658
.pdfВопросы для самопроверки
1.Какие участки железнодорожного пути относятся к снегозаноси-
мым?
2.С какой вероятностью превышения должны определяться расчетные объемы снегопереноса для проектирования снегозадерживающих сооружений?
3.На каком расстоянии от бровки выемки или от оси пути следует располагать снегозадерживающие заборы?
4.В каких случаях защиту железной дороги следует предусматривать в виде защитных лесонасаждений?
5.В каких случаях следует предусматривать почвоукрепительные лесонасаждения?
7. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОЛОСЫ ОТВОДА
Полоса отвода земель представляет собой территорию, отчуждаемую от землевладельцев для размещения всех сооружений, устройств и коммуникаций ВСМ, необходимых для ее эксплуатации.
В пределах полосы отвода размещаются следующие сооружения и устройства ВСМ:
–двухпутное полотно железной дороги с междупутьем 4,8 м (насыпи, выемки, мосты, эстакады, путепроводы, тоннели);
–водоотводные устройства (канавы, кюветы, лотки, дренажи);
–устройства контактной сети;
–линии электропередач:
а) тягового электроснабжения по системе 2×25 кВ перемен-
ного тока для каждого пути; б) электроснабжения переменным током нетяговых потре-
бителей и устройств СЦБ и связи напряжением 10 кВ;
–притрассовая автодорога с водоотводами;
–снегозащитные устройства у выемок, нулевых мест и снегозаносимых насыпей;
–шумозащитные устройства и сооружения;
–ограждение линии;
–здания для обслуживания ВСМ;
–инженерные коммуникации.
34
Потребная ширина полосы отвода под сооружения и устройства ВСМ устанавливается в соответствии с Нормами и правилами проектирования отвода земель для железных дорог [15].
Для уменьшения ширины полосы отвода на участках высоких насыпей, в пределах городской застройки и иных случаях допускается при соответствующем технико-экономическом обосновании заменять насыпи земляного полотна эстакадами.
На снегозаносимых участках ВСМ (выемки, нулевые места, насыпи высотой менее указанной в табл. 5) в полосу отвода включаются площади, необходимые для размещения снегозащитных лесополос, параметры которых определяются в соответствии с нормативами [13, 14]. При этом крайний внутренний ряд деревьев должен располагаться от бровки выемки или подошвы насыпи не ближе 20 м.
При прохождении ВСМ вблизи застроенных территорий и жилых зон в полосе отвода размещают ограничители техногенных воздействий (вибропоглотители, шумозащитные устройства и т.п.). Габариты таких сооружений и необходимая площадь для их размещения определяются их конструкцией.
ВСМ на всем протяжении должна быть надежно ограждена с двух сторон для исключения случайного попадания на железнодорожный путь людей и животных. Ограждение устраивается по контуру границ полосы отвода. В пределах раздельных пунктов ограждение устраивается в виде сплошных шумозащитных щитов (экранов), а на перегонах – сетчатых заборов.
Для пропуска автомобильных подъездов от существующих автодорог к притрассовой автодороге в ограждении должны предусматриваться закрывающиеся ворота.
Рекомендуемое Техническими требованиями для ВСМ [25] размещение устройств и сооружений ВСМ в полосе отвода при типовом поперечном профиле земляного полотна показано в прил. Б.
В Специальных технических условиях [33] из числа элементов, размещаемых в пределах полосы отвода исключена притрассовая автомобильная дорога с целью сокращения затрат на оплату изымаемых под строительство ВСМ земель.
35
В учебном проектировании необходимость проектирования притрассовой автодороги в пределах полосы отвода определяется руководителем проектирования.
Вопросы для самопроверки
1.Что принято называть полосой отвода земель?
2.Какие сооружения ВСМ располагаются в пределах полосы отвода?
3.В каких случаях допускается замена земляного полотна эстака-
дами?
4.С какой целью и как устраивается ограждение ВСМ?
8.ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЕРЕСЕЧЕНИЙ ВСМ
СДРУГИМИ ТРАНСПОРТНЫМИ КОММУНИКАЦИЯМИ
Пересечения высокоскоростной магистралью существующих и проектируемых железных и автомобильных дорог предусматривается только в разных уровнях.
На перегонах пересечения железных и автомобильных дорог должны проектироваться через устройство путепроводов и малых мостов. Пересечения с подземными коммуникациями (трубопроводами, кабельными сетями и проч.) следует предусматривать путем устройства проходных и непроходных каналов и кожухов.
На раздельных пунктах пересечения с подземными коммуникациями осуществляется с использованием искусственных сооружений или посредством устройства проходных каналов с возможностью пропуска через них нескольких коммуникаций.
Путепроводные пересечения ВСМ и автодорог проектируются по нормам к ВСМ. При необходимости допускаются косые пересечения. Габаритные размеры путепроводов должны соответствовать требованиям габарита С400, СТН Ц 01-95 и СНиП 2.05.02-85* «Автомобильные дороги» [16].
