится в зоне отложений селевых выносов или между ко-
нусами выноса и рекой, иногда с верховой стороны устраивают
наносозадерживающне дамбы, которые, замедляя селевой поток,
вызывают отложение наносов (рис. 32.30). Они бывают сплошные
или прерывистые. Сплошные дамбы рекомендуются, если ширина
русла, по которому стекает сель, превышает 100 м. Необходимая
длина дамбы зависит от ширины русла и крупности частиц откла-
дываемых наносов
£ рВ,
где р— коэффициент стеснения русла дамбой; В —ширина русла, м
(32.7)
313
Коэффициент стеснения назначают в зависимости от преду-
сматриваемой доли найосов k, задерживаемых дамбой, и относи-
тельной крупности наносов Dcv/B.
Задерживаемые наиосы k, %..... 100	75	50
Коэффициент стесиеиия 0....... 0,55—0,65	0,40—0,45 0,30—0,35
Бблыпие величины относятся к случаям, когда Dcv/B>0,01.
Рекомендуется располагать дамбу так, чтобы расстояние до до-
роги было не менее тройной ее длины. Прерывистые дамбы при-
меняют при ширине русла 100 м. Общую их длину определяют по
формуле (32.7), а! отверстие рассчитывают на пропуск расхода
воды с заданной повторяемостью. В поперечном профиле дамбе
придают трапецеидальное сечение с шириной поверху 0,5—2,0 м
в зависимости от интенсивности селевого потока и крупности пе-
реносимого материала.
При пересечении селевых водотоков дорогами низших катего-
рий можно при малой интенсивности движения допускать пропуск
селевого потока по лотку, расположенному в уровне проезжей
части;
На дорогах с большой интенсивностью движения при пересе-
чении сравнительно небольших селевых потоков с расходом не
более 20 м3/с при крупности камней не более 0,3—0,4 м3, подхо-
дящих к дороге по руслу с большими уклонами, проектируют
селеспуски (селедуки), пропускающие селевые потоки над доро-
гой (рис. 32.31). Ширину лотка селеспуска принимают 4—6 м,
высоту боковых стенок до 3—4 м.
Опыт эксплуатации селедуков показывает, что они эффектив-
ны лишь при соблюдении ряда требований — тщательном сопря-
жении с дном лога без уменьшения продольного уклона, наличии
дамб, плавно, без резкого сужения потока направляющих селевой
поток на мост. Направляющие стенки должны быть без крутых
перегибов, образуя угол с осью потока, не превышающий 10—15°.
По согласованию с местными организациями полезно преду-
сматривать комплексные мероприятия по защите от селевых по-
токов. Для прекращения эрозии склонов запрещают бессистемную
Рис. 32.30. Наносозадерживающие дамбы:
а — сплошные; б — прерывистые; 1 — Граница конуса выноса
314
Рис. 32.31. Конструкция селедука:
а — общая схема; б — план концевого участка
рубку леса и уничтожение кустарников, вводят правильную агро-
обработку почвы. Чтобы закрепить склоны и предотвратить их
размыв, сажают деревья и кустарники, террасируют склоны,
устраивают водосборные и водоотводные канавы. Для уменьшения
энергии селевого потока и задержания наносов в русле водотока
устраивают систему специальных запруд (барражей) в виде мас-
сивных каменных или бетонных стен высотой 2—5 м. Запруды
размещают вдоль тальвега таким образом, чтобы уклон линии,
соединяющей подошву верхней и верх нижней запруд, был не бо-
лее 60—8О%о. Для пропуска ливневых и талых вод в нижней
части запруд оставляют отверстия.
32.12.	Пересечение дорогами оползневых участков
Оползни являются частой причиной разрушения дорог, проло-
женных по косогорам. В СССР оползни распространены в По-
волжье, на Южном берегу Крыма, в Молдавской ССР, на Черно-
морском побережье Кавказа. Большие оползни, захватывающие
значительную площадь, затрагивают интересы многих отраслей
народного хозяйства. Борьба с ними ведется по специальным
проектам. Дорожным организациям обычно приходится встре-
чаться с малыми оползнями в пределах придорожной полосы,
закрепление которых представляет меньше трудностей. Однако
во всех случаях успешная борьба с оползнями возможна только
на основе детального изучения всех причин, вызывающих их появ-
ление, и правильного выбора мероприятий по закреплению скло-
нов.
Главной причиной оползней является несоответствие крутизны
склона или образующих его напластований прочностным свойст-
вам или состоянию слагающих горных пород. Оползневый про-
315
Рис. 32.32. Схема строения оползня:
1 — оползневый цирк; 5 — главный уступ (стенка срыва); 3 —трещины разрыва; # —бровка
срыва; 5 — вершина оползня; 6 —внутренний уступ; 7 — поверхность скольжения; в--тело
оползня; 9 — трещины вспучивания; 10— неровности рельефа поверхности оползня; П —
подошва оползня; 12— деформация основания оползня; 13 — коренной массив
цесс активизируется в результате воздействия грунтовых или по-
верхностных вод, уменьшающих сопротивление грунтов сдвигу
и увеличивающих вес подверженной оползанию массы.
Постройка дороги может способствовать активизации оползней
в результате подрезки склонов при устройстве выемок и разра-
ботке карьеров, дополнительной нагрузки склонов от веса насы-
пей, переувлажнения грунта оползня при застоях воды в соору-
жениях системы дорожного водоотвода.
В зависимости от геологического строения склонов влияние
проникающей влаги проявляется по-разному. Верхние однородные
глинистые слон на крутых склонах, насыщенные водой, стекают
как вязкая масса, образуя сплывы. Большие однородные грунто-
вые массивы из-за увеличения веса влажного грунта могут обру-
шиваться по образующимся поверхностям скольжения.
При наличии подстилающих наклонных плотных водонепрони-
цаемых пород просочившаяся вода, насыщая нижние слои грунта,
вызывает потерю сцепления в глинистых грунтах, и массив спол-
зает по фиксированной поверхности скольжения. На берегах рек
и морей оползни чаёто вызываются подмывом крутых берегов.
Для Оползневых участков характерны следующие элементы
(рис. 32.32): поверхность скольжения — поверхность, по которой
происходит смещение грунтового массива (тела оползня); подо-
шва оползня — линия выхода поверхности скольжения внизу;
трещины отрыва, образующиеся у выхода поверхности скольже-
ния на верхнюю поверхность склона перед подвижкой оползня.
Коэффициенты устойчивости оползневых массивов не являются
постоянными и в течение года и ряда лет изменяются в связи с
316
увлажнением и просыханием грунта, изменяющими его вес и со-
противление сдвигу.
Оползни обычно повторяются периодически. После подвижки
оползня и занятия сползшим массивом устойчивого положения на
несколько лет наступает период относительной стабилизации. Но
в это Время скрытно под влиянием проникающей влаги и нагру-
зок в теле оползня медленно протекают процессы накопления
деформаций ползучести, снижения сцепления в грунте и местные
подвижки. Коэффициент устойчивости уменьшается. Через неко-
торое время происходит общая подвижка, а затем наступает но-
вый перйод затухания оползня. Продолжительность цикла обычно
составляет от 5 до 20 лет. Поэтому на геологическом профиле
оползня обычно можно различить несколько последовательно
сместившихся массивов. При подвижке внизу у подошвы оползня
образуются бугры выпирания. ,
Признаками оползневых склонов является характерный рель-
еф, на котором видны слёды прошлых оползней — валы взбугри-
вания у подошвы склона, наклонные саблевидные деревья («пья-
ный лес»).
Положение трассы на оползневых участках выбирают после их
детального обследования. Необходимо изучить зону распростра-
нения оползневых явлений, геологическое строение косогора,
установить водоносные горизонты, дебит грунтовых вод и направ-
ление стока. Оценка склонов по подверженности оползанию мо-
жет быть выполнена по аэрофотоснимкам, на которых ясно раз-
личимы геоморфологические признаки оползней — срывы, ступе-
ни, валы надвигания, выдавливания, бугры, западины и др. Глу-
бина залегания поверхности скольжения может быть установлена
сейсмоакустическими обследованиями.
На основе собранных материалов устанавливают причины воз-
никновения оползней, замечают мероприятия для устранения
причин, вызывающих появление оползня, оценивают его устойчи-
вость и выбирают направление трассы.
Контрольные расчеты устойчивости оползневых склонов ведут
по методам, Описанным выше в гл. 14. Наибольшую сложность
представляет выбор расчетной поверхности, по которой может про-
изойти сдвиг горных пород. Вероятное положение ее определяется
расположением геологических напластований — границами корен-
ных и четвертичных пород, поверхностью водонепроницаемых
слоев, тонкими прослойками водоносных песков и т. д. Необхо-
димо рассмотреть несколько вариантов положения и очертания
поверхности скольжения, аппроксимируя фактические границы
слоев цилиндрической поверхностью или рассматривая ее как ло-
маную поверхность.
В большинстве случаев наиболее целесообразен обход ополз-
невых участков с верховой Стороны. Однако это не всегда воз-
можно, поскольку часто связано с необходимостью преодоления
317
дорогой значительной разности
высот, ухудшающей транспортные
качества дороги. При проложении
дороги по оползневым склонам
создается дополнительная на-
грузка на них, что может выз-
вать активизацию оползневых
процессов. При неизбежности пе-
ресечения оползня следует рас-
полагать насыпь в нижней части
оползневого склона.
Основная идея проектирования
мероприятий по повышению ус-
тойчивости оцолзневых массивов,
по которым проходит дороги,—
устранение причин, вызывающих
оползание грунта, в первую .оче-
редь предотвращение проника-
ния воды. К мерам предупреди-
тельного характера относятся ор-
ганизация правильной системы
водоотвода, охрана насаждений
и соблюдение необходимых агро-
технических правил, запрещение
строительных работ, нарушающих
устойчивость склонов.
Установив по данным топо-
графической съемки план ополз-
невого участка, а по инженерно^
геологическим обследованиям на-
правление и мощность потоков
грунтовых вод, в первую очередь
принимают меры к полному от-
воду от оползневого участка по-
Рис. 32.33. Комплекс противооползне-
вых мероприятий:
а — схема противооползневых мероприятий
иа придорожном оползне; б — сеть канав
по путям стока ливневых и талых вод;
в — равномерная сеть канав иа спланиро-
ванной поверхности оползня;
1 — нагорная канава;, 2 — граница оползня;
3 — канавы, укрепленные мощением; 4 —
штольня; 5 — дорога
верхностных и грунтовых вод, для чего устраивают систему канав
и дренажей.
Для предотвращения проникания воды в оползневый массив
предусматривают ряд мероприятий (рис. 32.33, а): отвод поверх-
ностных вод с помощью планировки поверхности — засыпки впа-
дин, устройства нагорных канав с укрепленными против проса-
чивания дном и откосами; перехват дренажами поступающих с
вышерасположенных частей склона грунтовых вод; осушение тела
оползня дренажами при наличии в нем водоносных прослоек. На
крутых участках канав устраивают перепады и быстротоки.
Нагорные канавы для перехвата притекающих поверхностных
вод, располагают по периметру оползневого участка, придавая им
уклон не более 20—30%о и назначая их сечение и укрепление по
318
расчету. При большой скорости течения воды канавы укрепляют
сборными бетонными лотками. Сосредоточение в Нагорной канаве
большого количества воды нежелательно, так как при поврежде-
нии укреплений возможно ее проникание в грунт. Поэтому при
большом притоке воды вместо одной глубокой канавы целесооб-
разнее устраивать два или три ряда нагорных канав с самостоя-
тельным отводом воды за пределы участка.
Чтобы быстро удалить воду с поверхности' оползня и умень-
шить ее впитывание, иа оползневом склоне располагают разветв-
ленную сеть канав с водонепроницаемым укреплением (см.
рис. 32.33,6). Их трассируют по наметившимся путям стока,талых
и ливневых вод или по сетке параллельных канав, отводящих
воду к магистральным канавам, расположённым у границ оползня
(рис 32.33, в).
Для* перехвата грунтовых вод по границе оползневого.участка
и в теле оползня закладывают дренажи. Ограждающие дренажи
должны перехватывать подземные воды за пределами оползневых
смещений.
Поперечные дренажи, прокла-
дываемые перпендикулярно на-
правлению движения грунтовых
вод, устраивают в незатронутой
оползнем части горного склона,
так как даже небольшая подвиж-
ка оползня может нарушить от-
вод воды по дренажу. При нали-
чии водоносных слоев в теле
оползня устраивают продольные
дренажи, отводящие воду к под-
но'жию склона. Продольные дре-
нажи, располагаемые вдоль
оползня^ менее чувствительны к
его подвижкам, чем поперечные.
В местах соединения или измене-
ния направления дренажей устра-
ивают смотровые колодцы. При
залегании грунтовых вод на глу-
бине более 5 м сооружают спосо-
бом горной проходки дренажные
штольни. Их располагают на ко-
ренных водоупорных породах?
Для повышения устойчивости
небольших оползневых массивов
прибегают к мерам, направлен-
ным на уменьшение массы спол-
зающего грунта, создание связи
оползающей части склона с ее ло-
Рис. 32.34. Мероприятия для повыше-
ния устойчивости оползающего мас-
сива:
а — уполаживание склона; б — присыпка
контрбанкета; а — постройка подпорной
стены;
1 — контрбанкет; 2 — дорога; 3 — частич-
ная срезка для разгрузки склона; 4 ~~ ог-
раждающая канава; 5 — перехватывающий
дренаж
314
жем и увеличение сопротивления сдвигу по поверхности скольже
ния. С этой целью предусматривают:	—
разгрузку оползневого склона путем срезки грунта в предела:
активной части оползня с перемещением его в нижнюю пассив
ную зону;
укрепление береговых склонов против подмыва водотоками
вызывающего оползание неустойчивых береговых склонов;
возведение удерживающих сооружений — подпорных стен, коитр
форсов, контрбанкетов и т. п., врезаемых в ненарушенные проч
ные породы (рис. 32.34). В связи с процессами ползучести грунтсл
в основаниях удерживающих сооружений нередки случаи их раз
рушения после длительного периода службы;
повышение сцепления оползневой массы с ложем оползня. Дли
этой цели возможно укрепление грунтов в зоне скольжения инъек>
тированием вяжущих материалов или электрохимическим гспо
собом. В практике транспортного строительства нашли примене
нне забивка свай и устройство буронабивных бетонных свай, поз
водившие закреплять оползни мощностью до 15—18 м. Ряды буро
набивных свай диаметром 0,5—1 м с каркасной железной армату*
Рис. 32.35. Схемы закрепления земляного полотна бетонными сваями на оползаю!
щем участке дороги:
а — насыпь с низовой подпорной стеной на свайном ростверне; б - насыпь с опорным свай*
ным ростверком у подошвы; в, г — дорога иа полке со свайным ростверком, соединенным
горизонтальной анкерной тягой с верховой подпорной стенай; д и е — противооползневый
конструкции в виде балконов и эстакад;	l
/ — насыпь; 2 — оползающий массив грунта; J — поверхность скольжения;. 4—бурамабиая
ные железобетонные сваи; 5 — железобетонный ростверк; в—ямзоааякодпоряая >свемкИ|
7 — дренаж; 8 — верховая порпориая стенка; Р— анкерная тяга; 10 — железобетовиый'балио|Ц
11 — сваи-заполнители между несущими сваями
320
рой располагают поперек оползающего массива в месте,, где гори-
зонтальные составляющие сдвигающих, сил, определяемые для наи-
более опасной поверхности скольжения методом круглоцилиндри-
ческих поверхностей или методом проф. Шахуньянца, имеют наи-
большее значение. В зависимости от давления грунта /страивают
два ряда или более, размещая сваи по сетке квадратов илй-в шах-
матном порядке. Расстояние между рядами свай и отдельными
сваями в ряду в зависимости от типа грунтов определяют расчетом
исходя из предположения, что в оползающем грунте как бы обра-
зуются воспринимающие его давление несущие своды, пяты кото-
рых удерживаются сваями. При этом необходима проверка на со-
противление свай прорезанию грунта в междусвайном пространст-
стве. Обычно расстояние между сваями составляет 2—3 м. Для
совместной работы свай их объединяют сверху железобетонным
ростверком.
Отдельные сван рассчитывают на срез и изгиб, рассматривая их
как консоль, закрепленную в грунте.
На рис. 32.35 показаны схемы закрепления оползневых мас-
сивов. Оползающую насыпную часть земляного полотна на доро-
гах Крыма закрепляли устройством подпорной стены, возведенной
на буронабивных сваях (см. рис. 32.35, в).
Особенность мероприятий по закреплению оползней — их
комплексный характер, требующий одновременного выполнения.
Выборочное осуществление отдельных мероприятий не дает гаран-
тии закрепления оползня.
32.13.	Защита дорог от лавин
В горных районах, где выпадает много снежных осадков, часто
происходят снежные обвалы (лавины) с крутых склонов. Лави-
нами. называют смежные массы объемом в десятки и сотни тысяч,
а иногда и несколько миллионов кубических метров, которые
потеряли сцепление с подстилающей поверхностью и с очень боль-
шой скоростью обрушиваются вниз по склону, разрушая дорогу и
дорожные сооружения.	, ,
Как показали измерения, сила уДара прямо пропорциональна
скорости лавины, достигающей 30 м/с. Перед лавиной движется
воздушная волна, вызывающая разрушение в тех местах, до кото-
рых лавнна Не доходит.	‘	г
На горных склонах снежный покров всегда имеет слоистость.
Слои снега различной плотности часто разделяются корками твер-
дого обледеневшего снега («снежная или ветровая доска»), обра-
зующимися в результате смерзания снега при сильном ветре.
Плотность снега на горных склонах колеблется от 0,04—0,05
(свежевыпавший) до 0,7—0,8 (мокрый снег). Соответственно силь-
но меняется и удельный вес снежной массы от 0,4—0,5 до 7—
Н-1144	321
Я кН/м3. В течение зимы в снежном, покрове происходят процессы
перекристаллизации, вызванные движением водяных паров из
нижних слоев снега в верхние под влиянием разницы температур,
достигающей 10—15°. Верхние слои уплотняются, а в иижних
создается, рыхлая прослойка из ледяных кристаллов («глубинный,
иней»), обладающая малым сопротивлением сдвигу. Во врем#
оттепелей в снежном слое образуются настовые прослойки, между
которыми находится мелкий сыпучий снег.
По море увеличения толщины снегового покрова и образования
в нем ослабленных прослоек устойчивость снега на склоне уменье
шается. Прн достижении критического равновесия бывает доста-
точно самого небольшого толчка от падения снежного козырька^
образующегося на подветренном склоне, сотрясения воздуха от,
порыва ветра, выстрела или даже громкой речи, чтобы обрушит
лась лавина.	'
Различают сухие и мокрые лавины. Первые образуются в пе-
риоды морозов. При их падении сухой снег сильно распыляется^
образуя своеобразное снежное облако, движущееся вниз с боль-3
шой скоростью.	. ц
Лавины из мокрого снега образуются весной или во время»
сильных оттепелей. Нижние слои снега пропитываются водой. Их/
сцепление с поверхностью земли или плотной снеговой прослой-?’
кой уменьшается, и снежная масса сползает вниз по склону, увлё^
кая с собой камни и деревья, сломанные при движении. J
Участки, на которых происходят снежные обвалы, характерна
зуются крутыми логами и тальвегами, имеющими в верховьях^
впадину — снегосборный бассейн, в котором накапливается сне^
Пришедший в движение снег скользит по сравнительно у^крму^
каналу стока (лавинному лотку). Скатившись к подножию склр-|
на, лавина расширяется, замедляет своё движение и, остановив^]
шйсь, образует конус выноса из снега увлеченных камней, грунтам
стволов деревьев и т. ,д. Высота конусов достигаёт 10—20 м. На?!
капливаясь в течёние ряда лет, материалы, принесенные лавиноО
иногда образуют в долине конусы выноса, которые при узких!
долинах н большой высоте снегоёборного бассейна перёгоражи-]
вают долину, иногда достигая её противоположного склона.
По характеру движения снежной массы проф. Г. К. Тушнич^
ский различает три типа лавин:	. J
осовы, при которых вся масса снега на склоне равномерной
смещается по склону без строго фиксированного русла;
лотковые лавины, при которых снег со, снегосборного бассейна?
вначале скользит по логу — сравнительно узкому каналу стока. 1
v Склоны канала лишены растительности и имеют следы лавинной
эрозии;	,		.
прыгающие лавины, которые вначале <-----------— --------;
стока, а затем, когда он образует горизонтальную площадку иля -
322
смещаются по каналуй
альную площадку или 3
уклон его увеличивается, слетают с уступа и обрушиваются на
дно долины.
При изысканиях горных дорог необходимо установить участки,
опасные в-отношении снежных обвалов. Это можно сделать на
основе изучения картографического материала или данных аэро-
фотосъемки, а также непосредственным осмотров на местности.
Следует учитывать, что на крутых склонах с уклоном более 60°
больших накоплений снега не бывает, так как он осыпается по-
степенно. Наиболее опасны в отношении лавинообразования скло-
ны с крутизной 25—45°, на которых может накапливаться боль-
шое количество снега, постепенно приходящего в неустойчивое
состояние.
Лавины оставляют на местности характерные следы, йо кото-
рым можно ориентировочно оценить частоту их схода. При сходе
лавин несколько раз в год лавинные лотки четко выработаны,
отсутствуют травяной покров и кустарники. В местах конусов вы-
носа лавин снег сохраняется до июня — конца июля, что вызы-
вает появление в этих местах влаголюбивой растительности и за-
паздывание сезонных процессов роста. Если лавины повторяются
1 раз в несколько лет, на склонах развивается угнетенный сте-
лящийся кустарник и сохраняются поваленные и сильно накло-
ненные тонкоствольные деревья лиственных пород с вертикальны-
ми ветками.
Если лавины образуются редко, 1 раз в несколько десятков
лет, в лавинных лотках и на верхней части конусов выноса может
развиваться лиственный и смешанный лес со следами поврежде-
ний. В безлесных местах характерны отдельно лежащие крупные
каменные глыбы объемом до нескольких кубических метров.
При изысканиях следует избегать пересечения дорогой лави-
ноопасных мест. При невозможности обхода дорогу располагают
над дном долины на такой высоте, чтобы ее не закрывали снеж-
ные завалы от скатывающихся лавин. При неизбежности пересе-
чения лавиноопасных участков дорогу следует прокладывать че-
рез участки каналов стока, где легче всего построить снегозащит-
ные галереи и где они будут иметь наименьшую длину.
На рис. 32.36 показаны два варианта трассы в районе со снеж-
ными обвалами. В первом варианте (сплошная линия) трасса про-
ложена с развитием линии в пределах всего горного склона. Она
несколько раз пересекает лавиноопасные места. Во втором ва-
рианте (пунктирная линия) трасса развивается в пределах лесно-
го массива, ие подверженного опасности снежных обвалов, и толь-
ко 1 раз пересекает лавиноопасное место в зоне лавинных лотков.
Для борьбы с завалами дорог предусматривают ряд мер, на-
правленных на уменьшение накопления снега в лавиносбориых
бассейнах, повышение устойчивости снега на склонах, замедление
движения масс снега, отклонение лавины от дороги или пропуск
ее над дорогой.
И*	323
Одним из источников поступления снега в лавиносборные бас-
сейны является его сметание ветром с расположенных выше навет-
ренных склонов. Для задержания снега на плато устраивают ка-
менные стены и устанавливают на зиму в несколько рядов снего-
сборные щиты, аналогичные по конструкции используемым для
придорожных ограждений. На ровных гладких склонах лавиносбор-
ного бассейна для задержания снега сооружают каменные стены,
земляные валы и террасы.
В некоторых случаях при благоприятном рельефе местности ска-,
тывающаяся лавина может быть отклонена от дороги при помощи
отбойных дамб в виде мощных насыпей с надежным укреплением;
откосов высотой до 10—15 м, расположенных под углом не более.
30° к направлению ее движения (рис. 32.37). Защищая дорогу от
Ряс. 32.36. Варианты трассы иа участке смежных обвалов:
/ — альпийский луг; 2 —лес; 3 — кустарник; 4 — отвесный обрыв; 5 —конусы лавин; 6-^
граница распространения воздушной волны. Сплошная линия — первый вариант грассы*
пунктирная ливня — второй вариант трассы; Пл — прыгающая лавина; Лл — лотковая ла^
вина
324	J
Рис. 32.37. Схема зашиты дороги от лавин лавииоотбойными дамбами:
а —план местности и расположение дамб; б — лавнноотбойная дамба; в — лавнноотбой-
ная дамба с рвом;
1 — путь движения лавины; 2 — лавнноотбойная дамба; 3—путь отклоненной лавины; 4 —
лавинорез; 5 —Дорога; S — подпорная стена; 7 — каменная наброска с выкладкой верхнего.
