Проектирование автомобильных дорог. Часть ІІ - Андреев О.В., Бабков В.Ф.

Автор: Андреев О.В. Бабков В.Ф.
Теги: автомобильные дороги в целом внегородские дороги городские дороги транспорт строительство автомобили автомобильные дороги издательство транспорт
Год: 1979
Похожие
Проектирование автомобильных дорог. Часть 1
Автомобильные дороги: (Примеры проектирования)
Проектирование автомобильных дорог.
Архитектура автомобильных дорог
Текст
                    39.311
Б12
УДК 625.72(??5«Г"
Учебник написали: проф. В. Ф, Бабков — введение, гл I VII X—XVII,
XXII, XXIII, § XXIV.2, XXIV.3, гл. XXV, XXVII—XXXV, послесловие;
проф. О. В. Андреев —гл. VIII, IX, XVIII—XXI, § XXIV.I, гл. XXVI,
XXXVI.	J
ЧАЧ А (ог
;	Алтайский
I иелнтехническИЙ
1	внетшпуш
'меяи И. И. i 'юлзуне
! БИБЛИОТЕКА
Бабков В. Ф., Андреев О. В.	,
Б12 Проектирование автомобильных дорог. Ч. II: Учебник для
вузов по специальностям «Автомобильные дороги» и «Мосты ц
тоннели». — М.: Транспорт, 1979, 407 с.
В пер.: 1 р. 40 к.
Учебник посвящен изысканиям и проектированию автомобильных дорог. В пер-
вой части учебника излагаются основные требования, предъявляемые к элементам
дороги в плане и профиле, методы обеспечения устойчивости земляного полотна,
назначения толщины дорожных одежд и проложения трассы дороги на местности.
Во второй части описаны гидрологические, гидравлические и русловые расчеты
при проектировании мостовых переходов, особенности проектирования дорог в слож-
ных природных условиях СССР, а также технология проектно-изыскательских работ.
Учебник предназначен для студентов автомобильно-дорожных вузов и факуль-
тетов специальностей 1211 «Автомобильные дороги» и 1212 «Мосты и гоинелк». Он
может быть использован также инженерно-техническими работниками проектных н
строительных организаций
Б
31801-052
049(01)-79
52-79.3603020000
ББК 39.111
6С8
(с) Издательство «Транспорт», 1979,
Раздел шестой
ПРОЕКТИРОВАНИЕ МОСТОВЫХ ПЕРЕХОДОВ
Глава XVIII •	-
Общие сведения о переходах через водотоки
§ XVIII.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ. ВИДЫ ПЕРЕХОДОВ
ЧЕРЕЗ ВОДОТОКИ .	_
Дороги пересекают многочисленные реки, ручьи, периодические
водотоки в суходолах, ирригационные и другие каналы, а также водо-
хранилища ГЭС. Для преодоления каждого водного препятствия
строят систему сооружений, называемую переходом водотока. В состав
перехода через водоток (рис. XVIII.1) входят: искусственное соору-
жение, служащее для пересечения собственно водотока; подходы
к искусственному сооружению, устраиваемые обычно в виде земля-
ных насыпей, откосы которых постоянно или периодически омываются
водой. Подходы к искусственному сооружению могут включать также
спуски в речную долину, устройство которых, как правило, сопряже-
но со строительством глубоких выемок, а в отдельных случаях —
тоннелей; регуляционные и защитные сооружения, предназначенные
для предохранения искусственного сооружения и подходов к нему
от возможных повреждений потоком.
Искусственное сооружение и подходы к нему являются основны-
ми транспортными сооружениями перехода через водоток. Регуля-
ционные и защитные сооружения обычно называют вспомогательными,
(так как непосредственно по ним движения автомобилей или желез-
нодорожных поездов не происходит. Однако в подавляющем боль-
шинстве случаев без устройства вспомогательных сооружений не-
возможно обеспечить сохранность и нормальную работу основных
сооружений перехода. Кроме того, в некоторых сложных условиях
пересечения водотоков стоимость регуляционных и защитных соору-
жений оказывается настолько большой, что иногда превышает поло-
вину стоимости всего перехода в целом. Поэтому, несмотря па вспомо-
гательные функции регуляционных и защитных сооружений, их
нельзя считать второстепенными, необходимо одинаково серьезно
относиться к проектированию, строительству и эксплуатации всех
сооружений, входящих в систему перехода через водоток.
Переходы через водотоки классифицируют по типам искусствен-
ных сооружений. Для пересечения водотока могут быть применены:
3
Рис. XV1II.1. План мостового пере-
хода:
7 — искусственное сооружение; 2 — подхо-
ды: 3 — струеняправляюшие дамбы; 4 —
траверсы
мост — сооружение, проводящее
дорогу над водным препятствием;
тоннель — сооружение, проводя-
щее дорогу под водным препят-
ствием; паром — подвижное усг-
ройство. перевозящее автомобили
или вагоны по водному препятст-
вию.
Наибольшее распространение
получили переходы, где в качестве
искусственных сооружений приме-
нены мосты. Поэтому мостовые пе-
реходы являются основным видом
переходов через водотоки.
Как правило, в состав мостово-
го перехода входит один мост, пе-
рекрывающий русло реки
(рис. XVIII.2, а}. На реках с
очень широким разливом за пределы русла во время подъема уровня
воды можно устраивать несколько мостов на одном переходе
(рис. XVIII.2, б). Дополнительные мосты, располагаемые вне преде-
лов русла, называют пойменными.
Для обеспечения непрерывного проезда автомобилей или по-
ездой при всех уровнях воды в водотоке мосты и подходы к ним устраи-
вают незатопляемыми, высоководными (см. рис. XVIII.2, а). Только
в отдельных случаях на временных дорогах и на автомобильных до-
рогах самых низких технических категорий, пересекающих значи-
тельные водотоки, допускается устройство низководных мостовых
переходов, на которых подходы, а иногда и мосты затопляются вы-
сокими водами реки (рис. XVII 1.3).
Па мостовых переходах через судоходные реки, кроме постоян-
ных мостов, иногда применяют разводные, движение по которым
периодически прерывают на короткое время для пропуска судов.
Рис. XVIII.2. Схемы мостовых переходов:
а —с одним мостом; б—с диумя мостами;
} —- мост; 2 — иьсыпь
4
Рис. XVIII.3. Схемы низководных мостовых переходов:
а —с затопляемой васычью; б —с затопляемыми мостом и насыпью
Разводные мосты строят чаще всего на приморских устьевых участках
рек, куда могут заходить высокие морские суда, и в городах, где из-за
необходимости устройства съездов с моста на городские улицы иног-
да нельзя обеспечить высоту моста, требуемую по условиям судо-
ходства.
Мостовые переходы с наплавными мостами обеспечивают путь
через водоток на протяжении значительной части года, но характе-
ризуются перерывами движения но дороге во время осеннего и ве-
сеннего ледохода и в периоды малой толщины льда. После того как
толщина льда достигнет величины, -необходимой для безопасного
проезда автомобилей, устраивают ледяные переправы, являющиеся
заменой наплавных мостов на зимнее время. На судоходных реках
наплавные мосты периодически приходится разводить для пропуска
судов, что вызывает перерывы движения как автомобилей, так и
судов. Наплавные мосты устраивают при пересечении широких и мно-
говодных рек, когда постройка моста па постоянных опорах, обеспе-
чивающего круглогодичное непрерывное движение, еще не требуется
в связи с малой интенсивностью движения на дороге.
Если дорога проходит через акваторию устьевого морского порта,
устройство обычного моста становится затруднительным. В этих
условиях можно применить мост-трансбордер, представляющий собой
легкую ферму, которая расположена на большой высоте, обеспечи-
вающей беспрепятственный пропуск морских судов. По форме пере-
двигается тележка, к которой на тросах подвешена платформа, пере
возящая грузы о одного берега на другой.
Мосты по длине делят на три группы. Обычно мосты длиной до
25 м называют малыми, от 25 до 100 м — средними, длиной свыше
100 м большими. К группе больших относят также мосты длиной
менее 100 м, но с пролетами более 25 м.
Пролеты моста не всегда назначают одинаковыми. На судоходных
Реках в случае стабильного положения судового хода только часть
5
пролетов приспосабливают для пропуска судов. Остальные пролеты
могут быть устроены существенно меньшими с размерами, наиболее
выгодными по экономическим соображениям.
Подводные тоннели (рис. XVIИ.4) устраивают при пересечении
больших рек в городах, где невозможно поднять мост так высоко, как
это требуется для судоходства, а также в тех случаях, когда устрой-
ство автодорожного моста нежелательно по каким-либо другим при-
чинам.'Тоннели отличаются высокой стоимостью строительства по
сравнению с другими видами искусственных сооружений. Поэтому
применение тоннельных переходов ограничено.
Паромные переправы применяют только па постоянных водотоках,
чаще всего как временные сооружения, действующие до постройки
моста. Наибольшее распространение паромы получили на автомо-
мобильных дорогах местного значения. На реках с ледоставом в ра-
боте паромных переправ возникают перерывы в те же периоды, что
и для наплавных мостов.
Подходы к паромным переправам устраивают чаще всего затоп-
ляемыми на время разлива реки за пределы русла. Это ограничивает
возможность использования паромов во время паводков. Подходы
к причалам переправы устраивают незатопляемыми только в тех
Рис. XVIII.4. Подводный тоннель:
а — схематический продольный профиль подводного тоннеля, б-1-поперечный профиль под-
водного участка; в—поперечный профиль сухопутного участка;
I — шахта; 2 — пионерная шахта и штольня; ? — путь для пешеходов; 4 — тоннель для
мобилей; 5 — приток воздуха; 6 — вытяжка воздуха; 7 — проезд; 8 — покрытие
6
случаях, когда недопустимы длительные перерывы 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, очень велико, однако стои-
мость каждого из них относительно мала. Их размещение всегда под-
чиняют направлению трассы дороги в связи с тем, что выбор наилуч-
шего положения на местности для каждого малого моста или трубы
привел бы к существенному удлинению дороги. В местах, недостаточ-
но удобных по условиям пропуска воды, всегда имеется возможность
значительного и относительно недорогого регулирования потока,
вплоть до устройства сплошного искусственного русла необходимого
направления.
Стоимость строительства больших, так называемы,х титульных мо-
стов и подходов к ним высока и в сильной степени зависит от положе-
ния места перехода через реку. Поэтому места пересечений значитель-
ных постоянных водотоков являются пунктами, определяющими по-
ложение всей дороги на местности. Трассирование дороги на значи-
тельном протяжении у перехода реки подчиняется выбору оптималь-
ного места для строительства моста и подходов к нему.