При пересечении ВСМ автомобильной дороги местного значения следует рассматривать возможность использования водопропускных искусственных сооружений (малых мостов) при соответствующем изменении их конструкции.
Пересечение ВСМ линиями электропередач (ЛЭП) высокого напряжения может быть надземным (по воздуху) или подземным
(кабельным). Угол пересечения должен быть не менее 60 .
36
Воздушное пересечение применяется при напряжении ЛЭП не менее 25 кВ. Опоры ЛЭП, ограничивающие пролет пересечения, должны быть анкерными металлическими. Расстояние от основания анкерной опоры до оси ближайшей опоры контактной сети должно быть не менее максимальной высоты анкерной опоры, увеличенной на 10 м. Высота подвеса проводов ЛЭП над верхом опор контактной сети при напряжении до 110 кВ должна быть не менее 7 м.
Пересечения высокоскоростной магистрали ЛЭП напряжением до 25 кВ выполняются подземным кабелем.
Пересечения ВСМ линиями связи следует проектировать подземным кабелем на всю ширину полосы отвода.
Пересечение ВСМ трубопроводами различного назначения осуществляется под прямым углом подземным способом. В сложных условиях допускается надземное пересечение по эстакаде.
Трубопроводы на пересечениях следует располагать вне горловин станций на расстоянии от стрелочных переводов не менее 20 м. Расстояние от трубопроводов до искусственных сооружений (мосты, водопропускные трубы) должно быть не менее 30 м.
Вопросы для самопроверки
1.Как предусматривается пересечение высокоскоростных магистралей с существующими и проектируемыми железными и автомобильными дорогами?
2.Как можно проектировать пересечение ВСМ с автодорогами местного значения?
3.Как осуществляется пересечение ВСМ с линиями электропере-
дач?
4.Как осуществляется пересечение ВСМ с линиями связи?
5.Как осуществляется пересечение ВСМ с трубопроводами?
6.Как следует располагать трубопроводные пересечения относительно горловин станций и искусственных сооружений?
37
9. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ МАГИСТРАЛИ
9.1. Общие положения
При проектировании земляного полотна ВСМ необходимо учитывать ряд повышенных требований, предъявляемых к нему.
Аименно:
–обеспечение полного завершения осадки основной площадки земляного полотна к моменту укладки верхнего строения пути;
–исключение неравномерных деформаций основной площадки;
–ограничение упругих осадок основной площадки величиной 1 мм;
–недопущение деформаций морозного пучения основной площадки.
9.2. Конструкции земляного полотна
Обязательным требованием к конструкции земляного полотна ВСМ является наличие защитного слоя, состоящего из двух слоев (рис. 8). Верхняя часть защитного слоя (1-й защитный слой) толщиной не менее 70 см устраивается из щебенисто-гравийно- песчаных смесей с заданным гранулометрическим составом. Нижняя часть (2-й защитный слой) толщиной 1,8 м отсыпается из несвязных грунтов, не подверженных пучению – пески гравелистые, крупные и средней крупности, крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем, отсевы щебеночного производства.
Конструкция земляного полотно включает в себя следующие составные части: защитный слой, тело насыпи, основание насыпи, основание выемки, откосы выемки, устройства для водоотвода, защитные и укрепительные сооружения.
В выемках и нулевых местах с обеих сторон от защитного слоя устраиваются дренажи для отвода воды от подошвы 2-го защитного слоя.
Обязательному укреплению подлежат:
–откосы насыпей, выемок и защитного слоя при всех видах грунтов, кроме скальных, слабовыветривающихся, выветривающихся и крупнообломочных;
–обочины насыпей;
–бермы;
38
–регуляционные сооружения;
–откосы и дно кюветов и канав.
Вкачестве укрепительных мероприятий следует предусматривать следующие варианты:
– создание дернового покрова толщиной 10 см с посевом многолетних трав;
– покрытие слоем щебня, гравия или щебенисто-дресвяными грунтами;
– обработка грунтов вяжущими материалами;
– армирование и укрепление откосов геотекстильными материалами в различных комбинациях
Вгрунтах при WL > 0,40 независимо от консистенции и при WL < 0,40 тугопластичной и мягкопластичной консистенции откосы выемок обсыпаются крупнообломочными или песчаными грунтами слоем толщиной не менее 0,8 м.
Ось
1-й путь |
2-й путь |
Проектная бровка |
4,8 м |
|
|
|
|
б |
|
1-й защитный |
0,04 |
слой |
|
0,04 |
|
39
Основание выемки |
2-й защитный |
|
слой |
Рис. 8. Конструкции земляного полотна ВСМ: а – насыпь; б – выемка
40
Способ укрепления водоотводов выбирается в зависимости от свойств и состояния грунта и скорости течения воды. В качестве возможных вариантов укрепления могут быть рассмотрены следующие способы:
–укладка железобетонных, полимерных или композитных лотков и плит;
–трамбование щебнем;
–обработка дна и откосов вяжущими материалами;
–использование геоматериалов.