ряда; 8 — одевающая выкладка крупным камнем; 9 — грунт
снега, эти сооружения не предохраняют ее от действия воздушной
волны.	
Наиболее надежным способом защиты дороги от лавин являют-
ся галереи. На рис. 32.38 хорошо заметны снегосборный бассейн —
характерная воронка на склоне, в которой накапливается снег, и
лог, по которому происходит движение снежной лавины. Чтобы
снежная масса проскакивала по кровле без удара, галерею рас-
полагают обычно на полках, врезаемых в. склоны тальвега, по ко-
торому скатывается лавина. Над галереей делает засыпку с таким
расчетом, чтобы получилось естественное продолжение склона мест-
ности илидаже крутизна немного увеличилась.
В настоящее время галереи строят преимущественно закрытыми
из сборных железобетонных элементов (рис. 32.39). Применявшие-
ся ранее Галереи в виде навесов, открытых с низовой стороны, ока-
зались неудачными, так как при сходе Ларин и сметании ветром сне-
га со склонов в результате возникновения воздушных завихрений
заносились снегом.
Противолавинные сооружения рассчитывают на вертикальные и
горизонтальные составляющие давления от удара и веса снежного
обвала.
Расчетную скорость движения лавины определяют приближен-
ным методом С. М. Козика
v =	(32.8)
. „ Н ,
где z = Нв — ~ ‘8 — расстояние, определяемое согласно рис. 32.40.
325
327
Рис. 32.40. Схема к определению ско-
рости лавины?
А — точка отрыва лавины; С— край лавин-
ных отложений
Параллельное склону давление лавины на поверхность (Н/м2)
направляющего сооружения (лавинорез, отбойная дамба, направ-
ляющая стенка)
2g
где Р — угол между направлением движения лавины и поверхностью соору-
жения, град; ? —удельный вес снега, Н/м3 (свежевыпавший Снег 0,3-10* Н/м3,
старый сиег 0,4-10* и мокрый снег 0,5 Н/м3).
Давление лавины на кровлю галереи
<?r = Q + VAJc°s а,	(32.9)
где Лл — толщина слоя скатывающейся лавины; а—угол наклона кровли га-
лереи к горизонту.
32.14.	Особенности проектирования автомобильных дорог
в сейсмических районах
Прн проектировании автомобильных дорог в районах, подвер-
женных землетрясениям силой 7, 8 и 9 баллов (наибольшая сей-
смичность в СССР) по 12-балльной шкале (ГОСТ 6249—52), необ-
ходимо учитывать появление дополнительных сейсмических , сил,
действующих на земляное полотно и искусственные сооружения.
При интенсивности землетрясения 9 и более баллов возникают
сдвиги и, просадки насыпей на косогорных участках, оползания и
обвалы верховых откосов выемок. Д горах уже при землетрясениях
6 баллов активизируются оползни, обвалы и осыпи на горных
склонах.	.	.
Сейсмические явления наиболее сильно проявляются в местно-
стях с очень пересеченным рельефом — при наличии оврагов, кру-
тых обрывистых ущелий, склонов, сложенных из выветренные по-
род или нарушенных физико-геологическими процессами. Наиболее,
благоприятны для проложения дорог невыветр.енные скальные и
полускальные породы и плотные сухне крупнообломочные грунты-
Антисейсмические мероприятия по обеспечению. устойчивости зем-
ляного полотна сводятся к уположению откосов земляного полотна
328
и устройству улавливающих траншей у подошвы откосов выемокв
скальных породах.
Конструкции дорожных сооружений, а также устойчивость зем-
ляного полотна в сейсмических районах рассчитывают с учетом сей-
смических сил инерции при одновременном действии собственного
веса сооружений и нагрузки. Ветровая нагрузка при этом не учи-
тывается.
Сейсмические силы инерции для расчета откосов земляного по-
лотна и подпорных стен принимают действующими горизонтально
S=1,5Q£C,	(32.10)
где Q — вертикальная нагрузка, создающая при сейсмическом воздействии
ииерциоивую силу (собственный вес сооружения, грунта,-вес транспортных средств
и т. п.); kc — сейсмический коэффициент, зависящий от расчетной сейсмвчиостц.
Расчетная сейсмичность, баллы ......	7	8	9
Значения kc ................ 0,025	0,05 0,1
При проверке устойчивости земляного полотна на склонах кру-
тизной от 1 :3 до 1 :1,5 расчетную сейсмичность увеличивают на
1 балл по сравнению с сейсмичностью по картам сейсмического
районирования.
При расчетах направление сейсмических сил принимают гори-
зонтальным, а для соединительных деталей (анкерных болтов,
креплений опорных частей) — вызывающим срез или растяжение.
В сейсмических районах наиболее целесообразно размещать
земляное полотно полностью на полке, врезаннрй в склон. Попе-
речные профили типа полунасыпи-полувыемки не рекомендуются
из-за "оползания насыпной части. В районах с сейсмичностью 8 бал-
лов и более на косогорах круче 1 :2 низовые откосы насыпей сле-
дует укреплять подпорными стенами или заменять насыпи эстака-
дами. В районах с расчетной сейсмичностью 9 баллов и более в
нескальных грунтах, вЫемках и насыпях с рабочей отметкой, не
превышающей 4 м, откосы круче 1 :2,25 устраивают на 1 :0,25 бо-
лее пологими, чеМ в несейсМических районах. '
32.15.	Особенности проектирования малых искусственных
сооружений в горных условиях .
Для горных условий характерны большое количество выпадаю-
щих осадков и их высокая интенсивность. Долины горных водото-
ков имеют крутые продольные уклоны. Наблюдаются большие ско-
рости течения и резкие подъемы уровня воды. Паводки горных рек
обычно возникают внезапно й быстро проходят. В период между
дождями многие водотоки совершенно пересыхают, 8 результате
чего у изыскателей' иногда создается ложное впечатление о необ-
ходимом размере искусственного сооружения в месте пересечения
дорогой паводка или суходола. В процессе изысканий, помимо
329
обычных собираемых данных о площади и уклонах бассейна и
тальвега, устанавливают по следам прохода паводков уровни вы-
соких вод, а по крупности дойных отложений определяют пример-
ную скорость течения воды.
Значительная разрушительная сила горных потоков требует
устройства Надежных водопропускных сооружений, как мбжно
меньше стесняющих естественный режим потока. Горные водотоки
после ливней часто несут стволы деревьев, кустарников и большое
количество обломочных материалов. Отверстия малых труб и мо-
стов быстро заносятся этими наносами. Поэтому на горных доро-
гах однопролетные мосты предпочтительнее многопролетных. Как
показал опыт эксплуатации, отверстия мостов желательно назна-
чать не менее 3—4 м с возвышением над уровнем высокой воды не
менее 1 м. На периодических водотоках с каменным дном при рас-
ходе ие более 10 м3/с для пропуска воды, не несущей наносы, мож-
но устраивать фильтрующие насыпи, оборудуя их защитными
фильтрами против заиления.
Большие продольные уклоны водотоков и косогорный рельеф
местности усложняют конструкцию малых искусственных сооруже-
ний, делая необходимым для уменьшения скорости течения и опас-
ности размыва устройство специальных Подходных русел, посред-
ством которых поток направляется в сооружение, а скорость его
течения уменьшается.
Конструкция косогорных подходных русел зависит от местных
условий. На обрывистых склонах иногда целесообразно водоток
пропускать над дорогой по специальному лотку — водосбросу, ана-
логичному по конструкции селедукам. Наиболее распространены
перепады и быстротоки. Перепады устраивают многоступенчатые
с водобойными колодцами или без них в зависимости от уклона
тальвега. При длинных подходных руслах можно сочетать между
собой перепады и быстротоки и придавать лоткам для уменьшения
скорости повышенную шероховатость..
Вопросы проектирования конструкций подходных русел к ис-
кусственным сооружениям рассматриваются в курсе гидравлики.
Глава 33
ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ В ЗАСУШЛИВЫХ РАЙОНАХ
33.1.	Особенности засушливых районов.
Проектирование дорог в районах искусственного орошения 
Значительные пространства юго-восточной части Советского
Союза заняты засушливыми пустынными и полупустынными тер-
риториями. Примерно 65% этой зоны покрыто сероземными почва-
ми, 25% — песками и 10% —солончаками.	v
330
Р ис. 33.1. \ Схем а оросительной систе-
\ мы:
1 — река; Д— плотник; 3 — водозаборное
сооружение; 4 — магистральный канал; 5 —
распределительные каналы; 6 — временные
оросительные (каналы; 7 — выводные бо-
розды; 3 — поливные борозды; 9 — водо-
сборные Каналы; 10 — насаждения вдоль
\ каналов
к полупустынным относятся пространства, расположенные юж-
нее степной зоны: низовья Волги и Урала до Каспийского моря,
Прикаспийская низменность, Волго-Уральский водораздел, Тургай-
ская равнина. Зона пустынь занимает обширную Туранскую низ-
менность и предгорья в пределах Среднеазиатских союзных респуб-
лик— Узбекской, Туркменской, Таджикской и частично Киргиз-
ской. Почти четыре пятых территории Туркменской ССР занимают
песчаная пустыня Каракумы и каменистое плато Устюрт. Хотя в
засушливых районах общее количество выпадающих осадков мало
(100—200 мм/год), они приурочены к холодному периоду года, ког-
да испарение крайне невелико. В этот период они создают времен-
ное переувлажнение грунтов, которое в районах искусственного оро-
шения усиливается из-за высокого стояния уровня грунтовых вод в
результате полива полей и их весенне-зимних промывок в целях
борьбы с засолением.
Проектирование и строительство дорог в зоне пустынь и полу-
пустынь имеют свои особенности, зависящие от того, проклады-
вается ли трасса в орошаемых районах с плодородными почвами,
в засоленных грунтах или в сыпучих песках.
Оросительная сеть состоит из каналов-оросителей, водосборно-
сбросной и дренажной сетей. Она включает в себя (рис. 33.1):
магистральные каналы, по которым подается вода от источни-
ков орошения к поливным каналам;
распределительные каналы, получающие воду из магистральных
каналов и делящие ее между хозяйствами, а также между, отдель-
ными поливными участками внутри хозяйства. В зависимости от
близости к магистральным каналам различают распределители пер-
вого, второго и т. д. порядков;
временные оросители, устраиваемые только на период поливов
и заравниваемые перед началом других сельскохозяйственных ра-
бот (внутрихозяйственные сети). Они состоят из оросительных ка-
налов (оросительная сеть, при помощи которой производится по-
лив) « борозд — выводных и поливных—для равномерного рас-
пределения воды из оросителей по поливному участку.
331
Водосборно-сбросная сеть предназначена для сброса избыточ-
ных поверхностных вод нз оросительной сети н с поливных участ-
ков.	/
Дренажная сеть служит для регулирования уровня грунтовых
вод на территории поливного участка. Она состоит из коллекторов
и дрен-собнрателей.	I
Постоянные каналы обслуживают большие поливные площади,
достигающие в районах посева зерновых культур 40—60/га, а хлоп-
ковых 20—40 га и более.	/
Плодородные зёмлн в районах искусственного орошения пред-
ставляют большую ценность для сельского хозяйства/и отвод их
для строительства дороги требует весьма тщательных обоснований,
особенно если он связан с нарушением севооборотов и перестрой-
кой оросительных систем.
Закладка боковых резервов в этом случае невозможна, и на-
сыпи возводят из привозного грунта.
Сеть дорог общего пользования, включая важнейшие дороги
районного значения, проектируют исходя из направления грузопо-
токов для наилучшего удовлетворения требований автомобильно-
го транспорта. При этом приходится строить большое количество
малых мостов (до шести — восьми на 1 км) на пересечениях от-
ветвляющихся каналов.
При проложении дорог в районах вновь осваиваемого ороше-
ния начертание сети каналов и направлеиня дорог по возможности
взаимно увязывают.
Внутрихозяйственные дороги, обслуживающие перевозки кол-
хозов и совхозов, подъездные пути от хозяйственных центров к
станциям железных дорог и пристаням, а также второстепенные
дороги районного значения часто прокладывают вдоль распредели-
тельных каналов, не считаясь с некоторым удлинением пути, чтобы
не занимать ценные земли и не нарушать сложившуюся систему
землепользования.
Грунтовые воды в районах искусственного орошения стоят вы-
соко. Поэтому трассу автомобильных дорог в районах искусствен-
ного орошения наиболее целесообразно прокладывать по водораз-
делам и участкам местности, расположенным выше орошаемых по-
лей, а на равнинных участках с затрудненным водоотводом дорогу
следует проводить вдоль действующих открытых* коллекторов —
зауров, если их направления совпадают. При этом расстояние от
подошвы насыии или внешней бровки боковой канавы до бровки
канала должно быть не менее 4,5 м.
Земляное полотно дорог, .проходящих вдоль каналов, постоянно
заполненных водой, находится в неблагоприятных условиях избы-
точного увлажнения. Поэтому поверхность покрытия должна воз-
вышаться над уровнем воды в оросительной сети в соответствии с
требованиями для местностей с длительным стоянием поверхност-
ных вод. Возвышение поверхности покрытия в зонах постоянного
332
Табл и ц а 33.1
		—'		— Тип канала	. .	Уровень зер- кала воды над нижеле- жащим кв* налом или полем', см	. Превышение уровня дам- бы канала над водой, см	Ширина вала, м
Временный ороситель при поливе: по бороздам	5—8	10		
напуском 1	6—12	10	0,3
затоплением	20	10	0,3
Распределитель второго порядка	5—10	15	0,5—0,8
Распределитель первого порядка н ма- гистральные каналы при расходе, м3/с:	10—15	30	1,0—1,25
менее 2			
2—5	10—15	40	1,25
5—10	10—15	40	’ 1,5
10—20	10—15	40	2,0
искусственного орошения над уровнем грунтовых вод в IV—V зо-
нах следует увеличивать по сравнению с нормативным на 0,4 м,
а в III зоне на 0,2 м.
При назначении рабочих отметок земляного полотна исходят
из зимне-весеннего высокого уровня грунтовых вод в период про-
мывки полей, которую проводят в Узбекистане в январе — марте.
В это время затрачивается 5—15 тыс. м3 воды на 1 га, что сильно
повышает уровень грунтовых вод, которые в отдельных случаях
стоят на расстоянии 0,5—0,6 м от поверхности земли. Летний подъем
грунтовых вод в период поливки хлопчатника не оказывает вред-
ного влияния на грунты земляного полотна в связи с значительным
испарением.
Данные о расчетных уровнях воды и размерах элементов кана-
лов оросительной системы приведены в табл. 33.1. Земляное полбт-
но дорог в зонах искусственного орошения устраивают в насыпях
(рис. 33-2). Возведение земляного полотна в орошаемых районах
нужно сочетать с общими планировочными работами при подго-
товке территории к орошению или же закладывать на непригодных
для сельскохозяйственных целей участках специальные грунтовые
карьеру. Излишки грунта из выемок должны быть отвезены в по-
ниженные места прилегающей местности с соблюдением требова-
ний к рекультивации земель.
В связи с высокой ценностью земли на орошаемых землях по-
логие откосы насыпей 1 : 3 устраивают только при высоте насыпей
до 1 м. Более высокие насыпи имеют откосы 1 : 1,5.
У дорог, построенных вдоль каналов, желательно сажать высо-
коствольные широколистные деревья (иву, тополь, тутовник), ко-
торые, уменьшая испарения воды из каналов, перехватывают кор-
нями просачивающуюся воду.
333
Рис. 33.2. Поперечные профили дорог в районах искусственного орошения:
а — вдоль закрытых дренажей И коллекторов; б — вдоль магистральных канав; в — вдоль
открытых коллекторов;
1 — граница полосы отвода; 2 — снимаемый слой растительности грунта; 3 — расчетное воз-
вышение низа дорожной одежды; 4—уровень грунтовых вод, пониженный дренами или
канавами; 5 — трубчатые дрены-коллекторы; t — максимальный уровень грунтовых вод до
постройки оросительной системы; 7 — фильтрационный максимум уровня грунтовых вод
Мосты на пересечениях дорог с распределительными каналами
строят с минимальным возвышением низа пролетного строения над
поверхностью воды, поскольку возможность паводка в каналах иск-
лючена. Это возвышение не должно превышать расстояния между
верхом дамбы и уровнем воды в канале.
33.2.	Проектирование дорог в засоленных грунтах
К засоленным относят грунты, содержащие в верхней метровой
толще более 0,3% по массе легкорастворимых солей — хлористых,
сернокислых и углекислых солей натрия, кальция и магния. Пло-
щадь засоленных почв достигает 3,4% территории СССР, а общая
площадь земель, в пределах которых встречаются засоленные грун-
ты, составляет не менее 10% территории СССР.
Почвы, содержащие в поверхностных слоях до глубины 1—2 м
в свободном состоянии более 1% легкорастворимых солей, назы-
вают солончаками. Они образуются в результате подтягивания к
поверхности по капиллярам грунтовой воды, содержащей раствори-
мые соли. Эти соли при испарении воды накапливаются в верхних
слоях грунта. В отдельных случаях количество солей бывает на-
334
столько большим, что, выделяясь, они образуют слой на поверх-
ности грунта.
По виёшним признакам различают солончаки:
мокрые и корковые (шоры, соры)—‘Солончаки на участках с
высоким\:тоянием засоленных грунтовых вод, на поверхности кото-
рых в сухое время года выступает солевая корка. Мокрые солонча-
ки относятся к категории слабых грунте» и при проложении черёз
ннх дороги приходится, как на болотах, считаться с осадками зем-
ляного полотна и возможностью выпирания грунта основания из-
под насыпи;
пухлые,Уде под тонкой землистой коркой залегает рыхлый слой,
изобилующей кристаллами солей, преимущественно сульфатов нат-
рия и магнии;
такыровидные, покрытые в сухое время сравнительно толстой
глинистой коркой, разбитой сетью трещин на плитовидные отдель-
ности, под которыми в грунте содержатся хлориды, сульфаты и
гипс.
Засоленные грунты обычно вкраплены отдельными пятнами сре-
ди других почв пустынь и полупустынь и расположены преимуще-
ственно в пониженных местах рельефа с близким уровнем стояния
засоленных грунтовых вод (блюдца, впадины и озера). На орошае-
мых территориях, наоборот, пятна засоления располагаются на
микроповышениях рельефа, где соли накапливаются за счет капил-
лярного поднятия.
Засоление грунтов в разных районах страны неодинаково; По
проф. В. А. Ков да, различают четыре характерных вйда солена-
копления в почвах, основываясь на отношении содержащихся в
грунте ионов С1“ и SO42-(рис. 33.3):
сульфатно-содовое, характерное для лесостепи, где в состав со-
лей, находящихся в грунте, входят углекислый натрий Nа2СОз, сер-
нокислый натрий Na2St>4 и кремнекислый натрий Na2SiO3. Содер-
жание солей в верхних горизонтах солончаков не превышает 0,5—
1,0%;
хлоридно-сульфатное (степи), в котором сульфаты Na2SO4 пре-
обладают над хлоридами NaCl. Содержание солей в верхних гори-
зонтах составляет 2—3%;
сульфатно-хлоридные (полупустыни), в котором хлориды пре-
обладают иад сульфатами (сернокислый натрий Na2SO4, сернокис-
лый кальций CaSO4, сернокислый магний MgSO«>. Содержание со-
лей в верхних горизонтах солончаков равно 5—8%;
хлоридное (пустыни), характеризующееся значительным преоб-
ладанием хлоридов над сульфатами. -
В солончаках встречаются следующие соли: NaCl, NaNO3,
MgC12„MgSO4, CaSC>4, количество которых в верхних слоях дости-
гает 15—25%.
Содержание водорастворимых солей в грунтах существейнЬ
влияет на их физико-механические свойства. При увлажнение за-
335
Рнс. 33.3. Схематическая карта распространения засоленных грунтов
— еульфатно-содОвбе. 2 — хлоридно-сульфатнйе; 3 — су^фатно-хлоридпое; 1 
соленых грунтов их сопротивление внешним нагрузкам резко сни-
жаете® а в дождливые периоды возможно оползание откосов на-
сыпей и выемок.
Содержащиеся в грунте соли могут агрессивно воздействовать
на дорожные покрытия. Сернркислые магний и натрий даже при
содержании в количестве 1 % разрушают покрытия за два-три се-
зона. Малрагрессивные соли N.aCl, CaCh не разрушают покрытий
даже при содержании свыше 5%. Покрытия с щебнем из известня-
ковых порвд более устойчивы, чем покрытия из изверженных по-
род. Разрушающее воздействие водорастворимых солей на битумы
и дегти проявляется в виде выщелачивания и эмульгирования вя-
жущего, Наиболее устойчивы дорожные покрытия, построенные го-
рячим способом с применением вязких битумов. Учитывая трудно-
сти, возникающие при постройке земляного полотна и дорожных
покрытий на заерленных грунтах, в первую очередь следует искать
возможности обхода трассой участков наиболее интенсивного соле-
накопления.
Участки различной степени засоления можно различать на мест-
ности пр специфическим видам' растительности (солянки). Извест-
ны растения кальцифиты (показатели карбонатов), гипсофиты (по-
казатели сульфатов, преимущественно гипса) и галофиты, расту-
щие в местах хлоридного засоления.
Учитывая особенности использования засоленных грунтов в зем-
ляном полотне и дорожных одеждах, различают пять видов засо-
ления (табл. 33.2).
Насыпи, отсыпанные из засоленных грунтов, содержащих легко-
растворймые соли, в благоприятных гидрологических условиях мо-
гут постепенно расселяться. Наоборот, если дорога пересекает со-
лончаки в низкой иасыпц, капиллярное проникание в земляное по-
лотно грунтовой воды, содержащей растворимые соли, приводит к
дальнейшему засолению грунта насыпи.
Поскольку при постройке земляного полотна грунт перемеши-
вается, степень засоления, по предложению проф. В. М. Безрука,
принята характеризовать средним содержанием солей в верхних
слоях грунта.в период наибольшего их накопления.
Таблица 33.2
Засоление	.	1 1 1 ; " 		 		 Отношение содержащихся ионов	
	С1~ so*-	нсо~+со*~ CI~+SO^_
Хлоридное	>2,5	0,33
Сульфатио-хлорйдиое	2,5—1,5		
Хлоридно-сульфатиое	1,5—1,0		
Сульфатное	<1,0	
Содовое	—	>0,33
337
Допустимое содержание солей различного' состава в грунтах
земляного полотна неодинаково. Хлористые соли NaCl, СаС12 и
MgCk в малых количествах (до 3%) повышают устойчивость грун-
та и способствуют искусственному уплотнению; земляное/полотно
становится неустойчивым, лишь если их содержание превышает
8—10%. Присутствие 2—5% растворимых сернокислых солей
Na2SO4, MgSO4 отрицательно влияет на уплотнение грунта, так как
при кристаллизации в сухое время года они, увеличиваясь в объе-
ме, разуплотняют земляное полотно.	/
Допустимое содержание солей в грунте земляного полотна опре-
деляется их количеством, которое может быть растворено в воде,
заполняющей поры грунта, уплотненного при оптимальной влаж-
ности. При этом вводят поправки на пленочную воду, не растворяю-
щую соли, и на увеличение объема сернокислых солей при кристал-
лизации. Классификация засоленных грунтов по пригодности для
дорожных работ приведена в табл. 33.3.
Слабо- и среднезасоленные грунты можно использовать в иасы-
лях типовых конструкций, в том числе и в верхнем (рабочем) слое
лри соблюдении норм для незасоленных грунтов. Сильнозасоленные
грунты можно использовать в насыпях на участках, относящихся
Таблица 33:3
	Среднее содержание солей в используемом слое грунта, % по массе. при засолении		Возможность использова- ния в дорожном строи: тельстве при устройстве	
Степень.засоления грунтов	хлорнднОм н сульфатно- хлорндном	сульфатном» хлоркдио- сульфатном и содовом	земляного полотна.	оснований нэ грунта, укреплен- • ного вяжу- щими
Слабозасолеииые Средиезасоленные Сильиозасоленные Избыточно засоленные	0,3—1 (0,5—2) 1—5 (2-5) 5—8 (5-10) >8 (>Ю)	0,3—0,5 (0,5— 1) - 0,5—2 (1-3) (3-8) >5 (>8)	При Пригодны Пригодны с - ограниче- нием Пригодны лишь при нейтрализа- ции их отри- цательных свойств спе- циальными мероприяти- ями	годны Пригоден с ограниче- нием Непригод- ны Непригод- ны
Примечание. В скобках приведены нормативы для V дорожно-климатической эоны.