Условия работы больших мостов значительно сложнее, чем малых
искусственных сооружений, потому что они подвержены большей
опасности повреждения водным потоком. В частности, это объясняет-
ся различной длительностью периодов напряженной работы соору-
жений. Малые искусственные сооружения интенсивно, как правило,
работают на пропуск воды всего несколько часов в год. Большие мосты
работают в условиях длительных паводков, продолжающихся неде-
лями, а иногда и месяцами. Речное русло подвижно и легко размы-
вается, а создать искусственные укрепления под большими мостами
практичесшг невозможно. Поэтому стеснение реки сооружениями мо-
стового перехода приводит к обязательным размывам русла. В русле
заложены опоры моста, которым угрожает подмыв, в связи с чем уве-
личение скорости течения под большим мостом по сравнению со ско-
ростью нестесненного потока существенно ограничивается.
Гидравлические расчеты, выполняемые при проектировании боль-
ших мостов и малых искусственных сооружений, также значительно
разнятся. Для малых мостов и труб ограничиваются в основном
расчетом протекания водного потока в сооружении по неразмывае-
мому руслу; расчеты, связанные с проектированием больших мостов,
являются прежде всего русловыми, связанными с расчетом движения
как потока воды, так и потока наносов в размываемом русле.
Малые искусственные сооружения отличаются от больших мостов
и по приемам гидравлических расчетов при проектировании. Для рас-
чета притока воды к малым мостам и трубам используют теоретико-
эмпирические нормы стока, дающие возможность назначать водо-
пропускную способность сооружений лишь со значительной погреш-
ностью. Применение такого приема расчета объясняется отсутствием
Данных о непосредственных наблюдениях за стоком на малых водо-
сборах, где строят малые мосты и трубы.
1
Для больших мостов подобные приближенные расчеты недопу-
стимы, так как применение норм, дающих значительную погрешность,
может привести к повреждениям дорогостоящих сооружений или к еше
большему их удорожанию. Для определения притока воды к большим
мостам применяют специальные методы гидрологических расчетов,
связанные с использованием данных длительных натурных наблюде-
ний за реками.
При проектировании средних мостов применяют как те, так и дру-
гие приемы гидрологических расчетов в зависимости от наличия на-
турных данных.
§ XV1II-2. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
МОСТОВЫХ ПЕРЕХОДОВ
Мостовой переход является составной частью дороги. Поэтому при
его проектировании необходимо прежде всего учитывать основное
требование — наилучшее обслуживание перевозок по дороге. Выбор
места перехода реки должен быть обязательно подчинен этому требо-
ванию. Однако мостовой переход представляет собой комплекс
сложных и дорогостоящих сооружений, затраты па постройку которых
существенно зависят от места расположения перехода на реке.
Наилучшее место и тип перехода практически всегда выбирают
на основе вариантного проектирования. Чтобы сравнить варианты
перехода и обоснованно выбрать наилучший из них, надо правильно
назначить общие формы и генеральные размеры сооружений перехода
и оценить объемы строительных работ по всем сравниваемым вариан-
там. Необходимые генеральные размеры сооружений определяются
условиями работы перехода, различными для разных вариантов.
При выборе паи лучшего места перехода учитывают весь комплекс
характеристик того или иного участка реки, влияющих на стоимость
строительства и эксплуатации сооружений. К таким характеристикам
относятся: геологические условия, определяющие тип оснований и
глубину заложения фундаментов мостовых опор; топографические
условия, от которых зависят объемы работ по устройству подходов
к мосту; гидрологические условия, в частности, ширина разлива, из-
менчивость берегов русла, амплитуда изменения уровня и скорость
течения воды, определяющие длину моста и объем работ по регулиро-
ванию реки и защите пойменных насыпей; ледовый режим, т. е. ин-
тенсивность ледохода, возможность образования ледяных заторов
и зажоров шуги, навала на сооружения больших масс льда, грозя-
щих им повреждениями, особенно при прорыве заторов, и г. д.
Сооружения мостовых переходов относятся к числу капитальных,
срок службы которых исчисляется многими десятилетиями. В тече-
ние этого длительного периода времени условия, в которых работают
сооружения, могут существенно меняться. Это объясняется, с одной
стороны, непостоянством речного стока, а с другой — неизбежными
русловыми преобразованиями. Русловые изменения свойственны всем
рекам и в свободном состоянии. После постройки сооружений мосто-
8
вого перехода, стесняющих водоток, около них развиваются размывы,
в большинстве случаев даже значительно более опасные, чем природ-
ные русловые преобразования. Поэтому основой для правильного
назначения необходимых генеральных размеров сооружений мосто-
вого перехода, зависящих от условий их работы, являю,ся прогнозы
возможного притока волы к мосту (высоты паводков) и неизбежных
русловых деформаций.
Теория и методика прогноза максимального речного водного стока
и русловых деформаций получил,я особенно существенное развитие
в связи с крупным гидроэнергетическим и воднотранспортным строи-
тельством, развернувшим, я в пашей стране в последние десятилетия.
Естественно, что прогнозы стока и русловых деформаций, являющихся
основой проектирования мостовых переходов, должны выполняться
исходя из тех же теоретических, физически обоснованных предпосы-
лок, которые плодотворно используются для проектирования речных
гидротехнических сооружений. Конечно, все специфические условия
работы мостовых переходов должны быть учтены в конкретной мето-
‘ дике гидрологических и русловых расчетов, разработанной для этой
., отрасли транспортного проецирования.
.	. Для достижения основной цели — наилучшего обслуживания пе-
ревозок — необходимо прежде всего обеспечить непрерывность дви-
,, жения но дороге. Сооружения мостового перехода должны быть за-
. проектированы и построены таким образом, чтобы они оставались
устойчивыми II выполняли свои функции при любых условиях, ко-
торые могут возникнуть за длительный срок их службы. Иначе гово-
ря, сооружения перехода должны прочно противостоять разрушаю-
щему действию текущей воды и русловым деформациям, предвычис-
леппым в прогнозах.. Выполнение этого положения требует соответст-
,t вующих первоначальных капиталовложений, но приводит к минималь-
ным ежегодным затратам на содержание сооружений перехода и обес-
печивает безопасность движения.
в Стоимость единицы длины подходов к мосту чаще всего значитель-
g но ниже стоимости единицы длины моста. Это обстоятельство побуж-
j, дает стеснять реку при строительстве мостового перехода. Однако по
, мере увеличения стеснения реки русловые деформации и подтопление
, сооружений возрастают, условия работы сооружений ухудшаются,
^.потребность в защитных мероприятиях увеличивается, эксплуатация
“ перехода затрудняется, а при определенной степени стеснения даже
я становится невозможной. Отыскание оптимальной степени стеснения
... реки переходом, наивыгоднейшей по суммарным затратам на строи-
тельство и содержание сооружений, является существенной частью
решения задачи об определении генеральных размеров сооружений по
каждому варианту места пересечения реки.
При проектировании мостового перехода необходимо также обес-
печить достаточную его пропускную способность, определяемую очер-
танием продольного профиля и шириной проезда по мосту и подходам
к нему, а также соответствующую грузоподъемность всех сооружений.
Определенные требования предъявляются к мостовому переходу
с точки зрения беспрепятственного пропуска под мостом судов и ило-
8
ТО0 при заданных уровнях воды в реке. С целью учета этих требом-
ний устанавливаются минимальные подмостовые габариты, т. е, дли-
на, высота, число и размещение пролетов моста, предназначенных .для
пропуска судов и плотов, а также предельное приближение моста
к речным портам и устойчивым перекатам, на которых судоходство
затруднено. Ограничивается и стеснение судоходной реки подходами
к мосту для того, чтобы взводное буксирное судоходство и сплав пло-
тов, трудно управляемых при больших скоростях течения воды, ока-
зались возможными и после постройки мостового перехода.
Наконец, мостовые переходы не должны вносить ухудшений в ре-
жим реки, которые могли бы неблагоприятно сказаться на работе от-
раслей народного хозяйства, связанных с использованием реки.
Основные транспортные сооружения мостовых переходов часто
приходится защищать от чрезмерно развившихся размывов, сильных
течений и т.д. Работы, проводимые с этой целью, объединяются общим
названием рееулмроваште реки. При помощи регуляционных работ мож-
но переместить размывы, т. е. локализовать их в местах, безопасных
для основных транспортных сооружений мостового перехода, замед-
лить размывы, уменьшить величину размывов или отвести опасные
течения от сооружений, которым угрожал размыв.
Регуляционные сооружения проектируют на основе изучения про-
цесса русловых изменений, происходящих в результате постройки
перехода.
Для решения перечисленных выше задач, возникающих при про-
ектировании мостовых переходов, необходимо располагать обширны-
ми данными о режиме и местных услотзиях 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 при-
родных изменений речного русла и др. Полнота и тщательность изыс-
кательских работ предопределяют качество проекта.
При проектирован ил переходов через водотоки наилучшее реше-
ние выбирают путем сравнения технически равноценных вариантов
по экономическим показателям. При этом учитывают не только перво-
начальную строительную стоимость вариантов перехода, но и еже-
годные эксплуатационные затраты на перевозки грузов и содержание
перехода. Основные положения технико-эиовомических расчете® из-
ложены в гл. XXIV.
.Методика расчетов, выполняемых при проектировании мостовых
переходов для доказательства необходимости их строительства, та-
кова:
назначают рад вариантов типа перехода водотока, в том числе обя-
зательно высоководный мост с незатопл немыми подходами, который
обеспечивает .непрерывный проезд;
для каждого аз назначенных вариангов определяют генеральные
размеры сооружений и подсчитывают объем капиталовложений в их
строительство,;
для всех типов переходов (кроме высоководного с незатопляемыми
подходами), а также для условий существующих др постройки пере-
до
хода определяют продолжительность перерыва движения автомо-
билей;
для каждого из рассматриваемых вариантов и существующих
условий рассчитывают показатели единовременных затрат и текущих
расходов;
наиболее экономичным считается тот тип перехода, которому со-
ответствует наименьшая сумма приведенных затрат, т. е. сумма капи-
таловложений и текущих ежегодных затрат (за 35 лет), приведенных
к году ввода перехода в эксплуатацию;
необходимость строительства перехода считается доказанной, если
коэффициент экономической эффективности (хотя бы для одного из
вариантов перехода) превысит нормативный £ ~ 0,12. Коэффициен-
том. экономической эффективности называется отношение сокраще-
ния ежегодных эксплуатационных расходов на перевозки и содержа-
ние перехода к дополнительным капиталовложениям по сравнению
с существующим положением, т. е. при отсутствии мостового перехода,.