На подходах к искусственным сооружениям необходимо предусмотреть устройство участков насыпи переменной жесткости протяженностью не менее 50 м (рис. 9). Для улучшения плавности движения поездов могут предусматриваться дополнительные конструктивные мероприятия по усилению верхнего строения пути.
Устой |
Упрочненный цементом защитный слой |
|
1-й защитный слой |
|
|
|
|
|
|
моста |
2 м |
Крупный щебень |
|
2-й защитный слой |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Щебень с |
1:1 |
1:2 |
Тело насыпи |
|
|
|
||
|
цементом |
|
|
|
|
|
≥ 3 м |
|
Основание насыпи |
|
|
|
|
|
Рис. 9. Пример участка с переменной жесткостью на подходах к мосту
Откосы и подошвы насыпей на подходах к мостам и трубам, регуляционные сооружения и конусы в пределах подтопления должны быть защищены от воздействия льда и воды. Тип укреплений и их параметры следует определять по [8]. Верхняя часть укрепления берм и регуляционных сооружений доводится до бровки земляного полотна.
Способы защиты подтопляемых откосов насыпей выбираются в соответствии с [9]. Конструкция укрепления определяется из условия расчетного расхода воды. Вероятность превышения расходов и соответствующих им уровней воды на пике паводков следует принимать 1 %.
41
Не допускается обводнение паводковыми водами подошвы верхнего защитного слоя, которая должна возвышаться над расчетным уровнем воды не менее чем на 0,2 м.
9.3. Требования к грунтам для земляного полотна
Для сооружения тела насыпи допускаются грунты: скальные, крупнообломочные, песчаные кроме однородных песков (степень неоднородности не более 3), в летнее сухое время – глинистые твердой или полутвердой консистенции, кроме глинистых грунтов с влажностью на границе текучести WL > 0,40. Коэффициент уплотнения – не менее 0,98.
Насыпи на сыром и мокром основании сооружаются только из дренирующих грунтов.
При небольшой высоте насыпей на косогорах, а также на участках полувыемок и полунасыпей должна предусматриваться замена грунтов, обеспечивающая однородные грунтовые условия под основной площадкой земляного полотна для исключения неравномерного деформирования.
Слабые грунты в основании насыпи глубиной до 4,0 м подлежат вырезке. При невозможности удаления слабых грунтов или при соответствующем технико-экономическом обосновании насыпи могут сооружаться с сохранением слабых грунтов. В конструкции насыпей, сооружаемых на слабых грунтах, могут быть предусмотрены (при условии расчетного обоснования) следующие мероприятия по укреплению основания насыпи, обеспечивающие предотвращение ее осадок в эксплуатационный период:
–сооружение грунтовых или железобетонных свай;
–укладка геосинтетических материалов;
–вертикальное дренирование.
В случае неэффективности вышеперечисленных мероприятий следует предусмотреть замену земляного полотна на эстакаду.
Особые требования предъявляются к грунтам защитного слоя земляного полотна.
Первый (верхний) защитный слой отсыпается из щебенисто- гравийно-песчаных смесей с коэффициентом уплотнения не менее 1,0 и модулем деформации 120 МПа.
Второй (нижний) защитный слой отсыпается из несвязных непучинистых грунтов с коэффициентом уплотнения не менее
42
1,0 для насыпи и не менее 0,98 для выемки. Модуль деформации грунтов в этом слое должен быть не менее 80 МПа (рис. 8). Если верхний слой основания выемки глубиной не менее 1,8 м сложен грунтами, отвечающие приведенным требованиям, то его допускается использовать в качестве 2-го защитного слоя (рис. 10).
При недостаточной плотности глинистых грунтов (менее
0,95d,max) в основании выемки (рисунок 8б) под защитным слоем на глубину 1,0 м от его низа выполняются расчеты несущей спо-
собности основания. При невыполнении критерия стабильности основания предусматриваются следующие мероприятия:
–уплотнение грунтов основания;
–увеличение (по расчету) толщины защитного слоя;
–упрочнение грунтов добавками, армированием и т.п.
9.4.Конструктивные элементы земляного полотна
иих параметры
При проектировании земляного полотна ВСМ следует применять групповые решения, разработанные для типовых ситуаций. В особых случаях и сложных ситуациях необходимо индивидуальное проектирование в соответствии с [9].
Ширина основной площадки двухпутного земляного полотна на прямой при скорости движения до 400 км/ч должна составлять не менее 12,60 м вне зависимости от типа верхнего строения пути (балластный или безбалластный).
Поперечные уклоны основной площадки для балластной конструкции верхнего строения пути принимаются 0,04 в обе стороны от оси междупутья (рис. 7). Для безбалластной конструкции верхнего строения пути основная площадка принимается горизонтальной (рис. 11).
В случае расположения дренирующего грунта над недренирующей поверхностью последней необходимо придавать поперечный уклон не менее 0,04, а на границе раздела грунтов предусматривать укладку геотекстиля (рис. 11).
Крутизну откосов насыпей при групповых решениях следует принимать в соответствии с требованиями [9].
Крутизну откосов выемок при групповых решениях следует назначать в соответствии с табл. 9.
43