338	:
Рис. 33.4. Поперечные профили земляного полотна иа засоленных грунтах:
а _ насыпь с односторонним (резервом; б — насыпь с резервом и продольным лотком; * —
насыпь с бермой н кюэет-резервом;
1 — граница полосы отвода; 2 резерв; 3 — укрепление откосов
по условиям увлажнения к 1-му типу местности, предусматривая
мероприятия по предохранению, верхнего слоя от дополнительного'
засоления. Избыточно засоленные грунты могут использоваться
лишь при условии принятия на основе лабораторных исследование
необходимых мер по нейтрализации их отрицательных свойств.
Возвышение поверхности покрытия над уровнем грунтовых или
поверхностных вод при слабо- и среднезасоленных грунтах следует
увеличивать против нормативного на 20%, для суглинков и глии
на 30%, а прн сильнозасоленных грунтах на 40—60%.
При невозможности по каким-либо причинам обеспечить ука-
занное возвышение покрытия в насыпях устраивают капилляропре-
рывающие прослойки из гравия толщиной 15—20 см. Если засоле-
ние не является содовым, можно укладывать изолирующие про-
слойки толщиной 3—5 см из грунта, обработанного вязкими
битумами или дегтями, или водонепроницаемый геотекстиль.
Поперечные профили с резервами (рис. 33.4, а) в засолеиных
грунта^ допускаются прн глубине залегания грунтовых вод более
1 м. При этом дно резерва должно возвышаться не менее чем на
0,9 м над наивысшим уровнем грунтовых вод.
В средне- и сильнозасоленных грунтах необходимо особенно
тщательно выполнять мероприятия по отводу воды от земляного*
полотна. В резервах вдоль краев устраивают специальные лотки
для отвода воды (рис. 33.4, б). При затрудненном отводе воды из
резерва у подошвы иасыпи оставляют берму шириной 1—2 м
(рис. 33.4, а).
Крутизну откосов насыпей, возводимых из боковых резервов на
дорогах I—III категорий высотой до 2 м, назначают 1 :4. При
большей высоте принимают откосы 1 : 1,5, в средне- и сильиозасо-
ленных грунтах — 1 : 2. Безрезервный профиль из привозного груи-
339
та применяют при избыточном засолении грунта, высоком уровне
грунтовых вод и затрудненном отводе воды.	7
Насыпи на мокрых в течение всего года глинистых и суглинис-
тых солончаках со стоянием грунтовых вод менее 0,6 м от поверх-
ности устраивают из привозных грунтов, предпочтительно песчаных
или супесчаных. При использовании для снижения стоимости строи-
тельства других грунтов, засоленных в допустимых пределах, ниж-
ние слон насыпей на высоту, превышающую высоту капиллярного
поднятия, необходимо отсыпать из песка или супеси. /
Более благоприятны для дорожного строительства по сравне-
нию с засоленными солонцовые грунты, которые содержат в свобод-
ном виде легкорастворимые соли (преимущественно хлористый и
сернокислый натрий) на глубине более 50 см. Из их верхних поч-
венных горизонтов соли вымыты, но содержащиеся в грунте в по-
глощенном состоянии ионы натрия придают грунту ряд свойств, не-
благоприятных для их использования в земляном полотне. Солон-
цовые грунты плохо водопроницаемы, а при увлажнении еильно на-
бухают. Их можно использовать в земляном полотне дорог с твер-
дыми покрытиями, однако откосы таких насыпей и выемок мало-
устойчивы и подвержены оползанию н сплывам. В связи с этим
необходимо предусматривать укрепление откосов и обочин и тща-
тельный отвод воды от земляного полотна.
33.3.	Особенности изысканий и строительства дорог
в песчаных пустынях
Особенности климата и рельефа песчаиЫх пустынь значительно
усложняют условия строительства и эксплуатации дорог. Рельеф
песчаных пустынь неустойчив. Чем выше скорость ветра у поверх-
ности земли, тем более крупные частицы он перемещает
(табл. 33.4).
Обтекание ветропесчаным потоком неровностей песйаного релье-
фа сопровождается образованием участков местного повышения
скоростей движения потока, завихрений, а также зон затишья'.
В зоне завихрения песок развеивается, а в зоне затишья отклады-
вается.
Таблица 33.4
Песок	Скорость ветра, м/с	Диаметр перемещаемых частиц, мм
Тонкий	0,25	0,07
Мелкий	2,0	0,15
Средний	5,0	0,35
Крупный	7,5	0,75
Грубый	11,5	1,5
340
Перемещение песчинок по направлению ветра вызывает общее
движение поверхностных слоев в виде ряби. Постепенно поднима-
ясь по, склонам песчаных холмов, песчинки после переноса через
вершину скатываются и откладываются в зоне затишья с подвет-
ренной стороны. В результате этого песчаные холмы постепенно пе-
ремещаю|тся по направлению ветра. Такие пески называются под-
вижными, Скорость перемещения песчаных бугров уменьшается с
увеличением их высоты.
Различают следующие характерные формы рельефа песчаных
пустынь, образующегося под воздействием ветра: барханы, бархан-
ные цепи, песчаные гряды, бугристые пески. Образование каждой
из этих форм рельефа связано с определенными условиями переме-
щения песков, с силой и направлением господствующих ветров.
Барханами (рис. 33.5, а) называют одиночные или расположен-
ные группами песчаные холмы высотой до 3—5 м и более, шириной
до 100 м, имеющие в плане форму лунного серпа с рогами, ориен-
тированными по направлению ветра. Наветренный пологий склон в
зависимости от крупности песка имеет крутизну 1:3— 1:5, подвет-
ренный— соответствует углу естественного откоса песка (1:1 —
1:1,5).
Эта форма рельефа наиболее неустойчива и легко поддается
действию ветра. Одиночные барханы образуются на окраинах сы-
пучих песков, на гладких, оголенных и плоских такырных 1 и солон-
чаковых поверхностях при относительно небольшом количестве
поступающего песка.
В районах, где господствующие ветры в течение года дважды
меняют свое основное направление (например, зимой дуют в одном
направлении, а летом в противоположном), в массивах подвижных
песков образуются барханные цепи (рис. 33.5, б), расположенные
перпендикулярно направлению ветров. Они имеют ширину поверху
10—12 м и более и длину до 2 км. Высота крупных барханных це-
пей может достигать 10—15 м. В зависимости от высоты барханных
цепей расстояние между их гребнями составляет от 10—15 до
150 м. Крупные сложные барханные гряды (даваны) длиной от 0,5
до нескольких километров и высотой, достигающей до 100 м, рас-
положены через 1,5—3,5 км.
Грядовые пески (рис. 33.5, в), образующиеся прн сезоино ме-
няющихся ветрах, действующих под углом друг к другу, вытягива-
ются параллельно равнодействующей активных ветров длиной до
2—3 км, отстоят друг от друга примерно на одинаковом расстоянии
150—200 м.
1 Такырами называют ровные поверхности, покрытые твердым глинистым
грунтом. Такыры располагаются преимущественно вдоль окраин песков и пред-
ставляют собой сухое дио временных озер, образующихся при быстром таянии
снегов или после проливных дождей. Оседающие из воды глинистые и илистые ча-
стицы с течением времени образуют плотный водонепроницаемый слой. После
дождей такыры в течение нескольких дней бывают покрыты водой, а затем, когда
вода испарится, глина растрескивается на отдельные плитки.
341
Рнс. 33.5. Аэрофотоснимки типичных
песчаных отложений:
с—барханные песня (снимок с высоты
300 К); б — барханные кепи (снниок с вы-
соты 3000 и): в —грядовые песхи
Песчаные гряды являются конечной формой развития песчаного
рельефа, когда барханные цепи достигают такой высоты, что ветер
за одну смену направления успевает перестроить только верхнюю
часть гряды; поступательные или колебательно-поступательные дви-
жения прекращаются.
При перпендикулярном направлении ветров образуются ячеис-
тые барханные пески с перемычками между барханными цепями.
Бугристыми песками называют закрепленные растительностью
невысокие песчаные холмы неправильного очертания. Их высота не
превышает 6—8 м, а крутизна склонов примерно одинакова во всех
направлениях.
Для характеристики рельефа сыпучих песков при изысканиях
полезно использовать аэрофотоснимки и авиационную разведку.
Подвижность песков связана со скоростью ветра, гранулометри-
ческим составом песка, его влажностью и засоленностью, степенью
закрепления песчаной поверхности растительностью (табл. 33.5)
Заросшие пески, у которых растительностью покрыто более
35—40% поверхности, имеют стабильные формы рельефа Однако
в случае уничтожения растительности во время строительства или
при последующей эксплуатации дороги они вновь приобретают по-
движность На участках с рельефом, закрепленным раститель-
ностью, дорогу нужно проектировать с максимальным сохранением
растительности и естественного рельефа в насыпях минимальной
высоты из привозного грунта, не закладывая резервов.
342
Таблица 335
Степень зарастания поверхности	Площадь, покрытая растительностью. %	Степень подвижлоста леска
Незаросшая С ла Позаросшая Полузаросшая Заросшая	Менее 5 5—15 15—33 Более 35	Очень подвижны Подвижны Малоподвижны Неподвижны
Основные сложности при проектировании дорог в зоне подвиж-
ных песков создает неустойчивость форм песчаного рельефа.
Количество переносимого песка зависит от энергии ветра, кото-
рая пропорциональна квадрату его скорости. Поэтому при оценке
условий переноса песков большую помощь может оказать анализ
«роз энергии» или «динамических роз ветров». Для их построения
по направлению каждого румба откладывают сумму произведений
квадратов скоростей ветров на частоты их повторяемости
(рис. 33.6) в периоды, когда происходит перенос песка. Время, ког-
да песок связан влагой или покрыт снегом, исключается. Динами-
ческие розы ветров особенно эффективны для оценки заносимости
дороги песком и выбора мероприятий по защите дороги от песча-
ных заносов.
Сильнозаноснмыми считаются участки дорог, к которым за год
приносится от 20—30 м3 песка на 1 м дороги, слабозаносимыми —
менее 10 мэ.
В движении песков возможны следующие режимы:
поступательное движение, когда в течение года ветры одного на-
правления резко преобладают над ветрами остальных направле-
ний;
Рис 33.6. Роза ветров:
о — обычная: в — динамическая
343
колебательное движение, когда летнее и зимнее действие ветров
примерно уравновешивается, и барханные цепи, периодически из-
меняя свое очертание, остаются на месте;	- v
поступательно-колебательное движение, когда барханные цепи,
периодически отступая, перемешаются в одном направлении, при-
чем скорость перемещения песков в одном направлении меньше,
чем в другом. Вопрос о движении песков в пустынях СССР доста-
точно хорошо изучен, и имеются карты движения песков.
Наибольшие трудности при проектировании дорог возникают в
районах поступательного перемещения песков. В связи с подвиж-
ностью рельефа песчаной поверхности отметки трассы, полученные
при изысканиях, к моменту развертывания строительства оказыва-
ются изменившимися, что должно учитываться при рабочем проек-
тировании/
При составлении планов организации дорожно-строительных ра?-
бот в пустынях, а также развертывании службы эксплуатации не-
обходимо учитывать резко континентальный климат, отсутствие во-
ды и малую населенность.	\
При трассировании дорог следует по возможности избегать
участков подвижных песков, даже если это связано с некоторым
удлинением трассы. Необходимо стремиться использовать такыры,
через которые песок переносится не задерживаясь. В закрепленных
растительностыр песках наиболее удобны для проложения трассы
малорарчлененные формы рельефа.
Наиболее благоприятны в отношении меньшей заносимости
участки дорог, направленные перпендикулярно к элементам песча-
ного рельефа. В первом случае дорога заносится только песком,’
приносимым ветрами, направленными под углом менее 30° к про-
дольной оси гряды эолового рельефа. Эти ветры бывают реже и
кратковременнее, чем ветры преобладающих направлений.
При проложении дороги параллельно подвижным формам релье-
фа она в большей степени подвержена заносам, поэтому ближай-
шие к полосе отвода барханные цепи должны быть закреплены'
установкой на их наветренных склонах механических защит.
При пересечении барханов, песчаных гряд или цепей рекомен-
дуется выбирать наиболее низкие участки, не боясь в случае необ-
ходимости устройства выемок и высоких насыпей. Трассу дороги
следует максимально удалять от приближающихся форм рельефа?
предусматривая их закрепление и возможность, снимав Пасты
укреплений, осуществлять постепенный перенос песка через дорогу;
В барханных цепях иЛи грядовых песках целесообразно распола-2
гать трассу в межбарханных понижениях в нулевых отметках или
использовать одну из цепей для устройства земляного полотна. !
Расположение земляного полотна на склонах песчаных элемент
тов рельефа всегда бывает связано с необходимостью сложны^
укрепительных работ и не приводит обычно к положительным Р₽-*
зультатам.
344
812
Рис. 33.7. Укрепление земляного полотна в зоне подвижных песков от развева-
ния ветром:
1 — насыпь из песка; 2 —защитный слой из связного грунта; 3 — основание дорожной
одежды; 4 —, покрытие
Трассу дороги удаляют от гряд иЛи барханов не менее чем на
двукратную их высоту. Руководствуясь розой ветров, можно уста-
новить, в какой стороне гряд наиболее безопасно приближать до-
рогу.
Земляное полотно дороги проектируют в невысоких насыпях с
рабочей отметкой 0,5—0,6 м и поЯогими откосами 1:4 — 1:5. Мел-
кие резервы глубиной до 0,2 м располагают с наветренной сторо-
ны. Насыпи высотой более 1 м через межгрядовые или межбархан-
ные понижения следует проектировать с использованием песка из
уширяемых выемок или карьеров, размещаемых не ближе 50 м от
дороги с подветренной стороны. При отсыпке насыпей из мелкого
барханного песка откосам придают крутизну 1:2. Поверх земляно-
го полотна и на его откосах укладывают слои связного грунта тол-
щиной 10—20 см, защищающие песок от выдувания и проникания
в него каменных материалов дорожной одежды (рис. 33.7). Для
той же цели можно использовать грунты, укрепленные цементом и
битумом, укладываемые слоем 10 см.
Высокие насыпи можно отсыпать нормального поперечного про-
филя с заложением откосов 1 :1,5. Насыпи высотой до 2 м на до-
рогах I категории отсыпают с откосами 1:3 (рис. 33.8).
Улучшение продуваемости выемок уполаживанием их откосов
в районах переноса песков не может полностью устранить опас-
ность песчаных заносов. Поэтому ограничиваются тем, что выемки
делают с откосами 1 :2, разделывая их под насыпь высотой 0,3—
0,4 м с откосами 1:4. Дорожное полотно в выемках уширяют,
устраивая бермы шириной не менее 4—6 м, иа которых во время
сильных ветров откладывается песок, не прерывая движение по
дороге (рис. 33.9). В барханных песках с заросшей поверхностью
прн выемках глубже 2 м бермы уменьшают до 3 м, увеличивая кру-
тизну внутренних откосов до 1 :2.
В зависимости от местных условий откосы и обочины насыпей
и выемок укрепляют связным грунтом, грунтами, обработанными
вяжущими, мощением, щитами, сделанными из ветвей деревьев или
кустарников.
345
Рис. 33.8. Поперечные профили насыпей в районах распространения песков с не-
заросшей и слабозаросшейповерхиостыо:
а—в насыпях; б —в нулевых отметках;
1 — граница полосы отвода; 2 — защитный слой яз связного грунта толщиной 10—20 см;
3 — резерв (размеры в зависимости от высоты насыпи); 4 — планировка на Глубину не бо-
лее 0,2 м
В заросших песках земляное полотно устраивают, избегая по-
вреждения растительности иа придорожной полосе. На незаросших
песках предусматривают планировку придорожной полосы на ши-
рину 15—40 м с каждой сторЬны земляного полотна, разравнивая
на ией подвижные песчаные формы рельефа.
Рис. 33.9. Поперечные профили выемок в иезаросших и слабозарОсШих песках
а —раскрытая выемка глубиной до 2 м; б — выемка, разделанная под насыпь; в —выейй!
глубиной более 2 и;	;
( — граница полосы отвода; 2—защитный слой на связного грунта толщиной 10—20 ej
346
За пределами придорожной полосы на ширину до 200 м подвиж-
ные формы рельефа должны быть закреплены механическими щи-
тами или растительностью, сажаемой полосами шириной 1 м.
В связи с высокой впитываемостыо воды в песок водопропуск-
ные сооружения на участках сыпучих песков не строят. Водоотвод
должен быть обязательно обеспечен лишь на пересечениях такы-
ров, а также на участках у окраины песков, куда вода может сте-
кать во время редких, но интенсивных ливней с холмов, склоны
которых сложены водонепроницаемыми грунтами.
33.4.	Закрепление песков
Возведение земляного полотна автомобильной дороги изменяет
условия движения вётропесчаного потока. В образовавшихся у до-
роги зонах затишья возникают песчаные отложения, а в местах об-
разования завихрений возможно развеивание песка, из которого от-
сыпано земляное полотно, что должно быть учтено при проектиро-
вании дороги.
Уполаживание поперечного профиля земляного полотна не мо-
жет полностью защитить дорогу от заносов. Свободный, без обра-
зования отложений перенос песка через дорогу происходит лишь
при очень пологих откосах с заложением 1 : 15 — 1 :20. Поэтому
откосы Земляного полотна укрепляют укладкой слоя связного
грунта.
В пределах полосы отвода поверхность должна быть спланиро-
вана, чтобы песок переносился через нее не отлагаясь. Многочис-
ленные попытки закрепления подвижных песков розливом эмуль-
сии или жидкого битума были ма-
лоуспешны из-за быстрого разру-
шения образующейся тонкой по-
верхностной пленки.
Вполне надежной и долговре-
менной защитой дороги от зано-
сов, создаваемых песком, прино-
симым с придорожной полосы,
служит посадка вдоль нее широ-
кой полосы трав и песколюбивых
кустарников (саксаул, черкез или
кандым). Однако для создания
придорожных защитных^ насаж-
дений требуется несколько лет.
Для ряда случаев при сильноза-
солениых и сильиоподвижных пе-
сках, а также при глубоком зале-
гании грунтовых вод успешные
методы'закрепления песков рас-
тительностью не найдены.
Рис. 33.10. Зависимость песчаных от-
ложений от плотности щитов:
/ — отложения за щитом; II — отложения
перед щитом;
1 — линия установки щитов; 2 — сплошной
щит; 3 — щит с 25% ^просветов; 4 — щит
с 50% просветов
347
Для закрепления придорожных форм песчаного рельефа, поми-
мо растительности, применяют «механическую защиту» — огражде-
ние щитами. Действие такой защиты сводится к созданию около
щитов зон затишья, в которых откладывается песок. Очертание ва-
лов песка около линии ограждений зависит от проницаемости уста-
новленных щитов для ветрового потока (рис. 33.10).
Отложения накапливаются преимущественно перед сплошными
щитами. У полностью отработанного (занесенного) щита отложения
имеют треугольное сечение с наклоном, равным углу внутреннего
трения песка. Большее количество песка задерживают решетчатые
щиты, через которые он проносится ветром. При этом скорость вет-
ра гасится, и песок равномерным слоем откладывается за щитом.
Длина песчаных отложений получается тем большей, чем выше
процент просветов в щите. Такие щиты можно легко переставлять
на новое место после нх отработки. \
Подвижные формы рельефа закрепляют установкой многоряд-
ных сплошных щитов, различающихся по возвышению над пес-
ком,— высоких (70 см), полускрытых (30 см) и скрытых (5 см).
Земляное полотно укрепляют устилочной защитой, укладываемой
плашмя.
Периодически переставляя щиты, можно замедлить движение
песчаных валов, выровнять барханный рельеф, раздвинуть песча-
ные валы вдоль дороги (в зонах с неизменяющимся в течение года
направлением ветров) или обеспечить накопление песчаных валов.
Использование щитов для задержания песков имеет недостать
кн — накапливание около дороги больших объемов песка, чрёзвы*
чайно большую трудоемкость и необходимость непрерывного над*
зора за работой установленных линий ограждений. Комплекс ме-
роприятий по закреплению песков должен обязательно завершаться
посадкой растительности, тип которой должен выбирать специа*
лист — агролесомелиоратор.
РАЗДЕЛ ВОСЬМОЙ
Проектирование автомобильных магистралей,
городских ДОРОГ и УЛИЦ
Глава 34
ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ МАГИСТРАЛЕЙ
34.1. Технические условия на проектирование автомобильных
магистралей
Автомобильными магистралями называют дороги, предназна-
ченные для интенсивных пассажирских н грузовых автомобильных
перевозок с высокими скоростями без помех со стороны местного
транспорта и встречных автомобилей. Эти весьма совершенные, но
дорогостоящие автомобильные дороги образуют основной скелет до-
рожных сетей разных стран, составляющий не более 1,5—2% от их
протяжения. Организация Объединенных Наций разработала про-
екты создания международной сети автомобильных магистралей
Европы, Азии и Африки путем соединения между собой магистра-
лей всех стран. Социалистические страны приступили к строитель-
ству, трансъевропейской магистрали Север — Юг, начинающейся на
побережье Балтийского моря и проходящей через Польшу, Чехо-
словакию, Венгрию, Румынию и Болгарию, которая даст выход
транспортным потокам из Северной и Центральной Европы через
Турцию в Малую Азию.
Обязательным требованием к автомобильным магистралям яв-
ляются выделение для встречных потоков автомобилей самостоя-
тельных проезжих частей, отсутствие пересечений в одном уровне
и сведение к минимуму влияния на режим движения основного по-
тока отдельных автомобилей, въезжающих на дорогу илн сворачи-
вающих с нее в сторону. По магистралям запрещают движение ти-
хоходных транспортных средств — тракторов, мотоциклов, велосц-
педов и конных повозок. По классификации дорог, принятой в
СССР, к автомобильным магистралям относятся дороги катего-
рии 1а.
Автомобильные магистрали, как правило, строят с двумя проез-
жими частями, отделенными друг от друга разделительной полосой
(рис. 34.1). Каждая проезжая часть предназначена для движения
в одном направлении и предусматривает возможность обгона, по-
349’
Рис. 34.1. Современная автомобильная магистраль
этому ее рассчитывают на движение не менее двух рядов автомо-
билей Разделение единой проезжей части на две самостоятельные
лает проектировщику возможность легче приспосабливать дорогу
к рельефу местности, применяя ступенчатое расположение проез-
жих частей на косогорах и самостоятельное их трассирование
(рис. 34.2). При этом должна быть обеспечена плавность разделе-
ния и слияния проезжих частей (рис. 34.3).
На автомобильных магистралях отсутствуют пересечения пото-
ков движения в одном уровне, светофоры и знаки, ограничивающие
скорости движении Въезд на автомобильные магистрали с других
дорог возможен только на специальных примыканиях, оборудован-
ных дополнительными полосами разгона или замедлении (переход-
но-скоростными полосами), которые дают возможность въезжаю-
щим автомобилим развить скорость, соответствующую скорости
движении по магистрали, и лишь после этого беспрепятственно
влиться в поток автомобилей.
Чтобы устранить помехи для движения от местного транспорта
и пешеходов, автомобильные магистрали прокладывают в обход на-
селенных пунктов, въезды на них делают только на пересечениях
с дорогами, имеющими большую интенсивность движения. Местные
дороги пересекают магистрали в разных уровнях без устройств
съездов.
Много общего в принципах проектирования с автомобильными
магистралями имеют дороги категории 16, предназначенные для об-
.350
Рис. 34.2 Ступенчатое расположение проезжих частей на косогоре
служивания интенсивных автомобильных перевозок на сравнитель-
но короткие расстоянии, преимущественно в зоне крупных населен-
ных центров и в промышленных районах. Расчетные скорости дви-
жения на них (120 км/ч) меньше, чем на дорогах категории 1а,
и на них допускаются транспортные развязки в одном уровне
Так как магистрали предназначены для перевозок на большие
расстояния, вдоль пути располагают бензозаправочные станции,
пункты технической и медицинской помощи, гостиницы, столовые
(см. гл. 35). Около дорог для кратковременного отдыха водителей
оборудуют стояночные площадки.
Строительство автомобильных магистралей оправдывается лишь
при высокой интенсивности движения. Предельные интенсивности
движения, при которых считается необходимым переходить на
устройство дорог с разделительной полосой и самостоятельными
проезжими частями для движения в противоположных направле-
ниях, принимают в разных странах от б до 9 тыс. авт./сут (в
СССР 7 тыс авт./сут) При интенсивности 25—30 тыс авт./сут ста
ловятся необходимы три полосы движения в каждом направлении
Хотя современные легковые автомобили развивают в благопри-
ятных дорожных условиях высокие скорости, расчетные скорости
проектирования автомобильных магистралей принимают от 120 до
150 км/ч. Это объясняется рядом причин:
невозможностью движения всего потока автомобилей со ско-
ростью, которую могут развить наиболее быстрые из них. Чем выше
351
В)
Рис. 34.3. Способы перехода от обычного к ступенчатому расположению проеэ
эких частей:	, .