При стадийном строительстве или в случае, когда срок службы не-
совершенного типа перехода (деревянные или наплавные мосты, па-
ромные переправы) меньше расчетного срока принимаемого рав-
ным 35 годам, капиталовложения на реконструкцию или возобновле-
ние (перестройку) перехода приводятся также к году начала эксплуа-
тации перехода.
Выбор показателей единовременных и текущих затрат, подлежа-
щих учету при сравнении вариантов переходов через водотоки, опре-
деляется конкретными условиями проектирования и полнотой ис-
ходных данных. Для упрощения расчетов рекомендуется не учитывать
показатели, одинаковые по величине для всех вариантов.
§ XVII 1.3. РЕЧНЫЕ ДОЛИНЫ И РУСЛА РЕК.
ТИПЫ ПИТАНИЯ РЕК
Осадки, выпадающие на земную поверхность в виде дождя, или
вода, образующаяся при таянии снега, дают начало как элементарно-
му, достаточно быстрому поверхностному стоку, так и весьма мед-
ленному подземному стоку.
Поверхностный сток начинается непосредственно на склонах рель-
ефа вблизи водоразделов. По мере слияния отдельных струек вода
собирается в местные пониженна на склонах и стекает по уклонам
в виде мелких ручейков. В результате слияния таких ручейков обра-
зуются сначала большие ручьи, а затем значительные водотоки —
реки, протекающие по относительно узким углублениям земной по-
верхности, называемым речными долинами. Территория, с которой
происходит сток воды в реку, называется бассейном реки.
Последовательно сливающиеса реки образуют все более и более
крупные водотоки; совокупность таких рек называется речной систе-
мой (рис. XVIII.5), в которой можно выделить главную реку, аиадаю-
Щую в маре или озеро, и ее притоки.
п
Несмотря на то, что склоновый элементарный сток происходит
только периодически, сток рек, как правило, круглогодичен. Это
объясняется тем, что для стекания значительного количества воды,
собирающейся в реку большой длины, требуется большее время, чем
для опорожнения многочисленных небольших коротких склонов,
питающих веку. Кроме того, к поверхностному стоку присоединяются
выходы подземных вод, приток которых в реку практически непреры-
вен. Конечно, при этом в годовом цикле стока наблюдается существен-
ная неравномерность и, в частности, могут быть выделены периоды
стока максимального и минимального.
Речные долины образованы в большинстве случаев во время текто-
нических деформаций земной поверхности или при движении древних
ледников. Однако процесс формирования речных долин происходил
и после их первичного образования и продолжается почти непрерывно
под действием текущей воды.
Вода, стекающая по верхнему участку речной долины со 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 время
откладывалось большое количество продуктов разрушения верхнего
ее участка.
Поэтому в поперечных разрезах среднего и нижнего участков реч-
ной 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 древ-
нем геологическом процессе. Такие породы называются коренными
(рис. XVI11.6, а).
По мере смыва рыхлых грунтов уклон верхнего участка речной
долины уменьшается, а вместе с ним уменьшается и вынос наносов вниз
по течению. Вследствие этого на нижележащих участках долины по-
степенно прекращается отложение наносов, а водный поток, смывая
ранее отложившиеся наносы, врезается в толщу аллювия. В результа-
те современные поперечные профили на основном протяжении речных
долин характеризуются тем, что перенос наносов совершается, как
правило, только на части ширины дна речной долины, которая назы-
вается руслом, дно которого понижено по от-
ношению к остальной части дна долины, на-
зываемой поймой (рис. XVIII.6, б). Речные
русла делятся на типы, соответственно про-
цессу их изменения во времени (русловому
процессу). Этот вопрос подробно рассмотрен
в § ХХ.2.
При неравномерном питании реки водой
поймы заливаются только при максимальном
стоке, причем иногда не каждый год. Поэтому
они покрыты травой, кустарником, иногда
лесом. Перемещения частиц грунта, слагаю-
Рис. XVIII.5. Схема реч- ших пойму и скрепленных корнями растений,
пой системы
практически не происходит. Круглогодич-
12
вый водный сток наблюдается
только в русле реки; при этом для
минимального стока чаще всего
используется часть ширины русла,
называемая меженным руслом.
На протяжении долины глав-
ной реки в каждой речной системе
можно выделить три характерных
участка. Первый, верхний, по те-
чению участок с наибольшим укло-
ном ц называется зоной эрозии.
Здесь сливающиеся потоки воды,
поступающие со склонов местно-
сти, имеют настолько значитель-
ную скорость, что еще в силах
размывать грунт и уносить вниз по
течению его частицы. Такой про-
цесс называется выносом наносов.
Медленное понижение дна и посте-
пенное уменьшение уклона харак-
терны для этой части речной доли-
ны. Второй, средний, участок с
меньшим уклоном Z2 называется
зоной транзита наносов. Сюда по-
ступают сверху по течению не
только вода, но и наносы, которые
река проносит не откладывая.
Поэтому на среднем участке дно
русла не поднимается и ire опу-
скается. Третий, нижний, по тече-
нию участок главной реки, харак-
теризуемый наименьшим уклоном
i3, отличается тем, что протекаю-
щая по нему вода уже не может
перемещать то количество наносов,
которое переносилось ею по второ-
му участку. Часть наносов откла-
дывается на нижнем участке доли-
ны главной реки, и дно ее повы-
шается. Этот участок долины назы-
вают зоной аккумуляции наносов.
В ряде случаев отложения наносов
достигают такого размера, что рус-
ло в нижнем течении реки оказы-
вается поднятым выше окружаю-
щей местности (рис. XV111.7).
В этих случаях нижний участок
речной долины называется конусом
выноса.
Рис. XVIII.6. Разрез речной долины»
а — яапластования грунтов; б — русло ц
пойма реки;
/ — наносы; 2 — коренные породы; 3 — рус»,
.70; 4 — по/гма
Рис. XVIII,8. Грунтовый разрез реки
с поймами:
/ — растительный слой; 2 — суглинок; 3 —
супесь; 4 —глина: 5 —пески разной круп*
ноет и
13
Наносы, переносимые реками в периоды максимального стока
можно подразделить на более крупные — руслоформирующие, кото-
рые перемещаются в придонных слоях потока, собираются в донных
отложениях и участвуют в составе дна и стенок русла, и более мел-
кие — нерусловые, которые проносятся водой транзитом во взвешен-
ном состоянии и в формировании русла практически не участвуют.
Некоторое количество нерусловых особо мелких наносов выносится
водным потоком па поймы во время максимального стока и отклады-
дывастся там в отдельных местах, где скорости течения особенно ма-
лы, образуя так называемый наилок поймы. Это приводит к тому, что
верхние слои пойменных грунтов обычно мельче, чем грунты в русле,
и обладают связностью (рис. XVIII.8).
На разных участках реки деление фактически находящихся в дви-
жении наносов на руслоформирующие и нерусловые (взвешенные)
меняется. Наносы, проходившие в верховьях реки в виде взвеси
и не участвовавшие в формировании дна, на нижнем ее участке, где
скорости течения снижаются из-за малости уклона, могут уже отно-
ситься к руслоформирующим.
Для коротких участков рек крупность руслоформирующих нано-
сов оказывается устойчивой на протяжении столетий соответственно
устойчивости осредненного режима водного стока.
В случаях когда речь идет об устойчивости или деформациях
русла на коротких участках реки, достаточно изучать и учитывать
перемещение только руслоформирующих наносов, хотя бы они и со-
ставляли меньшую часть твердого стока реки.
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 распаханных
и при крутых уклонах местности. Руслоформирующие наносы обра-
зуются главным образом при русловом стоке за счет разрушения ко-
ренных рыхлых пород в верховьях главной реки и ее притоков.
Описанное выше деление всего протяжения реки на три харак-
терных участка необязательно для всех рек. В ряде случаев отсутст-
вует средний участок — зона транзита и за участком эрозии непо-
средственно следует зона аккумуляции. Такое деление речной доли-
ны на два участка характерно для рек со все еще очень значительным
выносом наносов из зоны эрозии. В этих условиях часто развивается
большой конус выноса. Конус выноса, следующий непосредственно
за зоной эрозии, также часто развивается у периодических водото-
ков, выносящих наносы на склоны рельефа или на поймы рек, где
беспорядочно растекающийся водный поток теряет способность пере-
носить наносы. На реках, впадающих в другие большие реки, т. е,
на притоках главной реки, часто отсутствует зона аккумуляции.
Речная долина в плане почти никогда не бывает прямолинейной,
а всегда извилиста. Ее ширина, образованная в древнем геологиче-
ском процессе, меняется по длине водотока иногда весьма значитель-
но. Русло реки тоже часто извилисто, причем его извилины не всегда
повторяют извилины долины.
14
Характерной особенностью речных русел является малая изме-
няемость их ширины и средней глубины на достаточно длинных уча-
стках долины, что показывает на закономерную связь геометрических
и гидравлических характеристик реки. Исключение составляют рус-
ла рек на конусах выноса, ширина которых иногда сильно меняется
даже на коротком протяжении. Малая изменчивость ширины и глу-
бины русла объясняется тем, что русло вырабатывается в современ-
ном процессе формирования речной долины и приспособлено к совре-
менному режиму водного и твердого стоков. Этот режим соответствует
климатическим и геоморфологическим условиям, наблюдаемым в на-
стоящее время, которые могут считаться практически неизменными в те-
чение нескольких столетий — периода, на который рассчитаны строя-
щиеся инженерные сооружения на реках, в том числе и мостовые пе-
реходы.
Реки можно разделять по типам питания на четыре больших груп-
пы:
I — реки с дождевыми паводками, питающиеся в течение года
преимущественно дождевыми водами;
II — реки с паводками (половодьями) от талых вод, питающиеся
в течение года преимущественно водами от таяния снега; ‘
Ill—реки с паводками (половодьями) от таяния ледников;
IV — реки с комбинированным (смешанным) питанием, подъемы
уровня на которых обусловлены как дождевыми водами, так и стоком
от таяния снега или ледников.
График изменения уровня воды во времени называется водомер-
ным графиком для данного пункта и представляет собой наглядное
изображение хода питания реки (рис. XVIII.9).
Большинство рек СССР зимой покрывается льдом. Этот период
называется периодом ледостава. Толщина льда соответствует мест-
ным климатическим условиям и обычно достигает нескольких десят-
ков сантиметров.
Периоду ледостава предшествуют образование впутриводного льда
(шути) и краткий ледоход (шугоход). На ряде рек неподвижный
ледяной покров не образуется и в течение всего холодного периода
года наблюдается движение шуги.