а, б. в — продольные профили к планы трассы; гид — поперечные профили
интенсивность движения, тем сильнее начинают проявляться npj
движении взаимные помехи автомобилей, вызывающие снижение
скорости потока;
значительным возрастанием стоимости строительства прн повы-
шении расчетной скорости. Это связано с необходимостью проекта
ровання дорог с малыми продольными уклонами и большими ра-
диусами вертикальных игоризонтальных кривых;	'
значительным увеличением расхода топлива при высокой скор»
стн движения и резким увеличением количества и тяжести дорож
но-транспортных происшествий?,
При расчете элементов автомобильных магистралей в плане i
продольном профиле, основываясь на известных закономерности}
(см. гл. 3 и 4), учитывают следующие особенности движения е вь^
сокими скоростями:	.	,
уменьшение коэффициента сцепления с возрастанием скорост^
определение радиусов кривых из условия удобства проезда дл
пассажиров исходя из малых значений коэффициентов поперечив
силы р=0,054-0,08;	f
необходимость обязательного обеспечения пространственна
зрительной плавности трассы путем рационального взаимного сочЯ
тания элементов ее плана и профиля, введения длинных переход
ных кривых и учета требований ландшафтного проектирования;
352
значительное увеличение длины тормозного пути, которое вызы-
вается возрастанием времени реакции водителей до 2—3 с, сниже-
нием коэффициента сцепления, а также особенностями торможения
при высоких скоростях. Поскольку прн резком торможении при вы-
сокой скорости самое незначительное нарушение регулировки тор-
мозов и неравномерная шероховатость покрытия дороги могут вы-
звать занос автомобиля даже на сухом покрытии, водители тормо-
зят с неполным- использованием возможностей тормозных систем
или путем ряда последовательных притормаживаний.
С учетом этих особенностей для современных автомобильных ма-
гистралей типичны следующие требования к элементам плана н
профиля: ширина полосы движения 3,5—3,75 м; радиусы кривых
в плане 3000—5000 м; радиусы выпуклых вертикальных кривых
20 000—-50 000 м; радиусы вогнутых вертикальных кривых 5000—
8000 м; расстояния видимости из условия торможения перед пре-
пятствием' 250—350 м.	<
34.2. Поперечный профиль автомобильных магистралей
Поперечный профиль автомобильных магистралей имеет суще-
ственные отличия от поперечных профилей дорог более низких ка-
тегорий (рис. 34.4), а именно:
встречные потоки движения отделяются друг от друга непере-
секаемой автомобилями полосой (разделительной полосой);
поток автомобилей, движущихся в одном направлении, четко де-
лится по скоростям путем выделения разметкой иа каждой проез-
жей части нескольких полос движения. Каждая проезжая часть,
предназначенная для движения в одном направлении, имеет йе ме-
нее чем две подосы движения, из которых внутренняя служит для
Рис. 34.4. Элементы поперечного профиля современных автомобильных магист-
ралей:
а — прн узкой разделительной полосе; б — прн шкрокой полосе:
/ — разделительная полоса; 3 — проезжая часть; 3 — стояночная полоса ялн дополнительная
полоса для движения иа подъем; 4 — Грунтовая обочина; 5 —внешняя краевая полоса; 4 —
внутренняя краевая полоса; 7 — внутренняя укреплённая обочина
12—1144
353
обгона, <а при высокой интенсивности движения*—для легковых ав-
томобилей, движущихся с высокими скоростями.
Так как при движении с высокой скоростью съезд колеса авто-
мобиля с основного покрытия на обочину из-за разности коэффи-
циентов. сопротивления качению угрожает опасностью заноса, на
автомобильных магистралях устраивают между краем покрытия и
обочиной, а также краем покрытия и разделительной полосой крае-
вые полосы, шириной 0,5—0,75 м, создавая хорошо видимую в лю-
бое время суток леиту, окаймляющую дорогу и облегчающую вож-
дение автомобилей. Обочины иа автомобильных магистралях обя-
зательно укрепляют. Съезд автомобилей иа обочииы разрешается
только в случае неисправности.
Укрепленную обочину устраивают шириной не менее 3 м, что-
бы стоящий на ней автомобиль не влиял на условия движения по;
дороге. Остановки для отдыха и осмотра окружающего ландшафта’
разрешаются только на специально оборудованных площадках в?
стороне от дороги. На автомобильных магистралях с весьма ббль-.j
шой интенсивностью движения на обочинах оборудуют специальные
стояночные полосы, на которых неисправные автомобили останавг
ливаются в ожидании приезда технической помощи. На стояночных
полосах дорожной одежде придают такую же прочность, как на
проезжей части. В этом случае собственно грунтовые обочины HaS
магистралях имеют малую ширину (от 0,75 до 1 м) и предиазнан
чаются для установки ограждений.
Ширину разделительной полосы принимают такой, чтобы встреч*
ные потоки движения не создавали взаимных помех и было исклю-
чено психологическое воздействие на водителей проезжающих С
большой скоростью встречных автомобилей. Практически раздели»
тельные полосы устраивают шириной от 3 до 13 м. В последнем
случае, имеется возможность при последующем росте интенсивности
движения увеличить ширину проезжих частей за счет уменьшения
разделительной полосы до 4—7 м.	.
В СССР разделительную полосу иа дорогах категории 1а делаЛ
ют шириной 6 м, а категории 16 — 5 м, но на особо ценных земля®!
разрешается уменьшать ширину разделительных полос, устанавлиЛ
вая по оси дороги ограждения, расстояние от которых до кромюйЯ
покрытия должно быть не менее 1 м. Если впоследствии предлсЯ
лагается в связи с ростом интенсивности движения уширять прав
езжие части, разделительные полосы уширяют, принимая соответя
ствеиио для дорог категории 1а ие мейее 13,5 м и дорог категорий
16 — 12,5 м. Широкие разделительные полосы, которым придается
вогнутый поперечный профиль, имеют ряд преимуществ: грунт, смыД
тый с разделительной полосы, не загрязняет проезжую частей
уменьшается ослепление водителей светом фар встречных автомоЯ
билей; создаются большие удобства для устройства виражей. ’ Д
Для отвода дождевой и талой, воды вогнутой разделительной
полосе на горизонтальных участках придают пилообразный прей
354
дольный профиль с уклоном 5—7%о. Вода поступает по располо-
женным в пониженной части полосы лоткам к водоприемникам, а
оттуда отводится в боковые канавы.
Вдоль разделительной полосы, обычно имеющей дерновый по-
кров, по тем же причинам, что и вдоль обочины, располагают укреп-
ленную краевую полосу. В местности с жарким засушливым клима-
том, где трава на разделительной полосе летом быстро высыхает,
на разделительных полосах иногда устраивают дорожную одежду,
выделяя полосу сплошными линиями разметки.
На пригородных участках дорог, где опасность неорганизован-
ных разворотов с переездом через разделительную полосу выше,
чем на загородных участках, разделительные полосы иногда устраи-
вают в возвышающихся бордюрах городского типа, что лучше ор-
ганизует движение.
Конструкция виражей на автомобильных магистралях сложнее,
чем на обычных дорогах, в связи с большей высотой поднятия про-
езжей части и необходимостью отвода водЫ с разделительной
полосы. В зависимости от возвышения проектной линии над поверх-
ностью земли и от наличия косогориости возможны различные кон-
структивные решения виражей, отличающиеся выбором оси пово-
рота каждой из проезжей части. Они приводят к различному изме-
нению отметок внешней и внутренней бровок земляного полотна
(рис. 34.5). Наиболее распространены следующие решения.
1.	Поворот всего поперечного профиля вокруг внутренней бров-
ки земляного полотна (рис. 34.5, об).
Недостаток этого способа заключается в том, что в связи с боль-
шой высотой поднятия внешней проезжей час7и при взгляде на
кривую издалека возвышающийся вираж выглядит как некраси-
вый бугор. Рациональная область применения виражей данного ти-
падороги, проходящие по косогору с небольшим поперечным
уклоном, когда устройства насыпной части можно избежать путем
небольшой раздвижки проезжих частей и расположения их в раз-
ных уровнях (ступенчатое расположение проезжих частей).
2.	Поворот обеих проезжих частей около внутренних кромок по-
крытия или осей проезжих частей (рис. 34.5, виг). Внешняя бров-
ка земляного полотна при этом возвышается на небольшую высоту.
Однако разделительная полоса приобретает обратный поперечный
уклон, что создает затруднения с организацией отвода воды.
3.	Поворот проезжих частей около кромок, прилегающих к раз-
делительной полосе (рис. 34.5, д). В этом случае поперечный про-
филь разделительной полосы не изменяется, ио внутренняя бровка
земляного полотна понижается на большую высоту, чем при преды-
дущих способах разбивки. В неблагоприятных гидрогеологических
условиях, например иа заболоченных участках, возвышение* бровки
может оказаться недостаточным. Однако понижение земляного по-
лотна на участке виража меньше нарушает Зрительную плавность
дороги, чем возвышающийся вираж.
12*	355
Рис. 34.5. Способы устройства виражей иа автомобильных магистралях:
а — поперечный профиль на прямых участках; /5 —поворот поперечного профиля относи «Л
тельно бровки, земляного полотна или внутренней кромки покрытия; в — поворот проезжий)
частей относительно их внутренних кромок: г—поворот проезжих частей относительно их|
осей; д — поворот проезжих частей относительно кромок, прилегающих к разделительной^
полосе:	М
/ — разделительная полоса; 2 —краевые полосы; 3 —проезжая часть; 4 — укрепленная of^hj
чина или остановочная полоса; $ — грунтовая часть обочины; 6 — точки поворота проезжих.1
1 • -	' частей •
- -	-	;	- ' .	Л
В целях упрощения строительства на кривых больших радиусов
виражи не устранвайт. Но с точки зрения удобства и безопасности
движения вираж с уклоном, ие превышающим номинальный попе*
речный уклон проезжей части, всегда является целесообразным.
Водопропускные сооружения на автомобильных магистралях
устраивают преимущественно в виде труб, над которыми конструк-
ция земляного полотна не меняется. На малых и средних мостах!
ширину проезжей части н обочнны также не меняют по сравнение
с прилегающими участками.
Для невысоких наЬыпей на автомобильных магистралях наибов
лее характерен поперечный профиль с лотками глубиной 50—60 см|
имеющими очень пологие откосы и округлое дно. Глубокие каиавм
н резервы на придорожной полосе создают значительную опасности
аварии в случае съезда автомобиля с дороги с высокой скоростьки
Разделительная полоса, обычно покрытая дерном, ухудшаем
водный режим земляного полотна автомобильных магистралей. ВЯ
время таяния снега и дождей через нее просачивается вода, котсЦ
356

Рис 34.6. Схема обеспечения отвода воды с разделительной полосы на виражах:
а — при широкой разделительной полосе; б — при узкой разделительной полосе;
/ — дренажная трубка для сбора воды из песчаного слоя; 2 — трубка, отводящая воду в во-
досток; 3— водоприемник; 4—коллектор; 5 — водоприемная решетка; 6 —• одерновка; 7 —
отвод воды из водостока; 8 — бетонный лоток на откосе
рая может способствовать в местностях с суровым климатом пучи-
нообразованию. Поэтому под разделительными полосами, особенно
если они имеют вогнутое очертание, устраивают водонепроницаемые
глиняные прослойки и закладывают дренажи, из которых вода си-
стематически сбрасывается в понижения местности (рис. 34.6).
Отвод воды с разделительной полосы на участках виражей
осложняется тем, что на нее стекает вся вода с одной из проезжих
частей.
Периодически необходимо устраивать на разделительной полосе
воДопр>йемнне колодцы с выводами на придорожную полосу. При
невозможности этого под разделительной полосой укладывают кол-?
лектор, из которого воду отводят в пониженные места рельефа.
К водоприемным решеткам водостока вода стекает по одерно-
аанноййчоверлности разделительной полосы. На участках с боль-
шими з продольным и уклонами разделительную полосу укрепляют^
например^сборными бетонными лотками.
.wwiit.sqci -S' - 	•	•	 ,
".Ri.iiC1 JSr.	.
• > 34.3. Предо льный профиль автомобильных магистралей
Продольный профиль автомобильных магистралей проектируют
с обязательным соблюдением принципа обеспечения пространст-
венной плавности трассы. Проектная линия может состоять как из
непосредственно сопрягающихся вертикальных кривых, так и из
участков с постоянным продольным уклоном для дорог в горной и
пересеченной местностях.
Характерным является использование эстакад больших проле-
тов, перекрывающих широкие долины без изменения общего на-
правления трассы. Этим исключаются спуски дороги в долину с по-
терей ранее; набранной высоты, которые обычны для продольного
35?
профиля дорог более низких категорий. Широко распространено
прорезание отрогов гор и холмов короткими тоннелями мелкого за-
ложения без изменения направления дороги в плане.
Мосты на автомобильных магистралях, в том числе и с боль-
шими пролетами, подчиняют направлению трассы, чтобы не нару-
шать ее плавности. Не допускается сооружение горизонтальных
или с постоянным уклоном мостов на вогнутых вертикальных кри-
вых, поскольку они создают впечатление плоской доски, нарушаю-
щей плавность дороги.
При совмещении кривых в плане и продольном профиле типич-
ным стало строительство криволинейных мостов, располагаемых,
как на кривых в плане и продольном профиле, так и на переходных'
кривых и виражах. При этом чаще всего для каждой проезжей?
части строится самостоятельный мост. Неизбежное осложнение'
конструкции мостов, не создающее серьезных трудностей для совре-;
менной строительной техники, оправдывается существенным улуч-^
шением трассы дороги. Исключением являются большие мосты че$
рез судоходные реки, расположение которых определяется выбором!
наиболее целесообразного места для мостового перехода.
Глава 35
ОБОРУДОВАНИЕ И БЛАГОУСТРОЙСТВО ДОРОГ
35.1.	Комплекс мероприятий по обслуживанию движения
Дальность перевозок по автомобильным дорогам с каждым го?
дом возрастает. Увеличивается количество дальних автобусный
маршрутов, грузовых перевозок, туристских поездок на личных ав.
томобилях. ч
При проектировании дороги должен быть предусмотрен комп!
леке мероприятий по обслуживанию, организаций и обеспечений
безопасности движения. Водителям и пассажирам автомобиле^
едущим на большие расстояния, требуются питание и периодичен
ский отдых. Необходима заправка автомобилей, а иногда их
осмотр, обслуживание и мелкий ремонт. На местных автобусны|
пассажирских линиях нужны оборудованные площадки для посай
ки пассажиров, имеющие крытые павильоны для ожидания при
непогоде.	i
На дороге в период ее эксплуатации должна быть развернут^
служба содержания и ремонта. В проекте для нее предусматриваю!
рабочие помещения, гаражи для дорожных машин, мастерский
склады материалов и жилые дома для сотрудников. Необходима
также информация водителей о предписываемых режимах движй
ния по дороге путем установки дорожных диакон и указателей, анйв
358
Рис. 35.1. Плакировка площадок для
остановки автомобилей:
а — площадка отдыха около места с кра-
сивым видом;.<5 — площадка отдыха около
реки;
1 — столы и скамейки; 2 — лиИии разметки;
3 — островок, Отделяющий стоянку от до-
роги; 4 — туалет и мусоросборник; 5 — ку-
старник; 6 — лестница к реке
рийная служба — оказание меди- а) крвсивШц циз
цинской помощи пострадавшим
при дорожно-транспортных проис-
шествиях и технической помощи
поврежденным автомобилям.
На дорогах с интенсивным
движением для этой цели обо-
рудуется линия телефонной связи
с установкой на разделительной
полосе или обочинах через 1—
2 км телефонных аппаратов, сое-
диненных с ближайшей дорож-
ной организацией. Для обеспече-
ния безопасности движения по
дорогам устанавливают огражде-
ния, вводят искусственное осве-
щение опасных участков.
Необходимая степень совер-
шенства этой системы мероприя-
тий и ее объем зависят от интен-
сивности движения, характера
перевозок и категории дороги.
В зависимости от назначения
и количества останавливающихся
автомобилей различают несколь-
ко видов придорожнйх площадок
для остановки автомобилей (рис.
35.1):
, автомобильные стоянки около придорожных столовых, магази-
нов на время длительного отсутствия водителей;	?
-.а площадки; отдыха в стороне от дороги около мест, привлекаю-
щих большое количество людей (берег реки или моря, родники в
засушливых пустынных районах и др.). Средняя продолжительность
столики 2—t-З ч, отдельных автомобилей—до 10—12 ч;
площадки для кратковременной остановки автомобилей до по-
лучаса около достопримечательных мест и красивых видов на Пе-
риод осмотра. Они располагаются иа горных перевалах, на холмах,
с которых открывается панорама города, на обрывистом берегу ре-
ки или моря, у памятных мест исторических событий и др.;
придорожные площадки, рассчитанные иа остановку для отды-
ха малых групп из нескольких автомобилей в течение 2—3 ч. Их
стремятся расположить в живописных местах, отличающихся от об-
щего ландшафта местности — на лесных полянах, у водоемов, в лес-
ных массивах, в степи;
площадки около проезжей части или ее уширения для кратко-
временной остановки 2—3 грузовых автомобилей иа 10—15 мин,
обычно для устранения мелкой неисправности.
359
размеры площадок для стоянки автомобилей определяют исхо-
дя из количества останавливающихся одновременно автомобилей.
На дорогах I и II категорий У въездов в крупные города следует
предусматривать стоянки Вместимостью до 50 автомобилей. Пло-
щадки Отдыха располагают иа дорогах ! и II категорий через 15—
20 км, на дорогах III категории через 25—35 км и IV категории че-
рез 45—55 км.
Размеры площадок принимают исходя из перспективной интен-
сивности и состава движения. Места для площадок намечают в
процессе изысканий.
На площадках отдыха по функциональному назначению разли-
чают зону стоянки автомобилей, зону отдыха И санитарно-гигиени-
ческую зону с мусоросборником и туалетом. В зону отдыха запре-
щается въезд автомобилей. Она оборудуется укрытиями для
отдыхающих от непогоды, озеленением, столами и скамьями, облег-
ченными тротуарами — дорожками из устойчивых местных мате-
риалов.
Желательно наличие на ней источника питьевой воды.
Площадки отделяют от основной дороги разделительным остров-
ком, засаженным высокими густыми кустарниками или деревьями,
чтобы смягчить шум от движения по дороге. Удаление островка от
дороги должно удовлетворять требованиям к боковой видимости
дороги. Полоса сквозного проезда, по которой автомобили съезжа-
ют с дороги и возвращаются на нее, должна прилегать к дороге
под углом 7—12°.
На стоянке автомобилей устраивают прочную беспыльную до-'
рожную одежду.	' J
Развитие автобусных пассажирских междугородных и пригород-
ных перевозок,возрастающих с каждым годом, требует созданий
необходимых удобств — павильонов для укрытия ожидающих от-
непогоды, туалетов, посадочных платформ. Обычно автопавильоны^
устраивают из сборных железобетонных элементов с архитектур-]
ным оформлением, учитывающим национальные особенности рано-’
на строительства (рис. 35.2). Автобусные остановки располагают/;
вблизи от населенных пунктов, на участках дорог с хорошо обеспе-
ченной видимостью.’Для уменьшения опасности при переходе пас-
сажиров через дорогу автобусные остановки смещают по отноше:
нию друг к другу, а на дорогах I категории соединяют подземным 
переходом (рис. 35.3). Чтобы остановившиеся для приема и высад^
кн пассажиров автобусы не создавали помех движению на останов-
ках, проезжую часть ушнряют, устраивая в ней так называемые
«карманы».
Сооружения обслуживания движения, без которых теперь не*
мыслима современная автомобильная дорога, включают:	'*(
сооружения технического обслуживания автомобилей —автоза-
правочные станции для отпуска топлива, смазочных материалов Ш
продажи предметов ухода за автомобилями (расстояния между за-*
360

Рис. 35.2. Примеры оформления павильонов на автобусных .остановках
правочными станциями и число обеспечиваемых каждой из них за-
правок в сутки зависят от интенсивности движения по дороге. При
интенсивностях от 2 до 3 тыс. авт./сут достаточно размещать авто-
заправочные станции через 40—50 км с одной стороны дороги при
500 заправках в сутки. При 5—7 тыс. авт./сут необходимо двусто-
роннее расположение станций через 50—60 км при 750 заправках
каждой. При интенсивности, превышающей 20 тыс. авт./сут, необ-
ходимы станции через 20—25 км с двусторонним расположением;
станции технического обслуживания, выполняющие уход и аварий-
361
Рис. 35.3. Схемы расположения автобусных остановок:
а — иа автомобильной магистрали; б—иа дорогах II— V категорий;
/ — ограждение на разделительной полосе; 2—подземный переход; 3 — посадочная пло-
щадка
ный ремонт автомобилей; моечные пункты у въездов в крупные на-
селенные пункты; эстакады Для осмотра транспортных средств и
мелкого ремонта силами самих водителей;
сооружения общественного питания — придорожные кафе и!
буфеты, буфеты-автоматы и столовые самообслуживания, ресто-
раны;	J
места длительного отдыха — придорожные гостиницы, спеЧ
цнальные гостиницы для автомобилистов — мотели, сооружаемые^
на перегонах между городами, рассчитанные преимущественно
ночлег (располагаются не реже, чем через 500 км, предоставляют!
полный набор бытовых услуг); кемпинги, функционирующие!
только в летнее время года (лагеря автомобилистов для ночлега!
и отдыха в течение нескольких дней размещается через 50т*й
100 км); профилактории для отдыха водителей рейсовых авто43
бусов и грузовых автомобилей, осуществляющих маршрутные^
централизованные перевозки.
сооружения дорожно-эксплуатационной службы — комплексы
служебных и Жилых зданий^ подразделений, обслуживающих' др-!
рогу н дорожные сооружения;	'	'	°-
сооружения службы дорожного надзора и безопасности
движения — здания постов ГАИ н контрольно-пропускных пунк-
тов ГАИ;	;
дорожное телефоны и радиопередатчики для экстренного вбн
зова технической и медицинской помощи в случае происше-
ствия. I	'j
Сооружения кратковременного использования во избежание?
чротерь^ремеин располагают непосредственно на придорожной пО-1
лосе.К числу их относятся автозаправочные станции, придорож-j
ные сооружения общественного питания, а также пункты ГАИ.!
Мотели и кемпинги стремятся размещать в стороне от дороги,^
желательно в живописных местах так, чтобы шум от Движений!
362
Рис. 35.4. Схемы планировки прйдорожиых комплексов:
ай б —с расположением пунктов питания с двух сторон дороги; в —с расположением го-
стиницы и ресторана с одной стороны дороги; а —с расположением ресторана над дорогой;'
1 — столовая или ресторан; 2 — автозаправочная станция; 3 — тоннель или мост для пере-
хода через дорогу; 4 — етояика автомобилей; 5 — буфет-автомат; 6 — гостиница; 7I— объезд-
ной путь	 . ’
не, мешал отдыху. Поскольку к дорогам, как к сооружениям мас-
сового пользования, должны предъявляться архитектурные тре-
бования, необходимо, чтобы придорожные сооружения были под-
чинены единой архитектурной идее; увязанной с окружающим
ландшафтом и отражающей национальные особенности района
проложения дороги.
На дорогах высшнх категорий придорожные сооружения рас-
считывают только на обслуживание проезжающих по дороге. На
остальных дорогах следует учитывать н удовлетворение потреб-
ностей местного населения.
Прн планировке комплексов сооружений обслуживании дви-
жения соблюдают ряд требований (рис. 35.4).
На территории всех комплексов должны быть четко выделе-
ны две зоны — обслуживания автомобилей и обслуживания авто-
363
мобилистов. Поскольку первой пользуется большее число проез-
жающих по дороге, она должна располагаться возможно ближе
к дороге; пункт общественного питания может быть расположен
несколько дальше от дороги, вблизи от стоянки автомобилей.
Территория должна быть благоустроенной и иметь места для
отдыха и установки дополнительных столиков на открытом воз-
духе в период летних отпусков.
На автомобильных магистралях с значительной интенсивно-
стью движения заправочные станции, рестораны или столовые
дублируют с двух сторон дороги. При расположении в целях
экономии главного сооружения комплекса с одной стороны доро-
ги должна быть обеспечена безопасность перехода через магист-
раль по подземному переходу или пешеходному мостику На до-
рогах II—V категорий допускается переход через дорогу в спе
циально обозначенном месте.
Планировка территории должна предусматривать четкую, как
правило, одностороннюю организацию движения. Необходимо
обеспечить возможность сквозного проезда через комплекс с уст -
ройством удобных подъездов к автостоянкам у сооружений об
служивання движения без пересечения транспортных потоков.