Скопления шуги, называемые зажорами, нередко приводят (напри-
мер, на реках Средней Азии) к значительному подъему уровня воды
перед препятствиями из впутриводного льда. Прорыв зажора сопро-
вождается увеличением скорости течения.
При потеплении ледяной покров рек взламывается и начинается
ледоход, чаще всего совпадающий с весенним половодьем. Только
в отдельных случаях лед тает на месте. При ледоходе по воде плывут
льдины., размер которых нередко достигает нескольких тысяч квад-
ратных метров.
Если русло реки извилисто, то льдины могут задерживаться, скап-
ливаясь на поворотах и образуя ледяные заторы, сопровождаемые
значительным подъемом уровня воды. При прорыве затора скорость
течения воды и движение льдин, а также расход воды сильно увели-
чиваются, а уровень снижается.
15
При анализе водомерных графиков различных рек необходимо
учитывать, что изменения уровня воды в отдельные моменты времени
могут быть вызваны не только изменением притока воды в реку, но
и заторами льда, зажорами шуги, а иногда и другими причинами (на-
гонными ветрами, подпором от другой реки, сливающейся с изучае-
мой рекой, и т. д.). Учет таких обстоятельств весьма важен для пра-
вильного перехода от водомерного графика к гидрографу, т. е. к гра-
фику изменения расходов во времени (рис. XVIII.10). Площадь
фигуры, образованной линией гидрографа и осями координат, пред-
ставляет собой объем годового стока.
Площадь части этой фигуры, ограниченной двумя любыми орди-
натами, отвечает объему стока W за соответствующий интервал
времени.
В зависимости от хода питания гидрографы и водомерные графики
могут быть одномодальные (при одном паводке) или многомодаль-
ные (при нескольких паводках в течение года). Следует иметь в виду,
что при нескольких паводках они могут быть различного происхожде-
ния. Так, на Амуре первое, чаще всего невысокое половодье образу-
ется при стоке талых вод от таяния снега, а все остальные паводки от-
носятся к дождевым. В отдельные годы дождевые паводки, обычно
значительной высоты, оказываются ниже, чем половодье от стока та-
лых вод.
Характерные очертания гидрографа и водомерного графика для
конкретной реки сохраняются из года в год и отображают закономер-
Рис. XVIII.9. Водомерные графики рек разных типов питания:
а — р. Амур — дождевого питания, отличается многочисленностью паводков в теплое время
года, вызываемых отдельными сильными дождями; б — р. Воронеж, питается в основном
водами от таяния снега, с одним четко выраженным весенним половодьем; в — г. Нарыв —
ледникового писания, большое число пиков летнего половодья объясняется колебаниями тем«
пературы в зоне ледников: г — р. Кубань — смешанного питания, на летнее половодье от
таяния ледников накладываются отдельные паводки дождевого происхождения
Puc. XVII1.10. Гидрограф реки
Рис. XVIII.11. Кривая расхода
ную смену времен года, но высота паводков меняется в широких пре-
делах. Такая изменчивость размеров максимального стока вызвана,
во-первых, множественностью факторов, определяющих высоту па-
водка, и, во-вторых, изменчивостью этих факторов из года в год. На-
пример, высота половодья от талых вод зависит от объема снега, на-
копленного на водосборе в зимний период, от температуры воздуха
в период таяния снега, наличия облаков, состояния почвы под снеж-
ным покровом и т. д.
Различные сочетания этих условий снеготаяния могут вызвать и
различные по высоте половодья.
Двумя основными, первичными факторами, определяющими харак-
тер движения воды в реке, являются расход потока, изменяющийся
по длине реки и во времени, и речное русло (его форма, размеры,
строение и уклон). Все остальные характеристики режима речного
стока—скорость течения, уклон водной поверхности, глубина по-
тока и т. д. — являются вторичными, зависящими от двух первичных.
Однако по практическим соображениям простоты измерений за ис-
ходную характеристику водного режима реки в конкретном пункте
часто выбирают не расход, а отметку уровня свободной поверхности
потока, изображая все другие характеристики водного стока как
функции этого аргумента.
Связь уровня с расходом отображает влияние второго первичного
фактора — русла, на режим водного стока. Если известна такая
связь, устанавливаемая непосредственными измерениями, то замена
расхода уровнем при изучении режима стока является чисто фор-
мальной.
Зависимость между расходами Q и уровнями Н (термин «уровень»
в проектной практике иногда заменяют словом «горизонт») изобра-
жается кривой расхода Н = f (Q). Такая кривая может быть построе-
на по результатам гидрометрических наблюдений, заключающихся
в измерении скоростей течения и глубин потока. На основании этих
данных вычисляют расходы потока при нескольких уровнях воды.
Имея кривую расхода (рис. XVIII.11), можно легко переходить от
ежегодных водомерных графиков, получаемых путем элементарных
наблюдений за уровнями на водомерном посту, к ежегодным гидрогра-
фам или от отдельных измерений уровня к соответствующим им рас-
ходам.
17
Глава XIX
Гидрологические расчеты при проектировании мостовых
переходов
§ XIX. 1. ЗАДАЧИ И ПРИНЦИПЫ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ
РАСЧЕТОВ
Сооружения мостовых переходов взаимодействуют с водным по-
током и подвергаются опасности затопления, подмыва и размыва те-
кущей водой, а также повреждения ледоходом. Степень опасности
повреждения сооружений при прочих равных условиях определяется
высотой половодья, или паводка, которая меняется из года в год.
Мостовые переходы должны выполнять свои функции в течение дол-
гого срока службы (обычно не менее столетия). За это время на реке
могут появиться не только малые, но и большие половодья, в том числе
превышающие те, которые были уже зафиксированы.
Чтобы сооружения перехода были запроектированы и построены
правильно, т. е. были всегда устойчивы и их можно было нормально
эксплуатировать в течение всего срока службы, необходимо расчет
размеров и конструкций сооружений основывать на точном прогнозе
возможных высот половодий и паводков.
Каждое половодье (или паводок) характеризуется несколькими по-
казателями: величиной максимального расхода Qmaj, отметкой наи-
высшего уровня воды Дтах, максимальной скоростью течения, про-
должительностью и т. д. Основным показателем является расход воды,
величина которого формируется в процессе стока н.а водосборе вне
места расположения мостового перехода. Поэтому прогноз условий,
опасных для сооружений мостовых переходов, может быть сведен к
прогнозу максимальных годовых расходов воды в реке и к последующе-
му определению вторичных характеристик потока по гидрометриче-
ским кривым.
Для больших рек прогноз величин максимальных расходов вы-
полняют, как правило, на основе статистических данных о режиме
водного стока реки за период, предшествующий постройке мостово-
го перехода. Только для рек с площадью водосбора менее 30 000 км2
в случае, если непосредственные наблюдения за режимом реки не
проводились, разрешается применение норм стока по СН 435-72.
Прогноз базируется на следующих представлениях об изменчиво-
сти характеристик речного стока:
годовой цикл стока закономерен, отображает смену времен года
и тип питания реки;
ежегодные колебания фазовоодпородных характеристик стока, на-
пример максимальных расходов или объема стока весенних половодий,
подчинены закону больших чисел, т. е. средние величины этих ха-
рактеристик устойчивы независимо от продолжительности наблюде-
|8
закономерности колебаний стока свободных рек относительно
устойчивы в периоды, продолжительность которых равна нескольким
столетиям (т. е. превышает срок службы сооружений мостовых пере-
ходов), так как за это время не может произойти существенных изме-
нений в климате и почвенном покрове бассейна реки. Поэтому законо-
мерности колебаний стока, установленные по данным за предшест-
вующий период, могут считаться действующими и для последующего
периода;
величины характеристик стока являются случайными для каждо-
го данного года, и поэтому они не могут быть прогнозированы по сро-
кам появления. Возможен только вероятностный прогноз характе-
ристик стока, в частности максимальных расходов.
Для установления средних значений максимальных годовых рас-
ходов за длительный период времени и закономерностей их колебаний
используются статистические данные наблюдений за режимом реки на
постоянных гидрологических постах в период, предшествующий про-
ектированию мостового перехода. Отбору этих данных должно быть
уделено большое внимание. Нельзя объединять фазоворазнородные
расходы. Например, если на реке бывают половодья как от таяния
снега, так и от ливней, то при прогнозировании весенних половодий
нельзя использовать данные о ливневых паводках даже за те годы,
когда они превышали половодья от талых вод. Необходимо тщатель-
но анализировать условия стока в каждом году, чтобы исключить влия-
ние таких естественных факторов, искажающих истинную картину
максимального стока, как подпор, ледяные заторы и т. п., когда нару-
шается закономерная связь расходов и уровней воды (см, рис. XVIII.11).
Должно быть также учтено, что влияние хозяйственной деятель-
ности человека на территории бассейна может существенно изменять
высоты паводков. Агролесомелиоративные мероприятия, изменение си-
стемы землепользования, вырубка леса могут менять условия стока на
огромных площадях водосбора. Иногда может оказаться целесообраз-
ным использовать для прогноза режима реки только те данные, кото-
рые характерны для последующих лет, когда будет эксплуатироваться
мостовой переход. Сильно меняют условия стока гидроэнергетические
сооружения на реках. Поскольку деятельность человека на реке не
является случайной, а направлена на ее планомерное использование,
то расходы воды в случае регулирования стока не могут считаться слу-
чайными. Поэтому применение статистических приемов прогноза вы-
соты половодий ограничено свободными реками.
Результаты прогноза, основанного на статистических данных, долж-
ны подвергаться всесторонней проверке главным образом путем со-
поставления с натурными данными о прошедших паводках. Это поз-
волит избежать грубых ошибок, хотя некоторая погрешность неустра-
нима в связи с известной схематизацией явлений, которая допускает-
ся при конкретном расчете по ограниченному количеству данных о ре-
жиме реки.
Максимальный расход определенной величины может быть оха-
рактеризован вероятностью его превышения еще большими расходами.
Если какой-либо расход является расчетным для сооружений мосто-
19
вого перехода, при котором запасы устойчивости сооружений будут ис-
черпаны. то вероятность превышения этого расхода будет одновре-
менно вероятностью опасных условий работы сооружений. Вероятность
превышения расхода выражается в долях единицы и справедлива для
каждого года, та к как с определенной степенью вероятности можно ожи-
дать превышения расчетного расхода в любом году. Чем больше мак-
симальный расход, тем меньше вероятность его превышения еще более
значительными расходами.
Вероятность превышения может быть отнесена не только к одно-
му 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 вероятность пре-
вышения максимального расхода весеннего половодья, которое бы-
вает 1 раз в год, равна 0,02 в каждом году, то это одновременно обоз-
начает, что такой максимальный расход будет превышен еще большими:
в среднем I 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 автомобилей, и нор-
мы частоты возникновения опасности повреждения сооружений уста-
навливаются техническими условиями проектирования автодорожных
мостов.
Вероятность превышения расчетных максимальных расходов по-
ловодий меняется соответственно народнохозяйственному значению
видов транспорта, а также в зависимости от вида сооружений
(табл. XIX.1).
В связи с этим к нормам проектирования железнодорожных мосто-
вых переходов предъявляют более высокие требования, чем к нормам
для автодорожных переходов.
Насыпи автомобильных дорог имеют достаточно широкую проез-
жую часть, укрепленную твердыми материалами в большинстве слу-
чаев с применением вяжущих веществ. Поэтому перелив через авто-
дорожную насыпь менее опасен, чем через железную дорогу, и со-
провождается меньшими повреждениями земляного полотна. Этим
объясняется меньшая частота превышения наибольшего расчетного
расхода для железнодорожных насыпей по сравнению е автодорож-
ными.
Таблица XIX.1
Тил сооружения	Категории доры	Вероятнееть превышения
Мосты Трубы » и деревятп-тыр ма- лые мосты Пойменные насыпи	1—III и городские IV и V I II, III и городские IV и V	1:100 1:50 1:100 1:50 1:33 То же, что и для мостов
20
Принципиальная схема обосно-
вания расчетной вероятности пре-
вышения паводка (ВП) показана
на рис. XIX.1. На графике по
оси ординат отложены приведен-
ные стоимости мостового перехо-
да» определенные при проектиро-
вании его по паводкам с различ-
ной ВП. Полностью устойчивые
при любых паводках переходы
имеют большую, строительную
стоимость, но перерывов движения
по ним нет. Наоборот, переходы,
запроектированные по низким па-
водвам, дешевы, >но велики экс-
плуатационные расходы по пере-
возкам в связи с перерывами дви-
Рис. XIX.1. График приведенной стои-
мости перехода:
1 — строительная стоимость; 2 — ущерб;
3 — суммарная приведенная стоимость.
Пунктирные линии относятся к интенсив-
ности движения 15 000 авт./сут, сплош-
ные—-5000 авт/сут
жения, а также расходы по восста-
новлению перехода, повреждае-
мого высоким паводками. Некото-
рой ВП (ось абсцисс на
рис. X IX. 1) соответствует мини-
мум приведенной стоимости С
mln‘
Это и есть наивыгоднейшая вероятность превышения, которую еле-
дует принимать за расчетную. Подобного рода расчеты служат осно-
ванием для составления расчетных норм ВП паводков.
§ XIX.2. МЕТОДИКА ПРОГНОЗА МАКСИМАЛЬНЫХ
РАСХОДОВ ВОДЫ В РЕКАХ
Непрерывный ряд наибольших годовых максимальных расходов,
зафиксированных за несколько лет, может быть изображен в виде
столбчатых диаграмм: хронологической (рис. XIX.2, а) и ранжиро-
ванной (рис. XIX.2, б).
Средняя высота ряда и характерное выпукловогнутое очертание
ранжированной диаграммы не изменяются с увеличением продолжи-
тельности наблюдений за режимом реки.
Если длительность всего периода наблюдений принять за единицу,
то вероятность превышения любого расхода из натурного ранжирован-
ного ряда будет определяться той частью единицы s, которой соот-
ветствует еще более высокие расходы. В первом приближении эта ве-
роятность может быть подсчитана по ограниченному количеству
максимальных годовых расходов. Такая непосредственно вычи-
сляемая вероятность или соответствующая ей частота называется
эмпирической.
Распространенной в настоящее время формулой, отображающей
возможность включения в короткий ряд настолько больших расходов,
21
а) д
Рис. XIX.2. Диаграммы максимальных годовых расходов
что частота их превышения меньше, чем 1 раз за период наблюдений,
является
т—0,3	т — 0,3
s ~-------&----------
э «4-0,4	п
где т — порядковый номер члена ряда в ранжированном ряду; п — общее
число членов ряда (лет наблюдений за режимом реки).
Чем длиннее ряд наблюдаемых величин, тем более плавное очерта-
ние приобретает ранжированная диаграмма максимальных расходов.
При воображаемом бесконечно большом увеличении продолжитель-
ности наблюдений и неизменной длине диаграммы, равной единице,
каждый из расходов будет изображаться уже не столбиком, а одной
линией—ординатой. При этом ступенчатое очертание диаграммы перей-
дет в плавное криволинейное (рис. XIX.2, в). Пользуясь такой кри-
вой, можно определить теоретическую вероятность превышения лю-
бого по величине максимального расхода реки, в том числе превышаю-
щего фактически наблюдавшиеся, или по заданной вероятности пре-
вышения найти величин)' соответствующего ей расхода.' Очерта-
ние кривой, которая может быть названа кривой вероятностей, уста-
навливается исходя из основного предположения, что закономерности
колебаний стока, установленные в течение предшествующего ограни-
ченного периода изучения режима стока реки, сохраняются и для по-
следующего, тоже ограниченного периода эксплуатации сооружений
перехода через эту реку.
Уравнение кривой вероятностей, изображенной на рис. XIX.2, в,
подбирается для каждой реки самостоятельно как обычная эмпириче-
ская формула.
Для этой цели необходимо сначала установить тип уравнения,
а затем определить его числовые параметры по фактически имею-
щимся эмпирическим величинам, т. е. по ряду уже наблюдавших-
ся максимальных расходов.
При этом необходимо иметь в виду, что нижняя точка кривой
соответствует ежегодно превышаемому максимальному расходу, а
верхняя — никогда не превышаемому расходу, т. е. физически воз-
можному максимуму-максиморуму расхода, не равному бесконечности,
22
(XIX.1)
В качестве эмпирических формул чаще всего применяют формулы
так называемого трехпараметрического гамма-распределения, хоро-
шо описывающие фактические распределения гидрологических харак-
теристик реки, в частности максимальных расходов. Числовые пара-
метры уравнений этих кривых представляют собой статистические
характеристики ряда наблюдавшихся величин.
При этом используют таблицы или графики ординат и сводят рас-
чет к формуле
QS = KSQ,	(XIX.2)
где — искомый максимальный расход заданной вероятности превы-
шения; Q — среднеарифметический максимальный расход, вычисленный за
длинный ряд лет; К3 — модульный коэффициент, определяемый по таблицам,
составленным на основе уравнений трехпараметрического гамма-распределения
(табл. XIX.2), или по рис. IX.6 (см. ч. I).
При этом
Ks = f(S, Со, -М,
; где s — вероятность превышения расчетного расхода; Cv, Cs — статисти-
ческие параметры ряда наблюдавшихся величин, называемые коэффициентами
вариации и асимметрии.
Величину Q вычисляют по формуле арифметического среднего,
т, с.
п
- 3°
q = j±L_	(Xix.3)
п ’
где п — число суммируемых величин.
Параметр С,; представляет собой отношение среднеквадратичного
отклонения' всех максимальных расходов о от среднего их значения
к этому среднему значению, т. е.
С,=
(XIX.4)
где “ —модульный коэффициент каждого из расходов по отношению
Q
к среднему.
Произведя алгебраическое преобразование подкоренного выра-
п
жения и учитывая, что = п, можно записать выражение для ко-
эффициента вариации в виде
п— 1
(XIX.5)
а
Таблица XIX . 2

0,01	1,42	1.92	3,20	4,85	6,85	9,21	11,80
0,03	1,38	1 ,83	2,96	4,39	6,11	8,11	10,26
0,05	1,36	1,79	2,85	4,18	5,77	7,60	9,65
0,1	1,34	1,73	2,70	3,89	5,30	6,91	8,65
0,3	1,30	1,64	2,45	3.42	4,55	5,81	7,10
0,5 1	1,28	1,59	2,38	3,20	4,19	5,30	6,50
	1,25	1,52	2,16	2,89	3,7!	4,61	5,50
-з	1,20	1,41	1,88	2,3)	2,94	3,51	4,05
5	1,17	1,35	1.74	2,15	2,57	3,00	3 45
10	1,13	1,26	1,53	1,H	2,06	2,30	2,50
20	1,08	1.16	1,31	1 44	1 .54	1,61	1,62
30	1,05	1,09	1,17	1,21	1,22	1,20	1,13
40	1 ,02	1,04	1,05	1,03	0,99	0,92	0,81
50	1,00	0,99	0,95	0,88	0,80	0,69	0,53
			cs=:ico				
0,01	1,42	2,06	3,78	6,28	9,21	12,89	16,86
0,03	1,29	1,99	3,41	5,4»	7.74	10,64	13,83
0,05	1,36	1,88	3,23	5.06	7,11	9,66	12,43
0.1	1,35	1,80	3,00	4,58	6,31	8,43	10,68
0,3	1,31	1,69	2,61	3,82	5,11	6,62	8,21
0,5	1,29	1,63	2,48	3,50	4,58	5,85	7.16
1	1,25	1,55	2,25	3,07	3,92	4,80	5,85
3	1,21	1,42	1,91	2,42	2,94	3,47	3,99
5	1,17	1,36	1,75	2,14	2,51	2,89	3,23
10	1,14	1,26	1,52	1.76	1,97	2,15	2,31
20	1,09	1,16	1,29	1,38	1,45	1,49	1,50
30	1 ,05	1.09	1,14	1.15	1,15	1,13	1,08
40	1 ,<!'l	1,03	1,03	1,00	0,95	0,88	0,81
50	0,99	0,98	0.93	0,86	0,78	0,70	0,61
			Cs—4C0				
0,01	1,51	2,20	4,35	7,70	11 ,40	15,60	20,71
0,03	1,45	2,05	3,85	6,35	9,15	12,25	15,99
0,05	1,40	1,97	3,60	5.75	8,20	10,90	13,99
0,1	1,38	1,87	3,29	5,07	7 02	9,25	11,65
0,3	1,34	1,73	2,81	4,09	5,46	6,94	8,53
0,5	1,30	1,67	2,60	3,69	4,81	6,02	7,31
' 1	1,25	1,58	2,34	3,17	4,01	4,90	5,82
3	1,19	1,43	1,92	2,44	2,90	3,35	3,84
5	1,17	1,36	1,75	2,11	2,45	2,77	3,07
10	1,11	1,26	1,51	1,72	1,90	2,05	2,18
20	1,08	1,15	1,26	1,34	1,40	1,42	1,43
30	1,05	1,08	1.12	1,13	1,12	1,09	1,06
40	1,02	1,03	1,01	0,97	0,93	0,87	0,81
50	0,99	0,98	0,92	0,85	0,78	0,71	0,63
24
Параметр Cs выражается формулой
у (К-!?