Для движения пешеходов устраивают специальные дорожки
35.2.	Средства информации водителей об условиях движения.
Ограждения и направляющие устройства
Для ознакомления водителей с дорожными у--юанями на
маршруте их следования и предписания им безопасных и соот-
ветствующих оптимальным условиям использования дороги режи-
мов движения в проектах дорог предусматривают установку
дорожных и путевых знаков и разметку проезжей части. Пере
чень применяемых знаков регламентирован ГОСТ 10807—78 «Зг i
кн дорожные», разработанным применительно к положения**
международной конвенции, а установка знаков — ГОСТ 23457
Дорожные знаки делятся на четыре группы:
предупреждающие — информируют водителя о приближения
к опасному участку и о необходимости проезда его с повышенной
внимательностью при соответствующем снижении скорости. Та-
кими местами являются, например, пересечения с другими
рогами в одном уровне, сужения дороги, участки, где дорогу мо
гут перебегать дети, появляются домашние н дикие животные,
места камнепадов и др.;
запрещающие — вводят жестко регламентированные прани щ
движения, необходимые для безопасности или четкой организации
движения (запрещение проезда, стоянки, остановки, поворо i или
разворота, ограничение скорости и др.);
364
Рис 355 Указательные знаки над проезжей частью автомобильной магистрали
предписывающие — вводят режимы движения, обязательнее
для всех или части участков движения (указания обязательны .
направлений движения, полос движения, выделяемых только тля
легковых автомобилей, пешеходных и велосипедных до].ож«к
нт д.);
указательные — сообщают об особенностях дорожной об i
иовкн или информируют о приближении к местам, где меняют • .
дорожные условия или расположены те или иные объекты (ди
роги с односторонним движением, участки скоростных дорог, от
ветвления, ведущие в тупик, автозаправочные станции н пункты
технического обслуживания, пункты питания и медицинской по
мощи и др ).
Ряд указательных знаков связан ъ чисто дорожными условия
ми. Они информируют едущих о наименовании населенных пунк-
тов, направлениях ответвляющихся дорог, указывают расстояния
до крупных населенных пунктов На автомобильных магистра
тях с высокими скоростями движения эти знаки устанавтнва»
на специальных фермах над проезжей частью (рис 35.5).
В конце каждого километра ставится километровый знак, ука-
зывающий расстояния до начала и конца дороги
Многие из предупреждающих знаков являются своеобразным
свидетельством допущенных при проектировании дороги ошибоч-
них или неудачных решений, в результате которых на дороге
возникли опасные или снижающие эффективность использования
автомобильного транспорта участки. Места расстановки дорож
ных знаков должны быть предусмотрены в проекте дороги на
основе анализа графиков скоростей движения или коэффициентов
безопасности и пропускной способности.
Дли правильного использования проезжей части автомобиля
ми на ней наносят линии разметки, которыми выделяют полосы
движения или обозначают места пешеходных переходов, посадоч
ные площадки, зоны запрещения стоянки или остановки транс
портных средств. Разметку выполняют согласно ГОСТ 13508—74
«Разметка дорожная». Наличие линий разметки способствует чет
кой организации и безопасности движения и повышает пропуск-
ную способность дороги.
Продольная разметка бывает прерывистой и сплошной. Сплош-
ную разметку пересекать запрещается. Если на участке разре-
шается обгон с выездом на полосу встречного движения только
для одного направления движения, то наносится двойная линия
разметки — сплошная и прерывистая. Прерывистую линию нано-
сят с той стороны, откуда разрешено пересечение.
Для уверенного управления автомобилем водитель должен
быть ориентирован в направлении дороги на достаточно большом
расстоянии. Для этого в местах, где съезд с земляного полотна
представлял бы существенную опасность, по бровкам дороги уста-
навливают сигнальные столбики. Сигнальные столбики не пред-
назначены для задержания автомобиля и поэтому не рассчитаны
на удар автомобиля. На прямых участках дорог расстояние между
столбиками принимают 50 м, на кривых в зависимости от их
радиусов 5—25 м.
На участках дорог, где съезд с дороги может вызвать проис-
шествия с тяжелыми последствиями или наезд автомобиля на
опоры путепроводов либо мачты освещения, ставят прочные
ограждения барьерного типа, которые могут удержать транспорт
ные средства от выезда с дороги или падения с моста. Они бы-
вают металлическими из полос специального проката, тросовыми
или железобетонными (рис. 35.6). Металлические ограждения из-
готовляют согласно ГОСТ 26804—86 «Ограждения дорожные ме-
таллические барьерного типа».
Ограждения устанавливают на обочинах в 0,5 м от бровки
земляного полотна на прочных опорах Их рассчитывают на наезд
грузового автомобиля под углом 20° со скоростью 50 км/ч. Наи-
более совершенные типы ограждений обладают податливостью.
При их деформации во время наезда автомобиля в сопротивле-
ние вовлекаются несколько пролетов и гашение кинетической
энергии автомобиля происходит на относительно большом пути
прогиба ограждения, т. е. отрицательное ускорение, возникающее
при удержании автомобиля, невелико.
366
Рис. 35.6 Ограждения и предварительный указатель направлений на автомо-
бильной магистрали
На автомобильных магистралях с большой интенсивностью
движения ограждения устанавливают также и на разделительной
полосе (см. рис 34 1)
35.3.	Озеленение дорог
Древесные и кустарниковые насаждения на дорогах могут
предназначаться для технических целей (предохранение дорог
от снежных заносов, создание защиты от резких порывов ветра
в местах выхода дороги из зоны затишья на открытое место),
а также для архитектурно-художественного оформления до-
роги.
Снегозащитные насаждения представляют собой густые много-
рядные полосы деревьев и кустарников, которые задерживают
снег, сметаемый ветром с прилегающих полей Простейшим ви-
дом снегозащитных насаждений являются живые изгороди — гу-
стые двухрядные посадки деревьев или кустарников, за которыми
отлагается снег.
Снегосборные полосы обычно компонуют из нескольких рядов
деревьев с низкой плотной кроной, окаймленных со стороны поля
одним-двумя рядами плотного кустарника. При большом числе
рядов в посадки вводят и высокие деревья (ель. сосну, березу,
тополь) Лесная полоса создает на пути переносимого ветром
снега преграду, снижающую скорость ветра, что приводит к от-
ложению снега в лесной полосе и вблизи от нее Количество рядов
зависит от объема приносимого на зиму снега (табл. 35.1). Для
367
Рис. 35.7. Декоративное оэелевение автомобильной магистрали:	>
1 — ряды снегозащитных ограждений или опушка леса; 2 — групповые посадки деревьев и
кустарников; 3— одиночные декоративные деревья и кустарники; 4— рядовые посадки '
устройства снегозащитных полос необходим дополнительный от*
вод, причем йолоса от дороги до снегозащитных насаждений
остается в ведении землепользователей»	. Л
, Декоративные насаждения предназначаются для украшей^я?
дороги, уменьшения её однообразности, придания ей жнв6цйсно-$
сти, увязки дороги с окружающей местностью. По принципам ком-j
поновкц они быващт трех типов:	. s s |
регулярного, когда деревья и кустарники располагаются пд^
раздельно бровке дороги в строго определенном^ порядке, .на но-З
стоянном расстоянии друг от друга (рис. 35.7, а). Чтобы устра^
нить однообразие и монотонность регулярных посадок, периодиЦ
чески меняют виды деревьев или включают в -регулярные посаддёй
 
отдельные декоративные группы деревьев;	>1
ландшафтного,
пределах полосы Отвода деревьев и кустарников в виде групй
разного размера	:
том, существу
(рис, 35.7, б\:
смешанного-, когда на фоне регулярных рядовых посадок ра$
мещают ландшафтные группы, особенно подчеркивая ими перФ
368 .
когда декоративные посадки размещает
состава, увязанных с придорожным ландшаф-
ей растительностью и формами рельеф!
Таблица 3&.1
Объём приноси* мого за зиму снега, м’/м	\ Число рядов . в полосе	Необходимая ши* рииа полосы земли, м	Расстояние от бровки дороги до посадок, м
10—25	2	4	15—25
25—50	4	9	30
50—75	6	12	40
75—100	6—8	14	50
100—125	6—8	17	60
125—150 .	6—8	19	65
150—200	8—10	22	70
200—250	6—8	28	50 (в Две полосы с разрывом 50 м)
сечения и примыкания автомобильных дорог, подходы к мостам
(рис. 35.7, в).
Проекты озеленения разрабатывают с привлечением ландшафт-
ных архитекторов-озеленителей, подбирающих для каждого участ-
ка дороги хорошо произрастающие на нем породы деревьев и кус-
тарников. .
Глава 36
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГОРОДСКИХ УЛИЦ
36.1.	Планировка уличной сети и элементов городских улиц
! План уличной сети города определяется размещением- произ-
водственных предприятий, жилых кварталов, общественных' зД'а-
jiWff,uHtHfeanOB, присТаней, - а также примыканиями загородных
'ДорЬг?'““"!	 ' •' '-'‘'о-  J --	:=*>.-
1 'ПЛаййрбвйа старых городов складывалась исторически под
влиянием социальных, топографических и климатических усло-
вий.П$й' планировке новых городов в СССР исходят из основ-
ного прййцип а создания наибольших удобств для населения. Пла-
нировку новых городов, равно как' развитие и реконструкцию
существующих, основывают на всестороннем изучении размеще-
ния промышленности, транспортных связей, выборе наиболее при-
годных для жилых кварталов участков и создании зеленых мас-
сивов.
Различают несколько систем планировки городов: радиальную,
радиально-кольцевую, прямоугольную и смешанную (рис. 36.1).
Для большинства старинных городов-крепостей характерна ра-
диально-кольцевая система планировки. Примером такой плани-
ровки служит Москва. Города, основанные в XVIЬ—XVIII вв.,
имеют, как правило, прямоугольную планировку.
369
Рис. 36.1. Системы планировки городов:
а — радиальная; б—радиально-кольцевая; в — прямоугольная; г — смешанная,
При смешанной системе правильная прямоугольная планиров-
ка сочетается с прокладкой диагональных улиц —лучей, наруша-
ющих некоторое однообразие прямоугольной планировки и созда-
ющих красивые площади и перспективы улиц. Непревзойденным
примером смешанной планировки города может служить Ленин-
град.
Планировка уличной сети оказывает значительное влияние иа
работу транспорта. По сравнению с кратчайшим направлением
(по Воздушной линии) прямоугольная планировка удлиняет путь
в среднем иа 27%, а радиально-кольцевая только на 10%. Улич-
ную сеть города характеризуют общим протяжением и плотно-
стью в километрах на 1 км2 площади города.
При росте городов в состав уличной сети постепенно включат
ются загородные дороги. Поэтому уличную сеть новых городски^
районов планируют с учетом размещения грузообразующих пуню
тов и расположения сети дорог В пригородной эоне. , , -
При проектировании новых городов сеть улиц намечают нскРг,,
дЯ из предполагаемых направлений потоков городского движе-
ния. Анализируя данные о размещении производственных .цреду
приятий, учреждений, вокзалов, пристаней и мест общественного
пользования, устанавливают направления н размеры грузовых ао-.
токов. В первую очередь по кратчайшему направлению, трасси-
руют основные магистрали. Остальные улицы располагают как
вспомогательные к основным магистралям из условия обеспече-
ния жилых кварталов удобной транспортной связью с промыш-
ленными предприятиями, учреждениями, вокзалами и т, д.
Обычно, плотность магистралей равняется 2—2,5 км/км2. Рас-
стояния между магистралями назначают в пределах 800—-1000 м,
а расстояния между жилыми улицами 200—300 м. Размеры квар-
талов принимают/8—12 га.
Планировка Улиц, перекрестков и площадей составляет от-
ветственную часть общей архитектурной планировки города. При
проектировании, уличной сети учитывают архитектурное оформ-
ление прилегающих площадей, набережных, парков и т. д.
Классификация городских улиц исходит из учета их основных
признаков: характера застройки, перспективной интенсивности и
370
видов движения, степени развития подземного хозяйства, поло-
жения улицы в плайе уличной сети и по отношению к вводам
загородных дорог. В табл. 36.1 приведена классификация, при-
нятая в нормах проектирования городских улиц (СНиП IJ-60-75).
Ширину магистральных улиц общегородского значения между
красными линиями принимают 75—60 м, магистральных улиц
районного значения — 35 м. Ширину жилых улиц назначают в
зависимости от этажности (высоты) зданий: при многоэтажной
застройке — 25 м, а прн малоэтажной застройке—15 м. При
устройстве бульвара ширину улицы увеличивают на его
ширину.
Для небольших населенных пунктов и рабочих поселков вви-
ду малой интенсивности движения требования к ширине улиц и
типу проезжей части несколько снижают.,
Участки автомобильных дорог в пределах населенных пунктов
должны отвечать требованиям, предъявляемым как к автомобиль-
ным дорогам соответствующей категории, так и к городским или
поселковым улицам.
К элементам городской улицы относят проезжую часть, трам-
вайное полотно, тротуары, зеленые насаждения и велосипедные
дорожки.
Ширину проезжей части' назначают в зависимости от перспек-
тивной интенсивности движения в часы пнк н пропускной способ-
ности одной полосы, определяемой с учетом категории улицы,
расстояния между перекрестками и их пропускной способности.
При проектировании городских улиц для преобладающего дви-
жения большегабаритиых автомобилей, автобусов ширину полосы
движения назначают по расчету.
Пропускную способность одной полосы улицы, между пере-
крестками определяют по уравнению для расчета пропускной
способности полосы движения на автомобильной дороге, вводя
в нее поправочный коэффициент на влияние задержек на пере-
крестках:
ЛГу = аЛГ',	(36.1)
где N'— пропускная способность на участке между перекрестками после ус-
тановления нормальной скорости движения.
Коэффициент снижения пропускной способности улицы
L
“=------------(М2)
4 + VA + —	]
где L — расстояние между перекрестками, м; о —скорость движения, м/с;
Д — продолжительность стоянки автомобиля перед закрытым светофором или в
ожидании проезда пересекающего потока автомобилей; а—среднее ускорение при
трогании с места, м/с’; b среднее замедление при торможения автомобиля, м/с*,
37J
Таблица 36.
Расчетной
скорость
движения,
км/ч'
Категории улиц и дорог
Основное значение улиц и дорог
Скоростные дороги	Скоростная транспортная связь между 120	
Магистральные улицы и дороги:	районами крупнейшего или крупного города и между городами и другими населенными пунктами системы .группового расселения с развязкой движения транспорта в разных уровнях	
общегородского зна-	Непрерывного движения — транспортная 100	
чения	связь между жилыми промышленными/рай- она мн и общественными центрами, а также со скоростными дорогами в пределах города с развязкой движения транспорта В разных уровнях Регулируемого движения — транспортная связь в пределах города между жилыми, промышленными районами и общественны- ми центрами, а также с магистральными улицами непрерывного движения с устрой- ством пересечений с Другими улицами в од- ном уровне	80 ।
районного значения	Транспортная связь в пределах района и с магистральными улицами общегородского значения с устройством пересечений с дру- гими улицами в одном уровне	80
дороги грузового движения Улицы и дороги мест- ного значения:	Перевозка промышленных н строительных грузов, осуществляемая вне жилой застрой- ки, между промышленными и коммунально- складскими зонами города с устройством пересечений с другими улицами и дорогами в одном уровне	80
жилые улицы	Транспортная (без пропуска общественно- го транспорта) и переходная связь жилых микрорайонов н групп жилых зданий с ма- гистральными улицами районного значения	60
дороги промышлен- ных н коммунально- складских районов	Перевозка промышленных и строительных грузов в пределах района, обеспечение свя- зи с дорогами грузового движения с устрой- ством пересечений О другими улицами и до- рогами в одном уровне	60
пешеходные' улицы и дороги /	Пешеходная связь с местами, приложения труда, учреждениями и предприятиями об- служивания, местами отдыха и остановками общественного транспорта	60
поселковые улицы	Транспортная связь внутри селитебной зо- ны с’общественным центром, учреждениями и предприятиями обслуживания поселков и сельских населенный пунктов	60
372
Окончание табл. 36.1
. Ё Категории улиц и дорог П 1	 \ Н	>-7 Г	” ' •	Основное значение улиц и дорог	Расчетная скорость движения, км/ч
поселковые дороги	Транспортная связь между селитебной н производственной зонами, промышленными н коммунально-складскими зонами, а также в пределах этих зон	60
проезды	Транспортная связь в пределах микро- районов	30
Примечание. Расчетную скорость движения для горных условий допускается
уменьшать;; иа магистральных улицах и дорогах до 60 км/ч, иа улицах и дорогах местного
значения до 30 км/ч.
Значение коэффициента а зависит в основном от расстояния
между перекрестками и скорости движения. Оно уменьшается с
увеличением скорости движения и уменьшением расстояния ме-
жду перекрестками. По данным проф. А. Е. Страментова, при
скорости движения 40—60 км/ч и расстоянии между перекрест-
ками 300 м коэффициент а составляет 0,4—0,5. При нескольких
полосах движения в каждом направлении пропускная способность
каждой нз последующих полос движения снижается на 20—40%
по сравнению с пропускной способностью крайней правой по-
лосы.
Большое значение для повышения пропускной способности
имеет разделение улицы по направлениям движения при помощи
маркировки или разделительных полос, покрытых газоном. На
улицах, ^де происходит движение общественного транспорта и
расположены общественные учреждения, следует предусматри-
вать дополнительные полосы для остановки и стоянки автомоби-
лей. j •>	7 ;	. 7  ;
При Предварительных расчетах пропускную способность одной
полоеы движения можно принимать по табл. 36.2.
Края проезжей части улиц располагают так, чтобы они нахо-
дились це далее 25 м от красных линий * или чтобы между крас-
ной линией и проезжей частью оставалась свободная спланиро-
ванная прлоса шириной не менее 6 м для проезда пожарных
машин, расположенная нё ближе 5 м от линии застройки. Тупико-
вые проезды должны заканчиваться кольцевыми объездами ра-
1 Красными линиями называются лнннн, определяющие границы городской
улицы (дорогя), вдоль которых осуществляется городская застройка, размещают-
ся парки, сады, скверы, стадионы н другие сооружения. При размещении застрой-
ки с отступом от красных линий в глубину прилегающей территории положение
красных лннвй ие измеияетси, и общая ширина улицы в красных ляннях опреде-
ляется расстоянием между ними, а не расстоянием между зданиями.
План красных линий является важнейшим проектным документом, который
служит исходным материалом для всех последующих стадий проектирования
улиц и дорог города.
373
диусом 10 м или площадками размером 12X12 м. Наименьшая
ширина проезжей части улиц может быть определена в соответ-
ствии с табл. 36.3.
Ширину тротуаров устанавливают в зависимости от категории
улицы, характера застройки и количества пешеходов, считая, что
пешеход при движении занимает полосу шириной 0,75 м. При
назначении ширины тротуара учитывают размещение магазинов
и общественных учреждений, а также возможность использования
тротуаров для прогулок населения по центральным улицам, на-
бережным и т. п.
Пропускная способность одной полосы тротуара составляет
600—1000 пешеходов в 1 ч. Минимальная ширина тротуара
1,5 м и лишь в районах с индивидуальной застройкой может быть
снижена до 1 м. У вокзалов, театров, станций метро тротуары
уширяют за счет удаления застройки от красных линий внутрь
квартала.
В зависимости от общей ширины улицы тротуары можно рас-
полагать: рядом с проезжей частью; между полосами зеленых
насаждений, отделяющими тротуар от проезжей части и от линий
зданий; рядом с линией застройки, но с отделением от проезжей
части полосой зеленых насаждений. В некоторых случаях между
тротуаром и зеленой полосой может быть устроена велосипедная
дорожка.
Трамвайные и троллейбусные мачты и столбы осветительной,;
сети и линий связи устанавливают на тротуарах иа расстоянии
0,35—0,50 м от его борта. В этом случае ширину тротуара уве-
личивают на 0,5—1,0 м.
Т аблица 36.2
Транспортные средства	Наибольшее число однородных физических единиц транспорт^, пропускаемых в 1 ч		
	при пересечении в разных уровнях		при пересече- нии в одном уровне
	иа скоростных дорогах	на магистраль* ных улицах непрерывного движения	
Легковые/автомобили ГруздвЫе	> Автобусы Троллейбусы	1200—1500 600—800 200—300	1000-1200 500—650 150—200 110—130	600—700 300—400 100—150 70—90
Примечание. Пропускная способность пересечений в одном уровне определена для
регулируемых светофорами перекрестков при отсутствии левоповоротного движения. При*
наличии иа перекрестке левоповоротиого движения пропускная способность полосы движе-
ния должна уменьшаться пропорционально размеру левоповоротиого движения.
374
Т аблица Зб.З
 -ч 1 - И 1	И	. .1 1	fl, „ <. Категории улиц и дорог	Ширина од- ной полосы движения,, и	Число полос дви- жения проезжей части в обоях на- правлениях		„ и  - -4., а			 Ширина пре- дохранитель- ной полосы Между про- езжейиа- стью и бор- товым кам-' нем, м
		наимень- шее	с учетом резерва '	
Скоростные дороги Магистральные улицы и дороги: общегородского значения:	3,75	6	8	1
непрерывного движения	3,75	6	8	0,75
регулируемого движения	3,75	4	6	0,50
районного значения	3,75	4	6	—
дороги грузового двяжеиия Улицы и дороги местного значе- ния:	3,75	2	4	—
жилые улицы	3	2	4	. —
дороги промышленных и ком- мунально-складских районов	3,75	2	4	—
поселковые улицы	3,50	2	2	
поселковые дороги	3,50	2	2	—
Примечания. 1. При осуществлении строительства улиц и дорог по очередям ре-
зервные полосы, оставляемые для расширения проезжей. части до расчетной, следует вре-
менно использовать для озелеиеиия.
2. При небольшой интенсивности движения и двустороннем троллейбусном движении
общую ширину проезжей части назначают, не меиее 10.» м.
Большое значение для украшения улиц и улучшения их-сани-
тарно-гигиенических условий имеют зеленые насаждения. Разде-
лительные зеленые полосы повышают безопасность движениям
При установлении типа посадок учитывают общую ширину улиц,
тротуара, расположение подземных коммуникаций и линий трам-
вая. В северных городах деревья сажают в 5—6 м от зданий,
чтобы не.затенять окон. В южных городах, наоборот, для созда-
ния тени деревья приближают к домам, располагая их на рас-
стояний 2—3 м от дома. От края тротуара деревья сажают на
расстоянии не менее 1 м, кустарники — 0,5 м. Ствол дерева сле-
дует размешать так, чтобы он находился на расстояний ие менее
0,5 м от подземных кабелей и 2 м от газопроводов. Между кро-
нами деревьев и проводами осветительной сети и трамвая дол-
жен оставаться просвет не менее 1 м. Размещение зеленых на-
саждений на перекрестках улйц и площадей должно обеспечи-
вать видимость и удобство движения. На широких улицах в
пределах свободных полос можно устраивать газоны. В после-
дующем эти полосы используют для уширения проезжей части,
тротуаров или устройства трамвайных путей. В зависимости от
типа зеленых насаждений полосы должны иметь ширину ие ме-
нее указанной в табл. 36.4.
Велосипедные дорожки устраивают на широких улицах, раз-
мещая их между проезжей частью и тротуаром с каждой сторб-
375
Таблица 36.4
Тип зеленых насаждений	Наименьшая ширина, м	Тип зеленых насаждений	Наименьшая ширина, м
. .. .. Одни рйд деревьев Два ряда » Полоса низкорослого кустарника	2,0 5,0 0,8	Полоса среднего ку- старника Полоса крупного ку- старника Газон Палисадник	1,0 1,2 1,0 4—6
ны. Желательно отделять велосипедную дорожку от проезжей ча-
сти полосой газона.
Ширину велосипедной дорожки принимают: для однополос-
ного движения 1,5 м, для двухполосного 2,5 м. Если нельзя раз-
делить движение по направлениям, то ширину велосипедной
дорожки принимают равной 3,75 м, нанося По ее оси маркировоч-
ную линию.
Трамвайное полотно может быть расположено несколькими
способами: посередине улицы, со смещением к одной стороне
улицы или по двум сторонам бульвара (с каждой стороны по
одной колее). Трамвайное полотно можно устраивать в одном:
уровне с проезжей частью и на самостоятельном полотне (рис.
36.2). В последнем случае повышаются скорость и безопас-
ность, движения трамвая. Стоимость строительства и эксплуата-
ции обособленного полотна меньше, чем путей, уложенных в ож
ном уровне с проезжей частью. Однако такое полотно затрудняет.!
переезд с одной улицы на другую, и им не могут пользоваться
другие виды транспорта. Поэтому обособленное полотно разре-
Рис. 36.2. Размеры трамвайного полотна:
а — при центральных мачтах; б —при двусторонних мачтах (цифры в скобках относятся
устройству обособленного трамвайного пологиа)
376
Рис. 36.3. Конструкция трамвайных путей:
а — шпально-бетонное основание; б -^анкерное основание:
/ — рельсы; 2 — металлические тяги; 3 — бетой; 4 —битум с волокнистым заполнителем; 5 —
асфальтобетон; 6 — шпалы; 7 — анкеры; 8 — металлические пластины
шается устраивать на улицах, где в каждом направлении дви-
жения проезжая часть имеет ширину ие менее 6 м, а трамвайные
линии пересекаются другими потоками движения не чаще чем
через 300 м.
' При установлении ширины проезжей части улицы между
трамвайным вагоном и кузовом автомобиля принимают зазор
0,4 м. Минимальное расстояние от оси пути до тротуара должно
быть ‘раций 2 м.	1
Для того чтобы предохранить асфальтобетонное покрытие от
разрушения под влиянием .вибрации трамвайных рельсов, их от-
деляют от проезжей части полосой брусчатки или. булыжной мо-
стовой шириной 0,4—0,5 м. Более совершенны конструкции трам-
вайного полотна на бетонном основании с жесткой заделкой рель-
сов, исключающей возможность вибрации (рис. 36.3).
Минимальный радиус кривой трамвайной линии принимают
20 м. На кривых малых радиусов уширяют колею, наружный
рельс располагают выше внутреннего и увеличивают расстояние
между осями колеи на размер выноса угла вагона и свеса сере-
дины вагона.
Движение трамвая по городским улицам сопровождается зна-
чительным шумом и вызывает неприятную вибрацию зданий.
Поэтому в больших городах трамвайные линии с наиболее ожив-
ленных улиц переносят на менее загруженные параллельные ули-
377
цы или заменяют трамвай более совершенным автобусным и
троллейбусным транспортом.
Подземные коммуникации располагают под проезжей частью
улицы, тротуарами и зелеными насаждениями. Улицы современ-
ных больших городов проектируют с учетом расположения и со-
здания благоприятных условий эксплуатации сложного и разно-
образного подземного хозяйства. К подземным сооружениям от-
носят ливневую и хозяйственную канализацию, водопровод, газо-
проводы, линии теплофикации, дренажи, электрические кабели
высокого и низкого напряжения различного назначения, кабели
телефонные, телеграфные, радиовещательные, пожарной сигнали-
зации и специального назначения.
Все подземные сети располагают на разных уровнях от по-
верхности проезжей части, что облегчает устройство их пересе-
чений при присоединении домов. В плане их располагают парал-
лельно линии застройки и оси улицы на различных расстояниях
от линии застройки, чтобы при проложении новых или ремонте
старых сетей не повредить другие коммуникации.
Особое внимание обращается на прокладку кабелей высокого
напряжения.
Расстояния от подземных сооружений до застройки, зеленых
насаждений, столбов освещения и других устройств приведены в
табл. 36.5.
Глубина заложения подземных сетей составляет: для кабе-
лей слабого и сильного тока 0,6—-0,8 м, для телефона в блоках
Таблица 36$
	Рекомендуемые расстояния от			подземных сооружений, м.до '		
Подземные сооружения	ЛИНИИ Застрой- ки зда- , ЛИЙ	мачт и столбов наружно- го осве- - и;ення контакт- ной сети н связи	трамвай- ных пу- тей (от крайнего рельса)	путепро- водов, тонне- лей и . других искусств венных сооруже- ний (от стен или опор)	зеленых - ?•", й деревьев.	насажде- вЙ’-.-'	''•'5 куйтар-. НнКОВ s
Г азопроводы низ- кого давления (до 0,005 МПа) Водопроводы Канализация и во- достоки Дренажи . Теплопроводы Трубопроводы горю- чих жидкостей	2,0 5,0 3,0 3,0 5,0 3,0	0,5 1,5 3,0 1,5 1,5 1,5	2,0 2,0 1,5 2,0 2,0 2,0	3,0 5,0 3,0 1,0 2,0 3,0	2,0 1,5 1,5 1,5 2,0 1,5	2,0 1,0 1,0
378
Таблица 36.6
Подземные сети	Минимальное расстояние до сетей, м				
	водопро- вода	канали- эацни	газопро- вода	теплопро- вода	кабелей
Водопровод:	1.5				
разводящие сети при ди- аметре труб ие более		1.5	1,0—5,0	1.5	0,5
					
,, 200 мм то же, не более 200 м	1,5	3,0	1,0-5,0	1,5	0,5
Канализации, водостоки Г азопроводы:	1,5—3,0 1,0	0,4	1,0-5,0	1;0	1,0
низкого и среднего дав- ления (до 0,3 МПа)		1,0	—	2,0	1,0
					
высокого давления (от 0,3 до 0,6 МПа)	2,0	2,0	—	2,0	1,0
высокого давления (от 0,6 до 1,2 МПа)	5,0	5,0	— -	4,0	2,0
Теплопроводы Кабели:	1,5	1,0	2,0—4,0	—.	2,0
силовые	0,5	0,5	1,0—2,0	2,0		
связи	0,5	1,0	1,0—2,0	2,0	—
0,8—1,3 м, для теплосети 1,3—2,0 м. Рекомендуемые расстояния
между подземными сетями указаны в табл. 36.6.
Подземные коммуникации можно укладывать: раздельно, вы-
деляя каждому их виду отдельную траншею; совмещенно, когда
в одной траншее укладывают, например, водопровод, канализа-
цию, газовую и тепловую сети; в коллекторах — общих или спе-
циальных.
Более совершенным способом прокладки подземных сетей на
магистральных улицах является устройство бетонных сборных
коллекторов — галерей (рис. 36.4), в которых размещаются все
подземные коммуникации.
При устройстве коллектора не надо разрывать улицы во вре-
мя ремонта и реконструкции подземных коммуникаций. Некото-
рое увеличение расходов, связанных с постройкой коллектора,
окупается удобствами эксплуатации сетей, особенно при много-
численных подземных коммуникациях.
36.2.	Поперечные профили улиц
Поперечные профили улиц проектируют исходя из данных о
перспективной интенсивности движения, характере будущей за-
стройки и положения улицы в плане уличной сети. Поперечные
профили для каждой категории улицы могут существенно разли-
чаться в зависимости от конкретных условий движения и ши-
рины.
379
I — кабели силовые; 2 — кабели связи; 3 — резерв; 4 — полки для кабелей; 5 — водопровод;
6 — теплосети; 7 — железобетон
Характерная особенность поперечных профилей, применяемых
на магистральных улицах общегородского значения (рис.36.5,а),
заключается в выделении части улицы для транзитного движе-
ния и отделении проездов для местного движения. Иногда в по-
лосе для транзитного движения в прямом и обратном направле-
ниях устраивают разделительную полосу шириной 3—5 м.
На магистральной улице с трамвайным движением (0йс. 36.5, 6)
велосипедные дорожки могут примыкать непосредственно к про-
езжей части или отделяться полосой газона. Полосы газона илй
древесных посадок прерываются в местах остановок обществен^
його транспорта.
380
Рис. 36,5. Поперечные профили улиц:
/ — тротуар; 2 — .местное движение; 3 — транзитное движение; 4— проезжая часть; 5 — обр-
собленире трамвайное полотно
Улицы жилых кварталов чаще всего имеют поперечный про-
филь, изображенный на рис. 36.5, в.
Примыкающие к городам автомобильные магистрали по мере
приближения к городу постепенно изменяют свой поперечный про-
филь и внешнее оформление: ширина проезжей части увеличи-
вается с 6—7 до 12—24 м, конструкция проезжей части совер-
шенствуется, боковые канавы заменяются лотками с подземным
отводом воды, появляются зеленые насаждения.
На улицах больших городов при значительной интенсивности
движения из-за остановок автомобилей у светофоров возникают
продолжительные задержки и заторы движения. Скорость дви-
жения на улицах резко снижается, и для выезда из центральных
районов города на загородные автомобильные дороги нужно за-
трачивать много времени. Чтобы увеличить пропускную способ-
ность улиц и улучшить условия транзитного движения в городах,
устраивают специальные улицы для движения с высокими скоро-
стями до 100—120 км/ч. Улицы скоростного движения изолиро-
ваны от местного городского движения. Все пересечения с други-
ми улицами устраиваются в разных уровнях. С прилегающих
улиц устраивают специальные выезды на улицу скоростного дви-
жения.
Чтобы упростить строительство пересечений в разных уров-
нях, первое время улицы скоростного движения располагали
преимущественно в выемках. Теперь скоростные улицы предпо-
читают устраивать на эстакадах. При этом упрощаются работы
по строительству, сокращается потребность в перестройке под-
земных коммуникаций, уменьшается стоимость строительства.
В настоящее время в крупнейших городах СССР, в том чйс;
ле в Москве, проектируют и строят много специальных дорог
для скоростного движения автомобилей.
36.3.	Особенности изысканий и проектирования городских дорог
По характеру, составу и объему изыскательские работы £
городских условиях во многом похожи на изыскания загородные
дорог. Однако имеется и ряд особенностей, обусловливаемых го
родскими условиями.
При изысканиях для строительства новых и реконструкции су
шествующих улиц общее направление и план улицы устанавли-
вают по данным планировки города. На плане улицы обычно I
масштабе. 1:500 намечают базис — основную опорную линию
для геодезических работ. Ее принимают параллельной оси ули-
цы, размещая так, чтобы движение не мешало работе геодези-
стов. Начальную и конечную точки и углы поворота базиса за-
крепляют на местности, привязывая к постоянным точкам.
382	>	. .
В связи с большим количеством подземных коммуникаций и
инженерных сооружений геодезические работы выполняют в го-
родских условиях с большей точностью, чем на загородных > до-
рогах. ,	; ’ > :	
Трассу измеряют по базису, отмечая на местности пикеты че-
рез 100 м. На всех характерных местах намечают плюсовые точ-
ки. Для получения подробного и точного плана улицы на всех
пикетах и плюсовых точках разбивают нормально К оси проез-
жей части поперечинки до границ красной линии или линии за-
стройки. Трассу нивелируют по базису с обязательной привязкой
ко всем имеющимся вблизи реперам. При разбивке и нивелиров-
ке поперечников должны быть отмечены * трамвайное полотно,
крышки колодцев подземных коммуникаций, , входы в здания,
въезды во дворы, окна подвальных этажей, водоприемные ре-
шетки, канавы, ось и лотки проезжей части. Незастроенные
участки нивелируют по линии оси въезда на расстояние 20 м,
считая от бровки тротуара.
* При изысканиях для проектирования площадей участок рЗз-
бйвают на квадраты со сторонами 10—20 м в зависимости от
рельефа и размера площади. Площадь нивелируют по квадра-
там.
Одновременно выполняют Почвенно-грунтовые и гидрологиче-
ские обследования. Шурфы закладывают в среднем через 100 м.
На участках глубЬких выемок или близкого стояния грунтовых
вод проводят бурение. По данным этих обследований составляют
почвенно-грунтовой профиль н проектируют конструкцию проез-
жей час.ти или, если нужно, дренажи и противопучииные. меро-
приятия.. Вр время изысканий Необходимо точнр установить ме-
стоположение, размеры й состояние существующих подземных
сооружений. При этом могут быть использованы материалы
(планы, чертежи) организаций, ведающих подземным хозяйством.
На основе собранных во время изысканий материалов и исходных
данных, указанных взадании на производство изысканий, разра-
батывают одностадийный рабочий проект, а в сложных условиях
составляет вначале,проект, а затем после дополнительных изыс-
кательских работ раббчую документацию.
‘ Проект на строительство городской улицы включает следующие
материалы:	.
план улицы в масштабе 1 :500 или реже 1:2000, на котором
указывают общую ширину и размеры проезжей части, тротуаров,
велосипедных дорожек; зеленых насаждений, трамвайного полот-
на, размещение светильников, въезды во дворы и схему движения
транспорта;
проект вертикальной-планировки в масштабе 1:500;
поперечные профили в масштабах: горизонтальном 1:2000,
вертикальном — 1 : 200 или 1 : 100;	 ;	>
383
продольный профиль в масштабах: горизонтальном—1:2000
или 1: 1000, вертикальном—-1:200 или 1:100;
планы площадей, перекрестков и характерных узлов в мае*
штабе 1: 200—1:500;
проект водоотвода, включающий план и продольный профиль
водостока, чертежи водоприемных колодцев н пр.;
ведомости объемов работ по устройству земляного полотна;
проезжей части, тротуаров, газонов, водоотводных сооружений
и др.;
проект организации работ;	:
пояснительную записку, в которой обосновывают установлен-
ную ширину проезжей части, конструкцию дородной одежды, а
также принятые способы производства и организации работ.
В особом разделе проектной записки приводятся данные по рас-
чету н конструкции водоотводных и инженерных сооружений;
сводную смету на строительство.
В рабочей документации уточняют принятые и проекте реше-
ния, более точно и подробно определяют объемы работ с учетом
местных конкретных условий. Проект организации работ вклю-
чает линейный график, составленный с применением поточного
метода работ. Стоимость строительных работ определяется по
сводному сметному расчету.
36.4.	Горизонтальная и вертикальная планировки
Улицу в плане и продольном профиле проектируют с учетом)
примыкающих улиц и площадей.
План улицы определяется ее направлением и линиями суще-[
ствуюшей или проектируемрй застройки. Улицу проектируют Нф
основе технических изысканий и съемки плана, продольных ifc
поперечных профилей. На плане улицы указывают пикеты (в го-‘
родских условиях пикет принимают равным 20 или 400 м), попё^
речники, красные линии, примыкающие улицы, входы в здания,;
въезды во дворы» мрчты и/столбы,*-водоприёмнвд^ксшрдцн, смотЧ
ровые колодцы Пбд’ЗёмйЫх ёборужений; эелёйиё й&саждениЯ, трам?
вайное полотно, трассы подземных сетей и все элементы улицы;
Радиусы кривых назначают возможно большими, руководствуясь
нормативными данными, приведенными в табл. 36.7.
Примыкающие улицы соединяют кривыми радиусом не менее'
20 м. На пересечениях улиц борты, отделяющие тротуары от про-
езжей части, устанавливают по кривой радиусом 5—10 м, в край*
нем случае 2—3 м. На углах улиц, по которым предполагается7;
троллейбусное движение, радиусы кривых желательно увеличи-
вать до 15—25 м.	ч
При проектировании проезжей части в плане необходимо обес-
печить заданную ширину на всем протяжении улицы, так как от-
384
Таблица 36.7
Категория улиц и дорог	Наименьшие радиусы кривых в плане, м	Категория улиц и дорог	Наименьшие радиусы кривых в плане» м
Скоростные дороги	600	Улицы и дороги мест-	
Магистральные улицы		кого значения:	' 125
и дороги:		жилые улицы	
общегородского зна- чения:	400	дороги промышлен- ных и коммунально-	125
непрерывного дви-		складских районов	
жеиия		пешеходные улицы и .	
регулируемого дви-	400	дороги	60
женин	250	поселковые улицы	
районного значении		»	дороги	125
дороги грузового дви- жения	400	проезды	30
дельные сужения проезжей части будут ограничивать пропускную
способность улицы на значительном протяжении. Наоборот, если
позволяют местные условия, то в местах намеченных остановок
общественного транспорта следует предусматривать уширения
."Проезжей части , (так называемые карманы) на 3,0—3,5 м
(рис. 36.6).
Вертикальная планировка улиц предусматривает изменение
рельефа местности в * соответствии с инженерно-техническими. и
архитектурными требованиями и установление высотных отметок
поверхности улиц и площадей, расположение подземных соору-
жений, входов в здания, въездов во дворы. К вертикальной пла-
нировке относят также определение высотного положения мостов,
путепроводов, тоннелей и набе-
режных в, зависимости от техни-
ческих и местных условий.
Вертикальная планировка
кварталов преследует цель обес-
печения стока воды к сети на-
ружных и подземных водостоков.
Для уменьшения объема земля-
ных работ проектные решения
предельно используют естествен-
ный рельеф местности. При ма-
лых естественных уклонах мест-
ности такую проектировку мож-
«©выполпять при прямоугольном
очертании кварталов. В пересе-
ченной местности с большими
уклонами и оврагами прямо-
угольная планировка города соз-
Рис. 36.6. Уширение проезжей части
дли остановок общественного транс-
порта:
а и б —на ’городских улицах; в —иа вы-
ездах из города
13—1144
385
Таблица 36.$
Категории улиц  дорог	Максималь- ный нродоль- ныа уклон.	Категория улиц и дорог	Максим ал> ный Продоль- ный уклон, . '
Скорос+иые дороги Магистральные улицы общегородского значения То же, районного зна-. чеши	40 50 60	Улицы местного значе- ния Пешеходные дороги Площадки Стоянки автомобилей	80—60 40 30 20
дает значительные затруднения при строительстве зданий и под-
земных сооружений. В таких условиях улицы следует располагать
по наиболее пониженным местам, допуская криволинейность в
плане и изломы. Это уменьшает объем земляных работ, улучшает
условия отвода воды с прилегающих кварталов и предоставляет
большие архитектурные возможности для проектирования зданий,
расположенных параллельно горизонталям и возвышающихся над
улицей.	1
Продольный профиль составляют обычно по оси проезжей
части. Если по середине улицы предусмотрено трамвайное дви
жение, продольный профиль составляют по оси междупутья или
по головке трамвайного рельса со Стороны междупутья., Если ук-
лон лотка ие совпадает с уклоном По оси проёзЖей части, то про-
дольный профиль составляют по лотку, который можно показы-
вать совмещенным с продольным профилем по оси.
На продольном профиле показывают отметки пикетов и плю-
сов, проектные и рабочие отметки, гидрологические и геологиче^
сйие данные. Предельные продольные уклоны городских улиц й
дорог приведены в табл. 36.8.
В переломы продольного профиля для обеспечения видимости,
плавности и безопасности движения вписывают вертикальные,
кривые. Радиусы вертикальных кривых назначают. возможно,
большими, не вызывающими чрезмерных планцроНочных работ.’
Поперечный профиль проезжей части устраивают двускатным
(выпуклым и реже вогнутым) й односкатным. При ширине проез-
жей части более 9 м следует применять двускатный профиль.
Нанося проектную линию в продольном профиле, одновремен-
но проверяют ее положение на поперечных Профилях, составляе-
мых для каждого пикета и на характерных промежуточных точ-
ках, что позволяет судить об объеме земляных работ, степени
использования существующего покрытия, об обеспечении водоот-
вода с дворовых территорий и о расположений тротуаров у вхо-
дов и въездов.	./	"
Наглядное изображение проектной поверхности улицы полу-
чается при проектировании вертикальной планировки по методу^
проектных горизонталей (рис. 36.7). В этом случае на плане ули
386
цы, вычерченном в масштабе 1:500 или 1:200, наносят .проект-
ные горизонтали, показывающие высотное положение прй|ЙЙ£Й
части, газонов, тротуаров и других элементов улицы. При тадрм
совмещении плановой н вертикальной проектировок получают'ца
одном чертеже полное изображение проектируемой улицы в пла-
не, продольном и поперечном направлениях, позволяющее оценить
организацию отвода воды.	-
Горизонтальную н вертикальную планировку ведут сов-
местно. Проектные горизонтали обычно проводят через 10, 20
или 50''Дм.' На особо сложных узлах пересечений и при и*?
лых проектных уклонах проводят промежуточные горизонтали
через 5 см.
Обычно улицу начинают проектировать с лотков проезжей ча-
сти, чтобы обеспечить отвод воды с нее и прилегающих терри-
торий. Минимальный уклон лотка для асфальтобетонных и це-
ментобетонных покрытий принимают равным не менее 4%о, а для
остальныхне менее 5%. При водоотводе отметки лотка долж-
ны обеспечивать отвод воды в примыкающие или пересекающие
улицы. При устройстве подземного водостока одновременно проек-
тируют размещение . водоприемных колодцев и их высотное по-
ложение' Затем вычисляют отметки оси, газонов, тротуаров.и
проводят5 проектные горизонтали.
На плане вертикальной планировки надписывают отметки го-
ризонталей,уклоны, отметки переломных точек и водрпрнемных
колодцев. Пример вертикальной планировки сложного узла при
устройстве площади показан на рис. 36.8.
Объем земляных работ подсчитывают по поперечным профи-
лям.'При проектировании площадей составляют картограмму
13’	387
Рид. 36.8. Вертикальная планировка площади	Л)
земляных работ, представляющую собой план территории, разбй*
той на квадраты размером 20X20 или 40X40 м, в углах которым
вписаны рабочие отметки грунтового основания, подготовленной!
для устройства покрытия. На основании этих отметок вычисляют1
среднюю рабочую отметку для каждого квадрата^ а затем объем
земляных работ.
I
4
36.5.	Проектирование перекрестков и городских площадей
Перекрестки городских улиц можно проектировать по различу
ным схемам (рис, 36.9). Схему перекрестка выбирают с учетояв
перспективных размеров и характера движения и, конечно, в за|
висимости от плана'уличной сети.	4
На перекрестках улиц движение транспортных средств; и пё|
шеходов осложняется, что требует мероприятий, обеспечивающим
безопасность и удобство движения. Для повышения безопасности
388
< Рис. 36.9. Схемы перекрестков (пересечений):
а—-под прямым углом; б —под косым углом; в —Т-образное примыкание; г — У-образное
 примыкание; б — смешанное; е — вилообразное; ж — сложнее
в районах новой застройки пересечения следует проектировать с
необходимым расстоянием видимости подобно тому, как это де-
лается на загородных дорогах. Однако весьма часто' существую-
щая, застройка не позволяет этого, поэтому на. всех перекрестках
с- оживленным движением обычно устраивают светофоры.
Пересечения улиц с железными дорогами в одном уровне
проектируют на горизонтальной площадке, которая должна за-
ходить в обе стороны на расстояние не менее чем на 10 м от
крайнего рельса пути.
/Вертикальная планировка перекрестков зависит от значения
и категорий пересекающихся улиц и направления продольных укло-
нов. Отметки оси проезжей части пересекаемой улицы могут сопря-
гаться или е отметками осн пересекающей улицы, или с отметка-
ми лотков, пересекающей улицы. На магистральных улицах
нельзя устраивать поперечные лотки. В некоторых случаях мож-
но проектировать односкатный по-
перечный профиль на перекрестке
(рис. 36.10).
Для Движения пешеходов на
перекрестах предусматривают
переход^ выделенные на покры-
тии маркировочными знаками:
металлическими кнопками, окрас-
кой; поперечными полосами или
плитками из цветного асфальта
(тип «зебра»). На улицах с ожив-
ленным движением для безопас-
ности:пешеходов устраивают под-
земные переходы или островки
безопасности (рис. 36.11).
Ширийу проезжей части и тро-
туаров Па площадях назначают
в Зависимости от интенсивности
и Состава движения на примыка-
ющих улицах и от принятой орга-
низации движения. Схему орга-
Рнс. 36.10. Примыкание переулка с из-
менением поперечного профиля
380
Рис. 36.11. Схемы островков безопас-
ности на переходах улиц:
/ — островок безопасности- 2 — цветной бе-
тон; 3 — проезжая часть; 4 — тротуары; 5 —
светящаяся тумба; 6 — цветные плнткн
низации движения транспорта и:
пешеходов проектируют на плане'
площади в масштабе 1:500. При
этом устанавливают число полос
5 и направление движения автомо-
билей, троллейбусов, трамваев,'
. автобусов и предусматривают
размещение светофоров, стоянок
автомобилей и переходов.
При вертикальной планиров-
ке площади в зависимости от об-
щего характера рельефа и укло-
нов примыкающих улиц приме*
ияют односкатную, выпуклую;
Рис. 36.12. Схема планировки площа-
ди с кольцевым движением
вогнутую ИЛИ сложную форму, удобную ДЛЯ движения И позво-
ляющую отводить воду.
В связи с развитием автомобильного движения и увеличением
числа автомобилей личного пользования возникла настоятельная
необходимость устройства автомобильных стоянок на площадях1
у вокзалов, стадионов, театров и т.п. Автомобильные стоянки доля^
ны быть изолированы от транзитного движения, а въезд и выезд
сделаны раздельными. Площадь автомобильной стоянки рассчи-
тывают исходя из числа ожидаемых автомобилей на стоянке^
и плоШади места, занимаемого одним автомобилем. Принимают?