С,= —' ------ ,	(XIX.6)
причем для рядов максимальных расходов С, > 0.
Однако непосредственное вычисление по этой формуле приводит
к значительным ошибкам, в связи с чем отношение С. : С„ определяют
подбором, как наилучшим образом удовлетворяющее очертанию ран-
жированной диаграммы натурных расходов, или принимают Cs = 2С„
при стоке талых вод и С, — (3 4-4) С„ при ливневом стоке.
Величина расчетного модульного коэффициента может быть пред-
ставлена также формулой
(ХТХ.7)
К. — 1
где Ф8 = f (s, Ся) = —2-, вычисляется по уравнению выбранной кри-
вой или по данным табл. XIX.2.
Тогда
QS = KSQ = (1 +СсФ5)р = 9 + оФ5.	(XIX.8)
Точность вычисления параметров ряда расходов Q и а, а следо-
вательно, и расчетных расходов зависит от числа членов ограничен-
ного ряда наблюдений, по которому они определяются. Чем меньше
число членов ряда, тем больше погрешность вычисления, т. е. тем
больше могут отклоняться величины параметров ряда и расхода от
тех точных значений, которые соответствуют бесконечному сроку
наблюдений за режимом водотока. Вероятная ошибка определения
Qf. будет равна среднеквадратичной ошибке суммы, стоящей в пра-
вой части равенства (XIX.8). Следовательно,
&Q„ = / (ЛиффГ	(XIX .9)
Вероятные ошибки вычисления средней величины максимальных
расходов и среднеквадратичного их отклонения от среднего значения,
зависящие от длительности наблюдений, определяют на основе тео-
рии вероятностей по формулам:
= . -°’67jg.; Дд= n’672q- .	(XIX.10)
Vn	V'2«
При этом вероятная ошибка определения расхода составляет:
AQ. = ± O-^74£C-^y2 + 0f.	(XIX. 11)
[/2л
Величину AQ3 можно вводить со знаком плюс как поправку
к значению расхода Qs, определяемому по формуле (XIX.8), что на-
зывается гарантийной поправкой, т. е. поправкой, гарантирующей от
появления значительных ошибок в связи с неточным определением па-
25
растров ряда расходов. Однако при проектировании транспортных
сооружений ату поправку обычно не вводят.
Из уравнения (XIX.11) может быть выведена важная формула
минимального числа лет наблюдений за режимом водотока, обеспечи-
вающего малую, заранее заданную погрешность:
„> У'<г+Д’> .	(XIX.12)
(1 + С,Ф2=
где Ф, — определяется по формуле (XIX.7).
Числовой коэффициент А =	равен 12,5 при наибольшей
допустимой погрешности 20% и 50, если допустимая погрешность
принимается равной 10%.
Чем меньше расчетная вероятность превышения максимального
расхода, тем больше величина Ks или Ф8 и гем большее число лет не-
обходимо наблюдать (при прочих равных условиях) за режимом водо-
тока, чтобы надежно определить величину расчетного максимального
расхода. 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, С„ число лет наблюдений
п равно весьма малой величине. Однако, чтобы надежно вычислить
коэффициент вариации, входящий в формулу (XIX.12), необходим
некоторый минимум наблюдений. Практика расчетов показывает, что
стабильное значение средней величины максимального расхода до-
стигается при п = 10 годам наблюдений, а стабильное значение ко-
эффициента вариации — только при п = 15. Последней цифрой и ог-
раничивается наименьшая продолжительность наблюдений в тех слу-
чаях, когда расчет по формуле (XIX.12) дает п< 15.
Для правильного определения параметров ряда расходов важно,
чтобы период наблюдений охватывал как маловодные, так и много-
водные годы. Только в этом случае может быть установлена фактиче-
ская изменчивость высот половодий, характерная для данного водо-
тока. Так, расходы, определенные с вероятностью превышения 1%
по многолетним данным и по данным, охватывающим только более
короткий маловодный период, различаются в 1,5 раза (рис. XIX.3),
Определение статистических параметров ряда максимальных рас-
ходов и величин расходов с расчетной вероятностью превышения
удобно выполнять в табличной форме (табл. XIX.3).
Вследствие недостаточной изученности водотоков при проекти-
ровании мостовых переходов нередко возникает задача искусствен-
ного удлинения ряда непрерывных наблюдений за режимом реки.
Такое удлинение до необходимых пределов, определяемых формулой
(XIX.12), выполняется обоснованно и беспрепятственно, если на том
же водотоке, но вне места перехода имеется постоянный водомер-
ный пост с достаточно длительным сроком наблюдений. В этих
условиях можно построить по данным параллельных наблюдений кри-
вую связи расходов в двух створах реки (рис. XIX.4) и, пользуясь ею,
определить, какие максимальные расходы проходили а месте пере-
2в
Рис. Х1/Х.З. Кривые вероятности
для р. Дон:
1 — за длительный период с IS8I
по 1956 г;
2 — за маловодный период с 1ЙУ8
по 19Гб г.
Рис. XIX.4. Кривые связи расходов
воды в створах водомерного поста и
места перехода:
а — с экстраполяцией до наивысшего уров-
вя; б — с зафиксированным наивысшим
уровнем в обоих створах реки
Qen —расход в створе водомерного поста;
Смл -- расход в месте перехода
хода реки в те годы, когда наблюдения за режимом стока здесь еще
не велись, Особенно точно может быть построена кривая связи, если
в обоих створах реки был зафиксирован самый большой максималь-
ный расход. Такие высокие половодья, или паводки, обычно приносят
повреждения сооружениям, затопляют населенные пункты и т. д.
Поэтом)' отметки уровня воды при особенно высоких половодьях
и паводках часто фиксируются на зданиях и других предметах. На-
пример, на Волге во многих пунктах зафиксировано очень высокое
половодье в 1719 г., на Оке в 1820 г. и т. д. Имея кривые расхода по
обоим пунктам, для которых строится кривая связи, нетрудно перей-
ти от этих отдельно зафиксированных уровней к соответствующим им
расходам. В этом случае отпадает необходимость экстраполяции кри-
вой связи (см. рис. XIX.1, а) и можно ограничиться более точной ее
интерполяцией (см. рис. XIX.4, б).
Таблица XIX.3
Год	/7	Q	Q Q	№	Расчеты
1915	731	6320	2,30	5,30	п О п
1978	459	2450	0,81	0,61	2) 3)
л»	—	п =			= (принято) Су
2?
Прогноз максимальных расходов может быть выполнен не только
изложенным выше аналитическим способом, но и графоаналитиче-
ским, т. е. с графической экстраполяцией на малые вероятности пре-
вышения. Однако надежная экстраполяция с изображением кривой
вероятности при равномерных шкалах на осях S и Q неосуществима
в связи с резким подъемом и криволинейным очертанием левой ветви
кривой (см. рис. XIX.2, в). Поэтому для графической экстраполя-
ции кривой вероятности ее строят на специальных клетчатках, назы-
ваемых клетчатками вероятности, на которых эта кривая выпрям-
ляется, аналогично тому, как при использовании логарифмической
шкалы выпрямляется график степенной функции.
Неравномерная функциональная шкала на горизонтальной оси
так называемой клетчатки нормального распределения (рис. XIX.5)
строится по уравнению этого распределения. Точки, соответствующие
максимальным годовым расходам реки, располагаются на прямых,
если Са — 0, или на очень пологих вогнутых кривых, если Са > 0.
Наклон этих прямых или кривых к горизонтальной оси тем больше,
чем больше С„. Пологие кривые и тем более прямые позволяют
выполнять довольно точную непосредственную экстраполяцию. При
графической экстраполяции не задаются типом уравнения кривой
вероятности, т. е. ошибка от применения какого-либо обязательного
уравнения кривой (в том числе трехпараметрического гамма-распре-
деления) может быть уменьшена или полностью устранена.
С вертикальной осью расходов на клетчатке нормального распре-
деления совмещается или равномерная шкала, пригодная для рядов
наблюдений с небольшими коэффициентами вариации, или логарифми-
ческая шкала (см. рис. XIX.5), используемая при значительной ам-
плитуде колебаний максимальных расходов.
Точки, изображающие уже наблюдавшиеся величины расходов,
наносят на клетчатку нормального распределения в соответствии
28
с эмпирическом вероятностью их
превышения, вычисляемой по фор-
муле (XIX.1), и выполняют графи-
ческую экстраполяцию (рис. XIX.6).
Аналогичное построение с на-
несением теоретических кривых по
табл. XIX.2 выполняют для выбо-
ра наилучшего соотношения рас-
четных параметров С, : Сс при ана-
литическом расчете Qs.
Расчетному паводку, величина
максимального расхода которого
определена приведенными выше
приемами, соответствует некоторый
Рис. XIX.6. Обработка рядов уровней
и расходов:
1 — распределение расходов; 2 — распреде-
ление уровней
уровень воды с той же вероятностью превышения его более высокими,
что и для расхода. Отметку уровня (см. § XIX.3) наилучшим образом
можно установить по кривой расхода, выражающей зависимость
Н = f (Q). Кривую расхода строят по данным полевых гидрометриче-
ских измерений. Очевидно, следует предполагать наличие такой
'кривой, так как статистической обработке, изложенной выше, подвер-
гался ряд вычисленных расходов, а не уровней, непосредственно из-
меряемых на водомерном посту.
Однако в значительном количестве случаев постоянные водомер-
ные посты еще не имеют кривой расхода, т. е. гидрометрические ра-
боты (за исключением измерения уровней) на них еще не проводились.
В этих условиях целесообразно, учитывая совпадение вероятностей
;превышения максимальных расходов и уровней, производить самостоя-
тельную обработку рядов уровней специальным статистическим прие-
lmom. Область применения такого приема расчета ограничивается дву-
"мя случаями: створ перехода совпадает со створом наблюдений за
уровнями или между створом наблюдений с многолетним рядом уров-
ней и переходом может быть построен достаточно надежный график
.связи.
Непосредственное определение расчетного уровня неприменимо
для створов, расположенных на конусах выноса, где наблюдается по-
степенный закономерный подъем речного русла и вместе с ним и все-
го водного потока, а также на участках верховьев рек, где происходит
закономерное врезание реки в коренные породы.
Надо учитывать, что хорошо изученные аналитические выраже-
ния кривых вероятности максимальных расходов не могут быть ис-
яюльзованы в этом случае, так как характер изменчивости ряда уров-
ней отличен от изменчивости ряда расходов. Использование стати-
.стических параметров, удобных для обработки рядов расходов, ока-
|.зывается затруднительным и, что главное, непоказательным. Измене-
ние нуля отсчетов уровней (абсолютные отметки; от нуля графика водо-
мерного поста; от наинизшего уровня воды в межень и т. д.) приводит
к изменению значений Н и Св. Только параметр Cs, если его вычислять
по общей полной формуле (XIX.6), не меняет своего значения при из-
менении нуля отсчета.