что легковой автомобиль при однорядной установке занимает
20 м2, при многорядной 25, ав-
тобус при однорЯДнрй у<М$;
новке —32, при мнбгорядйбй:
40 м2. Предстоящее в ближайшие
годы резкое увеличение количе-
ства легковых автомобилей трН
бует оборудования внеуличных
подземных или многоэтажных
стоянок.	«
На площадях, образующихся
на соединении нескольких улиц
или на подъездах к мосту, стоян-
ки транспорта не предусматри-
ваются, так как назначение пло-
щади ограничивается распреде-,
леиием движения транспортных
потоков, вливающихся с примы-
кающих улиц. Наиболее рацион
Рис. 36.13. Схема движении на пересечении двух улиц:
а — в одном уровне; 6 — в разных уровнях с устройством тоннели;
/ — магистраль; // — улица; /// — рампа; IV — тоннель; 1—4 — транзитное движение; 7.
9, // — правые повороты; 4, в, 10, 11 — левые повороты
нальная организация движения на таких площадях достигается уст?
ройством в центре направляющего островка в форме круга (рис.
36Л2) или другой правильной фигуры. Размер /фуга назначают
возможно большим в зависимости от размера площади. Однако
при этом, ширина проезда должна быть достаточной для заданной,
интенсивности движения на вливающихся улицах. Чем больше
улиц примыкает к площади, тем больше должны быть ширина про-
езда и диаметр круга.
? Если форма площади не позволяет устроить центральный ост-
ровок, организацию движения решают при помощи нескольких
направляющих островков в виде разделительных полос или тре-
угольников. с обязательным регулированием движения.
При большом движении транспорта и пешеходов пересечения
иа транзитных магистралях делают в разных уровнях, устраивая
тоннели или эстакады.
Тоннель строят в центральной части улицы с таким
расчётом, чтобы транспорт мог поворачивать направо (рис.
36.13). Для переходдв также могут быть устроены специаль-
ные тоннели при большой ширине улиц и интенсивном движении
транспорта.
36.6.	Водоотвод в городских условиях
При Поверхностной или открытой системе водоотвода воду
отводят до лоткам или канавам в пониженные места и водотоки.
При закрытом водоотводе вода, собирающаяся в лотках проез-
жей части, стекает в водоприемные колодцы, устраиваемые в
лотках, а затем по трубам подземного водостока в тальвеги
и водотоки. Применяют и комбинированную систему, когда на ча-
391
1
3 2
Рис. 36.14. Схематический продольный
профиль лотка:
/ — верх борта тротуаре; 2 —дно лотка;
3 — колодцы
сти улиц осуществляется поверхностный водоотвод для последую-
щего сброса воды в подземный водосток.
Открытые канавы в городских условиях устраивать не сле-
дует, так как их трудно содержать в надлежащем санитарном
состоянии, а к каждому дому необходимо устраивать переездные
мостики или трубы. Лучше отводить воду по лоткам, которые в
городах образуются при устройстве подзоров — откосов, укреп-
ленных мощением или установкой бордюра.
Минимальный уклон канав и лотков принимается 5%о, в ис-
ключительных условиях 3%о.
Закрытый водоотвод широко применяют в городах, особенно
при равнинном, плоском рельефе, затрудняющем устройство ка-
нав и лотков. Если есть подземный водосток, улицу можно проек-
тировать с уклоном менее 5%о, ио в этом случае лотки делают
пилообразного профиля с уклонами 4—5%о. Этот профиль полу-
чается в результате глубины лотка в пределах 10—20 см и попе-
речного уклона проезжей части в полосе, примыкающей к лотку,
на ширине 1—2 м.
Размеры пилообразных лотков (рис. 36.14):
I ~	~	_ i	т ~п______т — п
/j— il ’ .	h—il Й+Л
где I — расстояние между водоприемными колодцами, м; т—~ возвышение
борта тротуара над решеткой, м; п — возвышение борта тротуара иа водоразде-
ле, м; /1 — продольный уклон борта; »2 — продольный уклон лотка.
Во всех понижениях пилообразного профиля лотка через каж-
дые 40—60 м размещаются водоприемные колодцы (рис. 36.15).
При проектировании водоотвода в населенных пунктах в пер-
вую очередь устанавливают направление основных водосточных'
магистралей, совмещая их с пониженными местами тальвегами.
Магистраль закрытого водостока обычно располагают, по направ-
лению улиц и параллельно линии застройки, но бывают случаи,
когда по условиям рельефа водосток прокладывают через тер-
риторию квартала. Водоотводные устройства на прилегающих
территориях проектируют с учетом сброса воды в главную ма->
гистраль.
Из водоприемных колодцев, располагаемых в лотках, вода по
отводным трубам диаметром 30—40 см поступает в трубу водо-
стока. Водосток каждой улицы через разветвленную сеть примол-
кающих уличных водостоков присоединяют к магистральному во?
достоку, сбрасывающему сточные воды в реку или тальвег.
392
Глубину проложения магистрального водостока назначают <
таким расчетом, чтобы к нему можно было подвести водосточные
трубы с прилегающих улиц. Уклон труб водостока обычно при-
нимают равным уклону местности и проверяют расчетом. Мини-
мальный' продольный уклон определяют из условия, чтобы при
заполнении водостока на ’/з высоты скорость была не менее
0,75 м/с во избежание отложения наносов.
Чтобы Нода не замерзла в трубах при промерзании грунта
глубину заложения водостока назначают не менее глубины про-
мерзаний грунта, увеличенной на 0,3 м при диаметрах труб дс
500 мм. При больших диаметрах труб разрешается их заглубле-
нйё йа глубину промерзания за вычетом 0,5 м.
392
элементы водосточной сети, расстояния между дождеприемны-
ми колодцами и размеры сечений труб водостока в городских
условиях, рассчитывают по методу предельных интенсивностей,
разработанному проф. П. Ф. Горбачевым и принятому для проек-
тирования городских водостоков. СеченИя лотков, канав и дорож-
ных труб определяют по формулам гидравлики.
Метод предельных интенсивностей заключается в том, что рас-
четная интенсивность дождя принимается соответствующей про-
должительности дождя, равной времени протекания воды от наи-
более удаленной границы бассейна до расчетного сечения.
Интенсивность дождя [л/(с-га)]
_2O"gao(l + Cl8/>)
Я =	,	(db.d)
где л — показатель степени, определяемый по картам изолиний; ?2о.—интен-
сивность ливня, л/с иа 1 га, для данного населенного пункта при продолжитель-
ности 20 мин и вероятности превышения 1 раз в год, определяемая для разных
районов СССР по картам изолиний; карты изолиний приводятся в специальной
справочной литературе; С — климатический коэффициент; р — повторяемость рас-
четного ливни, годы; t — продолжительность ливня, мни.
Расход ливневых вод
(? = ??/=,	(36.4)
где F — площадь бассейна, га; q — интенсивность дождя, л/с иа 1 га; ср — ко-
эффициент стока, учитывающий потери.
Продолжительность расчетного дождя принимается равной
свремени добеЬанияэ (см. гл. 9). В городских условиях —это вре-
мя пробега воды по склонам территорий до первого водоприем-
ного колодца, а далее по подземным трубопроводам. СкорбстЙ
стекания зависит от расхода воды, поэтому задача расчета стока
решается последовательными приближениями.
При высоком стоянии грунтовых вод для осушения земляного
полотна и понижения уровня грунтовых вод в городских условиях
устраивают дренажи, конструкция которых и методы расчета ана-
логичны применяемым на загородных дорогах (см. гл. 8).
36.7.	Подходы к городским мостам
Проектирование подходов к городским мостам в плане и про-
дольном профиле значительно отличается от проектирования под»
ходов к загородным мостам.
Расположение моста в плане и продольном профиле должно
удовлетворять архитектурно-планировочным требованиям, т. 4
соответствовать генеральному плану города и планировке улич-
ной сети, примыкающей к мосту. При постройке большого моста,
как правило, реконструируют примыкающую уличную сеть, создав
вая предмостную площадь и новые широкие магистрали.
394
Рис. 36.16. Варианты расположения городских мостов
г Направление оси мостового перехода назначают обычно как'
продолжение оси улицы, примыкающей к мосту, соблюдая Тй>
возможности условие перпендикулярного расположения моста*'к
направлению течения реки. Выдержать оба эти условия одновре-
менно не всегда удается, поэтому часто городские мосты причу-
дится строить косыми.
В Москве, например, Большой Каменный мост имеет косину
около 8’- а Краснохолмский около 35°.
Ширину проезжей части городских мостов устанавливают в
зависимости от перспективной интенсивности движения городско-
го транспорта, а также ширины примыкающих улиц. Поскольку
на мостах запрещается остановка транспортных средств, движе-
ние происходит с полным использованием ширины проезжей ча-
сти.
Поэтому ширину проезжей части на мостах иногда делают не-
сколько ^же, чем на улице.
Продольный профиль подходов к мостам зависит от высотной
отмёткн проезжей части на мосту и вертикальной планировки при-
легающих улиц.
При удобных предмостных площадях, на которых происходит
развязка движения, хорошо располагать мост в одном уровне с
набережными (рис. 36.16, а). В большинстве случаев требования
395
судоходства вынуждают поднимать мост и проектировать; его
двускатным с продольными уклонами не более 20—30%о, сопря-'
гаемыми вертикальной кривой (рис. 36.16, б). При значительном
возвышении над набережными мост удлиняют для пропуска на-
бережных.
Въезды на мост располагают в этом случае на, предмостных или
примыкающих улицах (рис. 36.16, в).
Продольные уклоны въездов в городских условиях назначают
не свыше 40—5О%о-
В городских условиях откосы выемок и насыпей на подходах
к мостам занимают часть улицы и уменьшают ее пропускную
способность, поэтому вместо откосов обычно устраивают подпрр-
ные стены.
Развязка движения на подходах к мостам и планировка пред-
мостовых площадей зависят от расположения подходов к мосту
и интенсивности движения на примыкающих улицах.
При расположении моста в одной уровне с набережными пред-
местную площадь располагают рядом с ним. При малой интён-’
сивности движения по набережным развязку выполняют в виде
простого перекрестка с регулируемым движением (рис. 36.17, а).
Если движение по набережным большое, то предусматривают
расширение набережных на подходах к мосту. Перед мостом дви-
жение организуют по эллиптической траектории, что создает рав-
ные условия для автомобилей, следующих по мосту и набережной
(рис. 36.17, б, в).
Если интенсивность движения на нескольких улицах, подходя-
щих к мосту, велика, на предмостной площади организуют пра-
вильное кольцевое движение (рис. 36.17, г).
Наиболее совершенная развязка движения получается при
проектировании мостов, перекрывающих набережные. Транспорт^
ные средства, следующие по набережным, пропускают через бе-
реговые пролеты. Ввиду значительной высоты въезд на мост рас-
полагают на примыкающих улицах, а предмостную площадь от-
. Рис. 36.17. Схемы развязки движения на подходах к мосту:
а — по типу перекрестка; б—в — с островком; а — кольцевого типа
396
Рис, 36.18. Схема развязки движения
при устройстве моста иад набереж-
ными
Рис. 36.19. Поперечный профиль цабе-
режиой в двух уровнях
носят за пределы въездов. Автомобили съезжают с места на ;иа-
бё^ежные вдоль подпорных стен (рис. 36.18). Уклон на бъвЗДкх
принимают не болёе 40—50%о-
36.8.	Планировка городских набережных
При планировке набережных решают две задачи — обеспече-
ние проезда вдоль берега реки и укрепление берегов. Оформлё*
ние набережной должно гармонировать с архитектурным ансамб-
лем застройки береговой полосы.	.
Располагая набережные в плане, руководствуются линией ре*
гул иронанйя — линией пересечения горизонта меженных вод с.от-
косами берегов. Линию регулирования назначают таким образом,
чтобы набережные ймёли плавное очертание, а берега реки были
по возможности параллельны друг другу. Кроме того, линию ре-
гулирования увязывают с красной линией застройки на набереж-
ных для того, чтобы разместить улицы необходимой ширины
(рис. 36.19).
Выполнение указанных требований связано с необходимостью
срезки или подсыпки берегов и планировки прилегающей терри-
тории. Вертикальная планировка набережных должна предохра-
нить рт затопления прилегающие кварталы, а также защитить
здания‘й дорожные сооружения от вредного воздействия грунтов
вых вод. Берега реки укрепляют против размыва кустарниками
И деревьями, одёрновкой, а при больших скоростях течения во-
дк —одиночным мощением на слое мха или лучше щебня. Более
совершенное укрепление откосов, обеспечивающее устойчивость
и правильную форму берегов, делают из крупных камней, бетон-
ных плит, кирпичной кладки или асфальтобетона.
397
a — одевающая; б — подпорная на свайном основании
В крупных городах берега укрепляют каменными, бетонными
и железобетонными подпорными стенами. При устойчивых бере-
гах применяют бетонные и железобетонные одевающие стены
(рис. 36.20, а). Если же берег необходимо подсыпать, устраи-
вают массивные подпорные стены на свайном основании (рис.
36.20,6).
Для пропуска кабелей в набережных делают специальные ка-
меры. Выпуск водостоков проектируют выше уровня воды в реке,
чтобы избежать подтопления водосточной сети.
Иногда водовыпуск располагают ниже горизонта воды, чтобы
набережные имели лучший вид, а водовыпуск не промерзал зимой.
Ввиду малого уклона рек продольный уклон набережных
также очень мал. Поэтому водоотводные лотки проектируют пи-
лообразного профиля с уклоном 5%о.
Водоприемные решетки ставят примерно через 50—60 м с вы-
пуском воды в реку.
Поперечный профиль набережной при большой ширине проез-
жей части устраивают обычно двускатным, а при ширине до 10 м
односкатным с уклоном 15—25%о в сторону реки. Вдоль пара-
пета или решетки набережной располагают тротуар шириной
до 5 м.
В городах, где есть пассажйрское речное городское сообще-
ние, в набережных устраивают сходы к реке. Архитектурно
398
оформленные сходы и трибуны устраивают также !
ках, предназначенных для проведения водных спортши
заний. .	'Ц
Если примыкающий мост несколько выше набеЦ
стену набережной и тротуар постепенно поднимай
уровня. .
При значительном возвышении моста тротуары
часть набережной можно пропускать под мостом. |
При пропуске движения по набережной под в
пролетами подмостовый габарит должен иметь вь|
5,0 м.
В этом случае стена набережной примыкает к оЩ
ПОСЛЕСЛОВИЕ
В настоящем учебнике изложены основы а методов проектиро-
вания автомобильных дорог в объеме и со степенью детализа-
ции, соответствующими возможностям учебного плана Подготовки
инженеров-строителей автомобильных дорог. Они отражают со-
временный уровень развития науки и техники.
Однако проектирование дорог не является застывшей, раз и
навсегда сформировавшейся дисциплиной с четко очерченными
границами. Методы проектирования все время развиваются бла-
годаря использованию достижений смежных наук, учету ЬПЫтЙ
эксплуатации построенных дорог И обширным научным исследо-
ваниям. В своей практической деятельности инженер-проектиров-
щик не сможет ограничиться сведениями, почерпнутыми только
из учебника. Ему необходимо следить за новыми дрНтижёнййм#
науки и техники по специальной литературе, анализировать и^
обобщать имеющийся опыт, в том числе и свой ли4йый‘;’ * и тёй’<!
самым способствовать дальнейшему совершенствованию теории и
практики проектирования дорог.
Наиболее актуальными задачами развития методов проектиро- '
вания на ближайшие годы являются:	"
1.	Более полный учет достижений теории автомобиля при
обосновании требований к элементам плана и продольного про-
филя автомобильных дорог. Еще существует значительный раз-
рыв между исследованиями устойчивости, управляемости и коле-
баний автомобилей при движении по дорожным Покрытиям, все-'
гда имеющим неровности, и упрощенными схемами, лежащими'
в основе современных формул, которые используются при раз-
работке норм и технических условий на элементы трассы.
2.	Обеспечение в проектных решениях требований экономии
энергетических ресурсов как в процессе автомобильных перево-
зок по проектируемой дороге, Так и при ее строительстве и Экс-
плуатации.	' /
3.	Развитие принципов' и методов ландшафтного проектирова-
ния с учетом охраны окружающей среды и архитектурных тре-
бований к дорогам как к сооружениям массового пользований;’
400
Необходим более глубокий учет психофизиологических особенно*
стей восприятия водителями дорожных условий и всей обстанов-
ки движения. Проложение дороги на местности и все элементы
ее обустройства должны обеспечивать безопасность, удобство пас-
сажирских и грузовых перевозок и оптимальные условия работы
водителей. Дорожная обстановка должна быть понятна роди-
телям и диктовать им рациональные режимы движения.
4. Переход от проектирования дорог только на движение оди-
ночных автомобилей с расчетными скоростями к проектированию
дорог с учетом особенностей движения плотных потоков автомо-
билей, что особенно актуально в связи с опережающими темпами
развития автомобилестроения по .сравнению с приростом протя-
жения дорожной сети. Необходимо, чтобы дороги обеспечивали
не только возможность проезда транспортных потоков, но и оп-
тимальную организацию их движения. Особое внимание следует
обратить на проектирование вводов автомобильных дорог в города
и городских дорог, работающих с весьма большой интенсивно-
И.
4
стью.
5. Дальнейшее развитие принципов научного планирования на-
чертания дорожной сети. На значительной части территории
СССР плотность дорожной, сети недостаточна, а ее технический
уровень де удовлетворяет современным требованиям. Это выдви-
гает настоятельную потребность создания сети минимально необ-
ходимой ^протяженности, наилучшим образом сочетающей интере-
сы развития.промышленности, сельского и лесного хозяйства, паст
сажирских перевозок и т. д. Должно быть предусмотрено ста-,
ддййоеДазйитие сети по мере освоения и заселения местности
п^и э^бм^фёхнические нормативы на дорогу должны учитывдШ
размер й состав движения с учетом перспективы. Необходим
совершенствование методов прогнозирования интенсивности и >4
става движения на автомобильных дорогах разного народнохозИ
ствеиного назначения в целях повышения надежности этих
тодов. ..
б,- Более глубокий учет природных условий СССР. Действ
шее дорожное районирование СССР явилось в свое времи ]
йым достижением отечественной науки нашей страны. (
установленные дорожные зоны слишком велики и объел
Ёайоныс существенно отличающимися природными уело!
[еобходдм более дифференцированный точный учет мест
ловий, в том числе особенностей микроклимата, обусловМЙ
экспозицией дороги по отношению к странам света, возв
над уровнем моря, гидрологическими условиями , и т. д.
7,	Обеспечение при проектировании круглогодичной'с
сти воднд-теплового режима земляного. полотна. Осени
снижение прочности грунтов, на которое сейчас выну
ориентируются при проектировании дорожных одежд, ие i
ляёт йолностью использовать возможности сопротивлении
нагрузкам, приводит к расходованию больших количеств камен-
ных материалов и омертвению денежных средств. Принцип сохра-
нения грунтового основания в сухом состоянии должен быть
полностью реализован с привлечением всех возможностей совре-
менной химии для создания водо- и теплоизолирующих прослоек.
Большие, до сих пор еще недостаточно изученные возможности
дает использование геотекстиля — прослоек из синтетический
материалов.
8.	Совершенствование методов расчета дорожных одежд с пе-
реходом от статических расчетов к динамическим, учитывающие
особенности кратковременного воздействия на дорожные одежды,
нагрузок от движущихся автомобилей, упруговязкий характер де!?
формаций самих одежд и подстилающего грунта, а также на*
копление усталостных деформаций в конструктивных слоях до-
рожной одежды.
9.	Максимальное использование в земляном полотне и дороже
них одеждах местных дорожно-строительных материалов и по-
бочных продуктов промышленности. Большие требования в связи
с этим должны быть предъявлены к поискам методов их рацио-,
нального размещения в конструкции земляного полотна и дорож-
ных одежд, обработки этих материалов для повышения прочно-
сти, придания им стабильных свойств, морозо- и влагоустойчиво-
сти, повышения срока их службы в дорожных одеждах. Необхо-
димо расширить круг применяемых вяжущих материалов, более
широко использовать в дорожных одеждах искусственные камен-
ные материалы и укрепленные грунты.
10.	Всемерное повышение роли технико-экономических обосно-
ваний принимаемых в проектах решений, развитие принципов
вариантного проектирования в целях снижения стоимости строи-
тельства и повышение транспортно-эксплуатационных качеств до-
рог. При этом необходим учет не только транспортно-эксплуата-
ционных качеств дорог и затрат на их строительство, но и воз-
можно более полный и точный учет факторов, лишь косвенно оце-
ниваемых в настоящее время,— влияние постройки дороги на
социально-экономическое развитие обслуживаемой дорогой зоны,
удовлетворение требований охраны окружающей среды и эстети-
ческих требований.
11.	Максимальное использование в качестве исходных мате-
риалов для проектирования аэрофотоснимков и снимков из кос-
моса при одновременном глубоком изучении грунтово-гидрологи-
ческих условий с широким применением геофизических методов
разведки поверхностных слоев грунта. Это не уменьшит значения
наземных геодезических съемок на этапах восстановления трассы
и рабочего проектирования и необходимости совершенствования
методов геодезических измерений.
- 12. При расчете мостовых переходов использование теории дви-
жения потока жидкости с переменной массой, наиболее полно от-
402
ражающей фактические условия движения речного потока в рус-
ле почти неизменной ширины. Переход к расчету местных раз-
мывов на основе теоретических положений взамен применяемых
в настоящее время эмпирических. Развитие региональных норм
стока с малых водосборов как основы уточнения гидрологических
расчетов, характеризуемых в настоящее время невысокой сте-
пенью достоверности.	•	.	?
13. Автоматизация проектирования дорог на основе комплекс-
ной системы программ, начиная с технико-экономических обосно-
ваний, уточнения нормативов трассы применительно к перспек-
тивному составу движения, трассирования по математической мо-
дели местности и кончая графической выдачей всех чертежей
принятого варианта. Это. не снизит значения творческого труда
инженера, который на всех этапах проектирования будет оцени-
вать предполагаемые машинные решения и вводить в них необ-
ходимые коррективы.	'
Повышение требований к проектным решениям . неизбежно
связано с необходимостью углубления подготовки и расширением
инженерного кругозора проектировщика.
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Автомобильные дороги: Проектирование и строительство/Под ред. В. Ф. Баб-
кова, В. К. Некрасова, Г. Щилиянова. — М.: Транспорт, 1983. 239 с.
Автомобильные дороги севера/Под ред. И. А. Золотаря — М.: Транспорт, 1981“
247 с. 
Бабков В. Ф. Дорожные условия и безопасность движения.—М.: Транс-
порт, 1982. 288 с.	;
Бабков В. ф., Безрук В. М. Основы грунтоведения и механики грун-
тов.— М.: Высшая школа, 1986. 239 с.
Гинзбург Л. К. Противооползневые удерживающие конструкции.— М.:
Стройиздат, 1984. 80 с.
Д юн и и А. К-, Бялобжеский Г. В., Чесноков А. Г. Защита ав>
томобильиых дорог от лавин. — М.: Транспорт, 1987. 61 с.	<
Евгеньев И. Е., Казарновский В. Д. Земляное полотно автомо-
бильных дорог на слабых грунтах.— М.: Транспорт, 1976. 271 с.
Закиров Р. С. Железные дороги в песчаных пустынях —М.: Транспорт,
1980. 220 с.
Ломтадзе В. Д. Инженерная геология: Инженерная геодинамика. — Л.:
Недра, 1977. 472 с.
Ломтадзе В. Д. Специальная инженерная геология. — Л.: Недра, 1978.
478 с.
Маслов Н. Н. Механика грунтов в практике строительства: Оползни И
борьба с ними.— М.: Стройиздат, 1977. 320 с.
Орнатский Н. П. Благоустройство автомобильных дорог,—М.: Транспорт,
1986. 136 с.
Повышение надежности автомобильных дорог/Под ред. И. А. Золотаря.— М.:
Транспорт, 1977. 183 с.
Поспелов П. И. Борьба с шумом на автомобильных дорогах.—М.: Транс-
порт, 1981. 88 с.	-	
Противооползневые конструкции на автомобильных дорогах/В. Д. Браслав-
ский, Ю. М. Львович, Л. В. Грицюк и др.— М.: Транспорт, 1985. 302 с.
Реконструкция автомобильных дорог/Под ред. В. Ф. Бабкова.—М.: Транс-
порт, 1978. 263 с.
С и м о и и н С. И., Котов Ю. В. Наглядные изображения при проектиро-
вании автомобильных дорог.— М.: Транспорт, 1983. 160 с.
Техиико-экоиомические обоснования при проектировании автомобильных дорог
и мостовых переходов/Под ред. Е. В. Болдакова.—М.: Транспорт, 1981. 207 с.
Трескииский С. А. Склоны и откосы в дорожном строительстве,— М.:
Транспорт, 1984. 158 с.
404
Трофимеиков Ю. Г., Воробков Л. Н. Полевые	
строительных свойств грунтов,—М.: Стройиздат, 198L 215 с.	.Мш* ”
Усиление нежестких дорожиых одежд/Под ред. О. Т. Батражоми<1ч|№фше.
порт, 1985. 144 с.
Федоров В. М., Румянцев Д. Г. Инженерные аэроизый^^Дг^У^а.
бальных дорог.— М.: Транспорт, 1984. 240 с.	<
Федоров В. И., Шилов П. И. Инженерная геодезия.— М.:	lttno
357 с.	' \	,
Цытович Н. А. Мехвника мерзлых грунтов.— М.: Высшая шкоайи-1081.
247 с.
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
А
Аварийный съезд 298, 299
Автобусные павильоны 360, 361
Автозаш>авочиые станции 360, 361
Автомобильные магистрали:
виражи 355—357
водоотвод 357
иа подходах к городам 382
поперечный профиль 353—357
продольный профиль 357, 358
технические условия иа проектиро-
вание 349—353
Аллювий 13, 87 см. также Наиосы
Аэрофотоснимки 177, 181—183
Аэрофотосъемка 174, 175, 198, 199,
см. также Проектирование дорог по
материалам аэрофотосъемки
Аэрофототопографическая съемка 184
Варианты дорог см. Сравнение вари-
антов
Вероятность превышения (ВП):
максимальных расходов 30
— уровней 36
Велосипедные дорожки 375, 376
Вечномерзлые грунты:
особенности строительства дорог
231. 232 см. также Земляное по-
лотно в районах вечной мерзлоты
— трассирования 231
оттаивание, методы расчета 240-—
244
распространение 228—230
типы 231, 232
Виражи 355, 357
Водомерный гоафик 17,18
Водоприемный колодец 393
Водосброс 330
Волны, набегающие иа откос насыпи
76—78
Б
Г
Базис фотогоафироваиия 177, 178
Балконы 307, 308
Барханы 341, 342
Болота:
классификации 248—250
обследования 252
Боны 88
Буровые скважины 148—150, 206
— установки 206
Бур торфяной 254
Быстроток 264, 330
В
Вал береговой 100
— водоэадержввающий 263
— улавливающий 310
406
Габарит подмостовый 81
Галереи:
на участках камнепадов 311, 312
снегозащитные 325—328
Геологические работы 204—207
Геологический разрез долины 207
Геологическое ограничение размыва
54, 55
Геофизические методы обследования:
виды 151 см. также Электроразвед-
ка
сейсмоакустический .153, 156
электрозондированне 152, 153
электропрофилироваиие 153
«Гидрам-3», программа 51, 74
Гидрограф 17, 18
Гидрометрические работы 199—204
Гидрологические материалы, источни-
ки 190
Г-лубииа заложения фундамента опо-
ры 44
— потока бытовая 43, 44
— сезонного оттаивания 234, 235 см.
также Вечномерзлые грунты
Горные дороги:
в сейсмических районах 328, 329
малые искусственные сооружения
329, 330
иа участках лавин 321—328
------обвалов 309—311
------оползней 315—321
------осыпей 307—311
——селевых выносов 311—315
поперечные профили 294—297
продольный профиль 297—299
трассирование см. Развитие трассы
по склонам. Перевальные дороги.
Серпантины
Горные районы, особенности 273, 274
Горные склоны:
.деформации 277, 278
структура 275, 276
Городские улицы см. Улицы
Графин водомерный 17, 18
— занимаемых земель 120, 122
— коэффициентов аварийности 172
----безопасности 173, 174
— пропуабцой способности 167
— прочносИтдОрожной одежды 226
— скоростейДвижеиия 217, 218
Грунты еж. также Почвенно-грунто-
вые обследования:
вечномерзлые 228—232
засоленные 334—338
солонцовые 340
Д
Дамбы 97, 98, 105 см. также Струе-
направляющие сооружения
Деятельт#й слой 228
Динамические характеристики авто-
мобиле*? 286 ,
Донник 223
Дорожные маки 364—366
Дорожные одежды, усиление 224—227
3
Закрепление Оврагов 262—266
— песков 347,' 348
Засушливые районы 330, 331
Защитные сооружения 3
Зеленые насаждения см. Озеленение
Земляное полотно: Я
в подвижных песка>
— в районах вечн '
244
-----искусственного
334
на болотах 255—258'-!
— горных дорогах
— засоленных гру«йц|
И
Изыскания дорог:
геодезические работы |вМИЕ?
городских 382, 383
инженерно-геологичевйи|^Миаи
—, геофизические
карьеров 156—159
лавиноопасных учаспЙЙ|^НВ№<
организация 132— 13б/^^^И|Ш
перевальных участКов-хЩ^ИВ^
при пересечении болот'Я^^ИЕ?
— реконструкции 214М|||^^К№
проложение трассы ДЗМИИЙК
район 113	'
техника безопасности ИЯНИж?
Изыскания мостовыхпервиИНЁ?-
задачи, состав 185—188ЯИ|ИВЙ
камеральный период (йММИК
полевые работы 194—20»ЯНИртп
приметайте аэро^таЙмМИп
199	"
при реконструкции 208-mH^Mr
техника безопасности 16ЯИИИ|
Интенсивность движения: .*'ЯМ№
перспективная 114, 115 ,’мЯН
—, прогнозирование 2I2-f4Mr$*'.-
К
Календарный график 124,
Карст 268-270	*
Карьеры 156, 157	’< ’ ’4!
Клетчатка вероятностей 35, ЗбЧ".
Коллектор 379, 380	- .я»
Кольматаж 109	'‘Л&г'С
Коммуникации подземиые-.378.-.^^ г
Комплексы придорожные 36^-#364.,
Коиус выноса 15—17	‘"Bik' ’J
Коэффициенты:	гм#??' д
аварийности 169—172 Af И ‘-Д
асимметрии 33	ЖЖДи
безопасности 173. 174/
вариации (иям»та1то^й^иММИИ|
возрастания расхедед^^МяМк
ежегодного прироста интенсивности
движения 166
относительной шероховатости 77
снижения пропускной способности
168, 169
стеснения русла 313, 314
теплоотдачи 241
теплопроводности 241
формы опоры 57, 58
эффективности капиталовложений
164
Красные линии 373
Кривая вероятностей 32, 37, 38
Крупномасштабный план 196, 197
Л
Лавины:
защита дороги 325—328
классификация 322
Ледяные переправы 6
М
Магистрали автомобильные см. Авто-
мобильные магистрали
Магистральные улицы 372, 380, 385,
386
Магистральный ход 138—140, 288
Мерзлотный пояс 246, 247
Месторождения дорожно-строитель-
ных материалов см. Карьеры
Модуль упругости дорожной одежды
227
Морфологический расчет 38—41
Мостовые переходы:
выбор места 9
изыскания см. Изыскания мостовых
переходов
обследование существующих 208
продольный профиль 80
пропускная способность 12
реконструкция 208—210
руслбвые деформации 10, И см.
также Русловые деформации
состав 4
МостЫ: _
большие 6
высоководные 4
городские 394—396
малые 6
минимальная отметка проезда 80
наплавные 5, 6
низководиые 4, 5
отверстия 41 см. также Расчет от-
108
верстий моста
пойменные 4, 67—69
разводные 4, 5
средине 6
-трансбордеры 6
уклон 79, 80
Мотели 362
Н
Набережные 396—398
Надежность дороги 127—129
Нанлок поймы 15
Наледи 245—247
Наносы:
баланс 51, 52, 61
донные гряды 21, 22
нерусловые 15
нуль-балансоваЯ схема 57
расход 19—21, 50
руслоформнрующие 15, 19, 20, 50
Насаждения:
декоративные см. Озеленение
противоэрознонцые 266 '
снегозащитные 367, 368 1
Насыпн пойменные 75—88 см. так-
же Откосы
— фильтрующие 330
Невязка хода 145
Нивелирование 144, 145 '
— фотограмметрическое 183, 184 .
О
Обвалы 309, 310	'
Овраги 259, 260 см. также проложе-
ние трассы в зоне оврагов
— закрепление 262—266	,
— устройств:© плотин 266—268
Ограждения 366, 367
Озеленение дорог 367—369
— улиц 375
Онознаки 177, 178
Оползни 315—317
—, повышение устойчивости 318—320
Оросительная система 331, 332
Осыпн 307, 309
Отверстие моста см. Расчет отверстия
моста
Отвод земель 120 см. также График
занимаемых земель
Откосы насыпей:
пойменных 84, 85
—, укрепление 85—88
п
Паводок руслоформирующий 23
Параллакс продольный 179, 180
Паром 3
Паромная переправа 7, 8
Перевальные дороги 283—280
Перекрестки улиц 388, 389
Перепады 264, 330
Переходы через водотоки 3 см. так-
же Мострвые переходы
Пески бугристые 342
— грядовые 342
— заросшие 342, 343
— подвижные 341, 343, 344 см. так-
же Барханы
— укрепление 345, 347—348
Пикетажный журнал 141, 142
Пикеты, разбивка 141
План болота 252
Планировка городов 369, 370
— площадей 387, 388
— улиц вертикальная 385—387
-----горизонтальная 387
План трасты .120, 121
—лродбжение см. Проложение
трассы ид местности
----, реконструкция см. Реконструк-
ция дорог в плане
Площади 389, 390
Площадки-'для остановки автомоби-
лей 359?
— отдыха 369, 360
Побочни 23
Подпор иейолиый 72
— полный ?1, 72
—, расчет УЗ, 74
Подпорные, стены 296, 297, 301—303,
397, 398.
----из «армированного грунта» 303—
305
----одевающие 304—306, 397, 398
— — поддерживающие 306
----улавливающие 309
Поймы 13,14
Половодье 27
Полоса краевая 354, 355
— разделительная 353—357
— стоиночйая 354
Полумосты 306, 307
Полутонибли 307
Потолок взвешивания 20
Почвенно-грунтовые обследования
146—151
---- болот 253
-----мостовых переходов 207
Предел размыва см. Размывы
Прогнбомер 225
Проект дороги:
оформление 121—123
реконструкции 216, 217
состав 116—120.
Проектирование дорог:' ;
по^мате^иалам аэрофотосъемки
стадии 112 см. также Проложение
трассы. Сравнение вариантов
Проект мостового перехода 185, 188
— улицы 383, 384
Проложение трассы;
в болотистых райОнаХ 251, 252
— карстовых районах 271—273
— зоне оврагрв 260—266
---орошаемыхземйш> 332
----осыпей и обвалов 307—311
----селевых потоков 311—315
— подвижных песках 344, 345
— сейсмических райодф 328, 329
клотоидами 139 ,	-
на лавиноопасных учйетКах 323, 324
— оползневых участка* 315—320
по долинам горный рек 378—283
— косогору 138, 139
— склонам 283 ,
сплайнами 139 V1' О
через перевалы 284—289	,
Пустыни 340, 341 ’brLv
Пучины, устраиение/Йр}, ЗЭД’-
, г а
г^285
Рабочая документ
Рабочие чертежи 121&
Радноневелированид 1
Развитие трассы по
Разделительная пода
Разметка дорожная
Размывы:	*
бытовые 481
геологические orpai
допустимые предам
местные 43	,
общие 41, 43	/
предел 52, 53 Л
расчет общего 48—
— местного 56—59 ь
суммарные 43
Расчетный ; судохр
(РСУ) 81—83
Расчет отверстий
в условиях подло
же Подпор
мост наименьшей
— пойменный 67
— расположенный ниже некапиталь-
ных плотни 70—75
— с сохранением пойменного участ-
ка отверстия 63, 64
---уширенным руслом 62, 63
— терез блуждающие реки 64—67
определение размывов сж Размывы
Расход воды в росе:
максимальный 27, 30, 31
— вероятность превышения 29—35
см. также Кривая вероятностей
— прогноз аналитический 27—29
—- графоаналитический 35—41
максимум-максиморум 30
Регулирование реки 12
Регуляционные сооружения 3, 13, 88—
ПО
Реки?
блуждающие 25, 64—67, 198
классификация по типам питания
— судоходных и сплавных 81
меандрирующие 24, 25, 45, 209
иемеандрирующие 24, 25
характеристики 22—24
Реконструкция:
дорог 21ft—212
. — в плайе 219, 220
------поперечном профиле 222
------продольном профиле 220, 221
дорожных одежд 224—227
мостовых переходов 208—210
устранение пучин 223, 224
Речная долина 13, 16
----.зона аккумуляции наносов 15,
47 см. такзке Конус выноса
----, — транзита наносов 15
----эрозии 15, 47
Роза ветров 343
Русло 13, 16
— меженное 14
— показатель формы 24, 26
Русловой процесс 22, 23
С
САПР-АД 131
Сдвигомер-крыльчатка 254
Сейсмические районы 328, 329
Селеспуски (селедуки) 314, 315
Сели 311, 313
Серпантины 289—293
Ситуационный план 195—197
Скорость течения воды:
иеразмывающая 19
размывающая 20
Солонцовые грунты 340
Спрямление русла 94, 95, 102, 103
Сравнение вариантов дорог:
по безопасности движения 169—
174
— пропускной способности 166—169
— строительным и эксплуатацион-
ным затрат 163—166
Сравнение вариантов мостовых пере-
ходов 193—194 ..
Срезка см. Уширение русла
Стереометр 177
Стереоскоп 176	. V
Стереомодель местности. 175—180
----, проложение трассы 180—185
Сток водный 14, 19
Ст^еиаправляющие сооружения 89—
----.конструкция 104—109
----криволинейные 90, 93, 97—99
----прямолинейные 93, 97, 99
----иа блуждающих реках 94, 96,
100, 101, 108, 109
----иа меандрнрующих реках 93—95
----.укрепление 105, 106, 108—110
Струеотбойники 100, 101 :•
Схема размещения комплексов обслу-
живания 123
Схемы развития сети дорог 112
— транспортных связей 114
Т
Такыры 342	<.
Теплоемкость удельная 243
Теплоизоляционные слои 224, 244
----.теплотехнический расчет 240—
244
Техника безопасности при изыскани-
ях:
автомобильных дорог 157, 160—162
мостовых переходов 162, 163
Технико-экономические расчеты 115,
116, 187
Технико-экономическое обоснование
(ТЭО) 112, 115, 116, 146, 147, 187,
188
Тоннели 3, 6, 7, 299—301
Топографическая съемка:
дорог 140—146
мостовых переходов 194, 195
Торф 249, 250
Траверсы см. Струеотбойники
Трамвайное полотно 376—378
Трасса дороги:
вынос в натуру 140—146
закрепление 141, 143, 144
нивелирование 144, 145
410
/ показатели 163
проложение см. Проложение трассы
«а местности
Тротуары 374
Тюфяки Для укрепления откосов
106—108
Фильтрующая дамба 3
Фундаменты опор см. Глубина зало-
жения фундамента
У
Ш
Уклон иа мосту 79, 80
— руководящий 287
Укрепление' берегов русла 101, 102,
—откосов регуляционных сооружений
103, 104
Улицы городские:
водоотвод 391—394
изыскания 382—383
классификация 370, 372, 373
планировка 384—388
« подземные коммуникации 378, 379,
380
поперечные профили 379—382
проектирование 383, 384
пропускная способность 371, 373
скоростные 382
ширина Проезжей части 371—375
— полосы движения 375
Уравнение баланса наносов см. Наио-
' сы	;
Усиление дорожных одежд 224—227
Устойчивость склонов 275—278
Уширеииерусла 102
Учет движения 114, 115, 212
Шаблоны для подбора кривых по сте-
реомодели 182
----проектирования ноиеречиых про-
филей горных дорог 298
-----— серпантин 292
Шурфы 148, 149
Э
ЭВМ, использование при проектиро-
вании:
дорог 129—131
мостовых переходов 51, 74'
по аэрофотоснимкам 183
Экономическая эффективность 164—
166
Электроэоиднроваиие 152, 153
Электропрофилироваине 152, 153
Электроразведка:
карстовых районов 270
мостовых переходов 205
Эпюра скоростей 218, 219
Эрозия почвы см. Овраги
Эстакады 307
ОГЛАШЕНИЕ
РАЗДЕЛ ПЯТЫЙ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ МОСТОВЫХ ПЕРЕХОДОВ..................................... 3
Глава 18. Общие сведения о переходах через водотоки................... 3
18.1.	Виды переходов через водотоки..................................  3
18.2.	Основные положения проектировании мЬстовых переходов ....	9
18.3.	Деление рек по типам питания.................................  13.
18.4.	Деление рек, по типам руслового процесса . ............  .	18
Глава 19. Гидрологические расчеты при проектировании
моСтовых переходов.................................................   27
19.1.	Методика аналитического прогноза максимальных расходов воды
в реках.............................................................  27
19.2.	Методика графоаналитического прогноза максимальных уровней
воды в реках........................................................  35
19.3.	Морфометрический расчет............................... . . .	38
Глава 20. Расчет отверстий больших и средних мостов .......	41
20.1.	Основные положения расчета отверстий мостов.................... 41
20.2.	Учет природных деформаций русел рек прн проектировании мосто-
вых переходов................................................  ;	44
20.3.	Расчет общего и местного размывов под мостами.................  48
20.4.	Частные случаи расчета отверстий больших н средних мостов . . .	59
Глава 21. Проектирование подходов к мостам
н регуляционных сооружений..................................... 75
21.1.	Проектирование пойменных насыпей......................... 75
21.2.	Регулирование рек у мостов....................................  88
21.3.	Размеры н конструкции регуляционных сооружений................  97
РАЗДЕЛ ШЕСТОЙ
ПРОЕКТНО-ИЗЫСКАТЕЛЬСКИЕ РАБОТЫ........................... 111
Глава 22.. Организация проектирования автомобильных дорог ....	11Г
22.1.	Виды проектно-изыскательских работ................... 111
22.2.	Техннко-экономнческие изыскания........................ .	.	113
22.3.	Техннко-экономнческое обоснование	дорожного строительства	..	115	?
22.4.	Проект на строительство автомобильной	дороги............. .	116/
22.5.	Состав н оформление проекта.................. 119	’
22.6.	Рабочая документация.............................  .	. .	123
22.7.	Обеспечение надежности проектных решений..........	127
22-8. Использование прн проектировании автомобильных дорог элек-
тронных вычислительных .машин................................. 129. ;
412
Глава 23. Изыскания автомобильных дорог .	. . ... .
23.1.	Организация работы изыскательской партии............  .£,	№
23.2.	Проложение трассы на местности прн изысканиях автомобнлыШ Ж
Дброг ..............................1.................. . . .	($,
23.3.	Геодезические работы на изысканиях ..................*	.i
23.4.	Почвенно-грунтовые и инженерно-геологические обследовании при	*
нзцскаинШдорог..................................................	'	' Uft
23.5.	Гео^ййнческне методы инженерно-геологических обследований	-
23.6.	Изыскания карьеров дорожно-строительных материалов ... . ..
23.7.	Техника безопасности при изысканиях автомобильных дорог . . .
Глава 2^ Сравнение вариантов автомобильных дорог..................
24.1.	Сравнение вариантов дорог по строительным н эксплуатационным
затратам ............................ • ........................
24.2.	Оценок вариантов автомобильных дорог по пропускной способности <
24.3.	Оценку вариантов автомобильных Дорог по степени обеспечения
§£опйсий$( движения......................   -и	!. >'.........
Глава 2$. Проектйрованне дорог по материалам аэрофотосъемки . .
25J. Стер^модель местности......................................
2$.2.	Трассирование дорог по стереомодели м........	. .......
Глава 26. Технические изыскания мостовых переходов ........
26.4. Задачу и состав изысканий............  .	.'..............
26.2. Камемльцый период изысканий..........................
2б;3. Поленте работы на изысканиях мостовых переходов...........	'
26.4. Изыс|*ния длн реконструкции мостовых переходов .. . .....
Г л а в а 27. Особенности изысканий и, проектирования,
реконструкции дорог ................................... .......
Г'1	’	- »
27.1. OcoQIlHpqn реконструкции дорог.........................
27-2. Прогйрзнрование интенсивности движения на реконструируемой
дороге .“...............................................  ..	. . .....
27.3. Особфеностн изысканий при реконструкции дорог . . . . .;
274. Изучение режимов движения иа реконструируемых дорогах . . .
27.5. Реконструкция дорог в плане н продольном профиле . . . .. . •
216. Реконструкция дорог в поперечном профиле.............. . t , .
27-7. Мероприятия по устранению пучин......................
27.8. Реконструкция н усиление дорожной одежды ...................
163*
166
 169-
174
174
180
185
185
189
194
208
210
210
< 21Z
214
217
219
Й21
 223
224
РАЗДЕЛ СЕДЬМОЙ
ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДОРОГ
В СЛОЖНЫХ ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЯХ..........................228
Глава 2$. Проектирование дорог в районах
распространения вечномерзлых грунтов  ........................ 228
28.1. Особенности проложения трассы в районах распространения веч- ___
нбмерзлыхгрунтов  .................................... 228
28.2. Конструкции земляного полотна дорог в районах вечной мерзлоты 233
2£;3. Наледи н борьба с ннмн ...;..........................»	-	245
Гла в а 29. Проектирование дорог в заболоченных районах....'	248
2$.1. Образование, характеристика н виды болот.............-	248
29.2.	Проложение трассы в болотистых районах...............•	•	W1
29.3.	Обследование болот прн трассирования дороги ..... .
29.4.	Конструкция земляного полотна на болотах . . .	....... t -	2К>
Г л а в а 30. Проектирование дорог в овражистых районах	259
30.1.	Эрозия почв н образование Оврагов ................	25Й
30.2.	Трассирование дорог в зоне оврагов . .  ...............  260
30,3.	Устройство плотин на пересечениях оврагов........  .,	266
Глава 31. Проектирование дорог в карстовых районах.......	.	268
31.1. Карстовые процессы....................................   266
31.2. Проектирование дорог в карстовых рдйонах............... 271.
Глава 32. Проектирование дорог в горной местности............  273
32.1.	Особенности горных районов............. . . ...............
32.2.	Устойчивость горных склонов................................
32.3.	Проложение дорог по долинам горных рек ...............  .
32.4.	Развитие линии по склонам и перевальные дороги.............
32.5.	Проектирование серпантин..............................'.	.
32.6.	Поперечное профили горных дорог............................
32.7.	Продольный профиль горных дорог............................
32.8.	Тоннели ...................................................
32.9.	Подпорные стены............................................
32.10.	Проложение дороги по участкам осыпей и камнепадов.........
32.11.	Пересечение селевых выносов . . . . . ....................
32.12.	Пересечение дорогами оползневых участков ...............
32.13.	Защита дорог от лавин ....................................
32.14.	Особенности проектирования автомобильных дорог в сейсмиче-
ских районах................................................  .
32.15.	Особенности проектировании малых искусственных сооружений
в горных условиях................................................
273'
275
278
283
289
294
297
299
301
307
311
315
321
328
329
Глава 33. Проектирование автомобильных дорог
в засушливых районах................................................. 330
33.1.	Особенности засушливых районов. Проектирование дорог в райо-
нах искусственного орошения........................................... 330
33.2.	Проектирование дорог в засоленных грунтах....................... 334
33.3.	Особенности изысканий и строительства дорог в песчаных пусты-
нях 	 340
33.4.	Закрепление песков.............................................  347
РАЗДЕЛ ВОСЬМОЙ
ПР0ЕКТИРОВАНИЕ АВТОМОБИЛЬНЫХ
МАГИСТРАЛЕЙ, ГОРОДСКИХ ДОРОГ И УЛИЦ............................. 349
Глава 34. Особенности проектирования
автомобильных магистралей . ..........................*.....	349
34.1. Технические условия на проектирование автомобильных магистра-
лей . ................................................... . . .	349
342. Поперечный профиль автомобильных магистралей ........	353
34.3. Продольный профиль автомобильных магистралей.............. 357
Глава 35. Оборудование и благоустройство дорог.................  358
35.1.	Комплекс мероприятий по обслуживанию движения............. 358
35.2.	Средства информации водителей об условиих движения. Огражде-
ния и направляющие устройства.................................   364
35.3.	Озеленение дорог.........................................  367
414
Глава 36. Проектирование городских улиц . • • • • • -	« 7 .. it
$6.1. Планировка уличной сети и элементов городских улиц....... .	36$>
36.2.	Поперечные профили улиц . . ...............................  379
W.3. Особенности изысканий и проектирования городских дорог . \	' &&
36.4.	Горизонтальная н вертикальная планировки ...........	384
36,5.	Проектирование перекрестков и городских площадей...388
38.6. Водоотвод в городских условиях............................. ,	391.
Ж7. Подходы к городским мостам................................	$94
Ж8. Планировка городских набережных..............................  397
иклесловне . .......................................      •	.	400
Ийсок рекомендуемой литературы ..........................    •	404
Предметный указатель.................................    .....	t . 406