29
Как показывает опыт расчетов, коэффициенты асимметрии много-
летних рядов уровней отрицательны (Cs < 0), что объясняется малой
разностью очень высоких уровней (из-за широкого разлива на поймы),
несмотря на существенную разницу в расходах, им соответствующих.
В то же время все используемые в практике гидрологических расчетов
кривые вероятности расходов положительно асимметричны (Cs > 0),
в связи с чем их применение и становится невозможным. Поэтому
для обработки рядов уровней и определения уровня редкой расчет-
ной вероятности превышения используют только клетчатки вероят-
ностей, т. е. графический прием расчета.
Наиболее удобной является клетчатка нормального распределения
с равномерной вертикальной шкалой (см. рис. XIX.6). На этой клет-
чатке вероятностей положительно асимметричное распределение
расходов изображается вогнутой кривой 1, а отрицательно асимме-
тричное распределение уровней — кривой 2, выпуклой кверху.
Расчет сводится к ранжированию ряда наблюдавшихся годовых
максимальных уровней, вычислению эмпирической вероятности пре-
вышения каждого члена ряда по формуле (XIX.1), нанесению точек
Н = f (S) на клетчатку, проведению плавной кривой вероятности по
нанесенным точкам и графической экстраполяции ее до расчетного
значения вероятности превышения (см. рис. XIX.6).
§ XIX.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРОВНЕЙ ВОДЫ И СКОРОСТЕЙ
ТЕЧЕНИЯ, СООТВЕТСТВУЮЩИХ МАКСИМАЛЬНЫМ
РАСХОДАМ
Для проектирования мостовых переходов необходимо знать не
только величины максимальных расходов, но и подъем уровня воды,
а также скорости течения при расчетных половодьях. Если известен
максимальный расход паводка, т. е. первичный фактор, определяю-
щий режим водного стока свободной реки в месте предполагаемой по-
стройки мостового перехода, то отметку уровня воды и скорость те-
чения можно определить по кривым расхода и скорости. Последние
строят на основании непосредственных гидрометрических измерений.
Следует иметь в виду, что если величина расхода паводка практиче-
ски не зависит от очертания поперечного сечения долины в месте рас-
положения проектируемого мостового перехода, то скорость течения
и наполнение долины (т. е. подъем уровня воды) в сильной степени
связаны с местными характеристиками долины: шириной, уклоном,
шероховатостью. Поэтому гидрометрические кривые, построенные для
одного участка (сечения) реки, нельзя использовать при проектиро-
вании сооружений на другом участке, за исключением случаев, когда
местные характеристики этих участков полностью идентичны.
Гидрометрические работы редко удается провести в год наивысше-
го паводка, тем более они не могут быть проведены в год расчетного
паводка, который, как правило, на реке еще пе наблюдался. Поэтому
для определения уровней и скоростей течения кривые расхода и ско-
рости должны быть предварительно экстраполированы за пределы
о0
того наивысшего уровня воды, при
котором проводились гидрометри-
ческие измерения.
Непосредственную графическую
экстраполяцию кривой расхода вы-
полнить обычно затруднителыю,
так как точки, по которым прово-
дится эта кривая, характеризуются
значительным разбросом, тем боль-
шим, чем за большее число лет на-
блюдений используются гидромет-
рические данные. Этот разброс
закономерен и объясняется неоди-
наковой высотой паводков в разные
годы, в связи с чем одному и тому
Рис. XIX.7. Приведение двузначной
связи расходов и уровней к однознач-
ной:
а — до приведения к одному уклону; б —
после приведения
же уровню часто соответствуют разные уклоны, величина которых
зависит от максимального подъема уровня во время наводка. Можно
устранить такой разброс точек, а вместе с ним и петлеобразное
очертание кривой, т. е. двузначность зависимости Н = f (Q), если
строить кривую расхода по величинам расходных характеристик:
K = Q:/Z=Q:1/ Z
где i — уклон; г — фактическое падение уровня воды на длине 1 во время
измерения Q.
Чтобы не оперировать огромными цифрами расходных характе-
ристик потока (что определяется очень малыми значениями уклонов),
можно величины этих характеристик заменить величинами К. : ]/1,
где I — расстояние, на длине которого измеряется уклон реки. Это
расстояние обычно значительно, например расстояние между двумя
створами водомерного поста. Таким образом, если обозначить падение
свободной поверхности на длине I через г, то кривые расхода для устра-
нения разброса точек и для получения однозначной зависимости не-
обходимо строить в координатах
H =	(XIX.13)
\ у Z )
На рис. XIX.7 показана кривая расхода в обычных координатах,
характеризуемая значительным разбросом точек, и та же кривая,
построенная в приведенных координатах [см. уравнение (XIX.13)1,
в связи с чем разброс точек почти исчез. Уклоны или соответствующие
им падения г должны вводиться в расчет фактически наблюдавшиеся
во время каждого из гидрометрических измерений.
После устранения разброса точек для экстраполяции кривых рас-
хода можно пользоваться как графическим простейшим, так и графо-
аналитическим приемом с подбором эмпирических уравнений.
31
Величина падения z практически постоянная при максимальных
расходах паводков разной высоты. Поэтому переход от величины Q,
к расходу Q для расчетного паводка не представляет затруднений.
При построении кривых скорости необходимо иметь в виду, что
в различных частях одного и того же поперечного сечения речной до-
лины скорости сильно разнятся, так как формируются в различных
условиях. Скорости пойменного потока малы и характеризуют режим
протекания потока при малых глубинах и большой шероховатости
покрытого растительностью неподвижного дна. Скорости течения воды
в русле обычно значительны. Дно русла сложено наносами, переме-
щающимися в паводок, и имеет меньшую шероховатость, чем пойма,
а глубина воды в русле больше, чем на пойме. Поэтому кривые сред-
ней скорости для всего сечения потока при паводках, когда залиты
и поймы, не могут считаться характерными. При решении ряда про-
ектных задач необходимо строить раздельные кривые средней ско-
рости для русла и для каждой поймы.
Кривые скорости дают явно двузначную зависимость v — f (Я),
и отличие наивысшего уровня от уровня, при котором наблюдается
максимальная скорость, обычно весьма значительно.
Устранение петлеобразного очертания кривой скорости и одно-
временно разброса натурных точек достигается тем же приемом, что
и для кривых расхода. Вместо зависимости v — f (Я) строят кривую
(XIX.14)
Vz
Однозначную приведенную зависимость »2 = f (Я) экстраполи-
руют обычно графически без подбора эмпирической формулы.
По экстраполированной кривой v2 — f (Я) можно найти скорость
при наивысшем уровне паводка, соответствующем максимальному
расходу с расчетной вероятностью превышения. Однако это не будет
максимальной скоростью для расчетного паводка, которая наблюдает-
ся при более низком уровне и большем падении г. Отыскать такой
уровень и определить величину максимальной скорости по кривой
vz = / (Я) довольно трудно. Поэтому обычно определяют только ско-
рость течения при наивысшем уровне паводка и устанавливают ко-
эффициент перехода от этой скорости к наибольшей по данным непо-
средственных измерений при нескольких паводках. Чаще всего этот
коэффициент оказывается не зависящим от высоты паводка.
В большинстве случаев створ, по которому наблюдают за уровня-
ми и расходами реки, не совпадает со створом проектируемого мосто-
вого перехода. Поэтому после определения характеристик расчетного
паводка для створа, где велись наблюдения (створ водомерного по-
ста гидрометеорологической станции), необходимо установить эти
же характеристики для места расположения проектируемых соору-
жений.
Если расстояние от водомерного поста до мостового перехода не-
велико, так что разница в площадях водосбора для двух створов прак-
тически незаметна, то величину максимального расхода можно счи-
32
тать одинаковой для обоих створов. При существенной разнице пло-
щадей водосборов необходимо ввести соответствующий корректив.
Кроме величины расчетного расхода, для проектирования мосто-
вого перехода необходимо знать уровень воды, соответствующий
этому расходу. Приближенно разницу в уровнях воды, соответствую-
щих одному и тому же максимальному расходу паводка, в створах
водомерного поста и мостового перехода можно найти по известной
величине уклона при наивысшем уровне паводка. Если невозможно
перенести отметку уровня по уклону, то строят кривую связи уровней
в месте длительного их изучения и па проектируемом мостовом пере-
ходе. Для этого проводят краткосрочные наблюдения за уровнями
в месте пересечения реки дорогой и по соответственным уровням, одно-
временно фиксируемым в двух створах реки, строят кривую связи
уровней, аналогичную кривой связи расходов (см. рис. XIX.4). Зная,
что при очень высоких паводках уровни воды меняются значительно
слабее, чем величины максимальных расходов, - следует считать, что
перенос уровней по уклону или по кривой связи уровней будет до-
статочно надежным.
Какой-либо перенос величин скоростей течения при высоких па-
водках со створа водомерного поста на створ мостового перехода прак-
тически невозможен. Это объясняется тем, что скорость течения в силь-
ной степени определяется местными условиями. Например, в условиях
местного сужения речной долины и уменьшения ширины пойм ско-
рости течения в русле и на пойменных участках в месте сужения будут
значительно отличаться от скоростей на соседних участках долины.
Поэтому для точного определения скоростей течения в створе проек-
тируемого мостового перехода необходимо ввести гидрометрические
наблюдения непосредственно в этом створе (хотя бы ограничиваясь из-
мерениями только в пределах русла реки) и строить кривую скорости
течения в русле, необходимую для дальнейших расчетов.
Для приближенного построения кривых расхода и скоростей тече-
ния можно использовать морфометрический способ, заключающийся ~
в оценке шероховатости русла и пойм и по их внешним морфологиче-
ским и геометрическим признакам и в расчете расхода и скоростей те-
чения по уравнению равномерного движения.
Расчетному уровню половодья соответствуют расход Qs и расход-
ная характеристика К. = Qs : ]/ri. Эта характеристика может быть вы-
ражена по уравнению равномерного движения воды через геометри-
ческие размеры и шероховатость поперечного сечения потока
(рис. XIX.8, а):
• К = шрСр/йр + 2о>пСпК^,	(XIX.15)
где со — площадь поперечного сечения; h — средняя глубина; С — коэф-
фициент Шсзи, обычно выражаемый по формуле Маннинга С = h'?6 : п = mh1^
!ли Базена С = 87	4-zp^j; п — коэффициент шероховатости по-Маннингу;
— коэффициент шероховатости по Базену. Гидравлический радиус при этом
читается равным средней глубине.
В этой формуле индексом «р» обозначены размеры и параметры поперечного
ечения потока в русле, а индексом «п» — на пойме.
3 ак. 726	33
Знак суммирования в правой части равенства (XIX.15) означает
те только суммирование расходных характеристик пойменных иото-
1 ов, но и возможное разделение каждого пойменного потока на части,
характеризуемые разной шероховатостью.
Пользуясь формулой (XIX. 15), задаются нескольким произволь-
ными уровнями воды (наполнениями речной долины), вычисляют со-
ответствующие расходные характеристики К и строят кривую расход-
ных характеристик (рис. XIX.8, б), по которой затем определяют
расчетный расход при наивысшем уровне расчетного паводка, - зная
уклон реки.
В расчетах отверстий мостов большое значение имеет распределе-
ние максимального расхода паводка по ширине разлива, которое так-
же может быть найдено из уравнения (XIX. 15). В частности, отно-
сительная величина руслового расхода
т_ Фр _ А'п  mрС,,у7?.р (XIX. 16)
Q X <»р Ср V/ip-p2a>u СдД/йд
а суммарного пойменного
,	(XIX.17)
Следовательно, зная величину полного расчетного расхода реки
и его распределение между руслом и поймами, можно найти величины
частных расходов
Qp-tQ и Qn —(XIX. 18)
а также средние величины скоростей течения в русле и на поймах при
расчетном паводке
Ур-Др- и Vn = -Qs- .	. (XIX. 19)
Юр	Фи
Этот расчет может быть выполнен для любого уровня воды, инте-
ресующего проектировщика (см. гл. XX).
Необходимые для расчета величины коэффициентов шероховато-
сти русел и пойм приведены в табл. XIX.4.
Рис. XIX.8. Схема к морфометрическому расчету:
а — геометрические размеры поперечного сечения потока;, б — кривая расходных характе-,
ристик
34
Таблица XIX .4
Морфологические признаки	Коэффициент шероховатости п			п
	наимень- ший	наиболь- ший	средний	
Русла земляные ровные; русла полу- торных рек; незаросшие поймы	0,025	0,045	0,035	30
Русла земляные извилистые; галечно- валунные; суходолы ровные; поймы, за- росшие на 10%	0,035	0,050	0,040	25
Русла земляные очень извилистые; су- ходолы извилистые; поймы, заросшие на 20%	0,040	0,065	0,050	20
Суходолы, засоренные камнем и зарос- шие; поймы, заросшие на 50%	0,050	0,100	0.070	15
Поймы, заросшие на 70%	0 1)65	0.170	0,100	10
»	»	» 100%	0.120	оо	0.200	5
Во всех случаях желательна натурная проверка норм коэффициен-
тов шероховатости, для чего можно использовать даже единичные про-
стейшие замеры скоростей течения по возможности при нескольких
уровнях воды в реке, сопровождаемые установлением уклона водной
поверхности.
Морфометрическим расчетом могут быть установлены относитель-
ные пойменные расходы и раздельно для каждой из пойм,
Так,
Флп№ЛП QlIII И^лп ,	(XIX 20)
Q	Wp Ср ~|//гр -|- SfX>n Сп "|/7in
Qnn ЮПП УХп	(XIX 21)
< Q <пр Ср "V 2а)п Сп "|/Xi
Здесь индексом «лп» обозначены характеристики левой поймы, а кип» —
правой.
Очевидно, таким же образом могут быть рассчитаны относитель-
ные расходы, проходящие по характерным частям пойм (разные глу-
бины, шероховатости).
Формулами (XIX.16), (XIX,17), (XIX.20), (XIX.21) можно поль-
зоваться и в том случае, когда величина общего расхода (в м3/с) не-
известна. В этом случае расходы пойм (или их частей) будут выражены
в долях полного расхода, принимаемого за единицу или 100%.
Морфометрический расчет дает также возможность установить ши-
рину участка поймы, примыкающую к руслу, по которому проходит
заданный относительный расход Qw$lQ'
А^ = -8По,1мы^	(XIX.22)
Этот расчет используется при определении длины пойменного уча-
стка отверстия моста (см. гл, XX).
2*	35
Глава XX
Расчет отверстий больших и средних мостов
§ XX. 1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА
ОТВЕРСТИЙ МОСТОВ
Можно запроектировать мостовой переход в виде системы соору-
жений, которая не стесняет водного потока или стесняет его незна-
чительно. Однако без стеснения потока перекрывают мостами только
судоходные и ирригационные каналы или канализованные реки в го-
родах. В случаях пересечения свободных рек мосты выгодно устраи-
вать значительно меньшей длины, чем ширина разлива потока; часть
ширины разлива закрывают незатопляемыми земляными насыпями,
располагаемыми на самых мелких частях разлива — поймах. Между
насыпями оставляют водопропускное отверстие, перекрываемое мо-
стом, оно называется отверстием моста. Незатопляемые насыпи на
поймах являются подходами к мосту от берегов речной долины; по
ним происходит движение автомобилей или поездов. Насыпи закан-
чиваются конусами, полностью или частично закрывающими крайние
опоры моста — устои.
При стеснении потока под мостом развиваются размывы тем боль-
шие, чем сильнее сжат поток, т. е. чем меньше назначено отверстие
моста. Размывы на мостовых переходах угрожают устойчивости опор
моста и насыпей подходов, особенно их конусов. Для обеспечения устой-
чивости опор их фундаменты закладывают на глубину большую, чем
глубина размыва, а земляные насыпи защищают от подмыва.
Установлено, что экономически наиболее выгодным оказывается
сильное сжатие реки, т. е. возможно малое отверстие моста при зна-
чительных размывах. Это объясняется тем, что при увеличении сте-
пени стеснения реки не только сокращается длина дорогих пролетных
строений (заменяемых более дешевой насыпью подходов), но и умень-
Рис. XX.1. Связь строительной стоимо-
 сти мостового перехода С и отверстия
моста L'.
1. II. III — участки кривой свяли при раз*
пых типах фундаментов
шается число опор моста, хотя
наименьшая допустимая глубина
заложения их фундаментов не-
сколько возрастает.
Кривая суммарной строитель-
ной стоимости всех сооружений
мостового перехода (рис. ХХ.1)
может быть построена теоретиче-
ским путем. Разрывы функции со-
ответствуют смене типов оснований
и фундаментов опор моста. При
ступенчатом очертании графика
появляются зоны экономически не-
выгодных длин моста (заштрихо-
ваны), которые при вариантном
проектировании не должны исполь-
36
г зеваться, так как это может привести к неверному определению ми-
нимума стоимости.
Длина моста не может быть меньше, чем £min, которая определяет-
ся техническими требованиями норм и правил проектирования мостов
(ограничение степени стеснения из-за возможной неравномерности
размыва, запрещение располагать конусы насыпи в руслах равнин-
ных рек, ограничение скорости течения под мостами через судоходные
реки и т. д.). Если этой длине соответствует наименьшая стоимость
перехода, т. е. значение £га|п не попадает в заштрихованную зону
(см. рис. XX.1), то величина Lmln и должна быть принята в проекте
(она окажется самой экономичной).
Чтобы при конкретном проектировании оцепить стоимость вариан-
тов мостового перехода с различными величинами водопропускного
отверстия (длиной моста), для.каждого из них необходимо установить
глубину заложения фундаментов и тип основания опор моста, а также
высоту насыпей на поймах. Минимальная допустимая глубина заложе-
ния фундаментов определяется возможными размывами при стеснении
речного потока и переформированиями русла. Наименьшая высота
насыпей определяется уровнем воды при расчетном паводке и допол-
нительным подъемом этого уровня у насыпей (называемого подпором)
вследствие стеснения реки сооружениями мостового перехода.
Переформирования русел, свойственные рекам в свободном состоя-
нии и несвязанные с постройкой мостового перехода, называются
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 об-
щему понижению дна русла, а в некоторых случаях и поверхности
поймы под мостом. Эти деформации русла и поймы носят название
общего размыва Поток, набегающий на опору моста как на пре-
пятствие, обтекает ее. При этом в потоке появляются нисходящие
течения, размывающие дно на ограниченном пространстве непосред-
ственно в месте набега водного потока на опору. Такие дополни-
тельные размывы называются местными.
Понижение дна у опоры, вызываемое тремя различными причина-
ми, называется суммарным размывом и определяется как арифметиче-
ская сумма трех составляющих размыва. Глубина после размыва
= Лр. б-(L Д/го0 + Дйм,	(XX. 1)
где /гр.5 — наибольшая глубина, устанавливающаяся у опоры в процессе
природных изменений русла (так называемая бытовая глубина); Д/год -т при-,
Ращение глубины (общий размыв), вызванное стеснением водотока подходами
к мосту; ДЛМ — дополнительное приращение глубины в связи с местным размы-
вом у опоры.
Природные изменения речных русел происходят непрерывно и нс
связаны с проходом обязательно высоких паводков. Общий размыв
тем больше, чем выше паводок; расчетному паводку соответствует
наибольшая глубина общего и местного размывов.
Наибольшая бытовая глубина располагается в момент постройки
мостового перехода у одной из опор моста, Если большой паводок прой-
37
дет вскоре после постройки моста, то значительные общий и местный
размывы могут существенно увеличить глубину именно у этой опоры
и ее фундамент будет обнажен после размыва. Если большого павод-
ка не будет долго после постройки моста, то бытовая глубина у дан-
ной опоры за это время может намного уменьшиться в процессе при-
родных изменений русла. Поэтому при проходе большого паводка
фундамент опоры будет обнажаться незначительно. Наибольшая глу-
бина после размыва будет наблюдаться в этом случае уже у другой
опоры, в район которой переместилась наибольшая бытовая глубина.
В связи с тем, что чередование высот паводков случайно
(см. § XIX.1) и год прохода расчетного паводка неизвестен, необхо-
димо 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 кото-
рым назначаются минимальные необходимые глубины заложения
фундаментов, будут наблюдаться не у всех опор моста одновременно,
а только у некоторых (или у одной) из них.
В некоторых случаях глубину заложения фундаментов опор при-
нимают 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 прочных коренных породах
речной 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 стес-
нения реки сооружениями мостового перехода. Очертание свободной
поверхности потока, которая до постройки мостового перехода может
быть представлена в виде наклонной плоскости, существенно изме-
няется под влиянием стеснения 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 обес-
печивается накоплением потенциальной энергии в сечениях потока перед
мостом, т. е. повышением (подпором) уровня воды в этой зоне потока.
Очевидно, что бровка незатопляемой пойменной насыпи даже мини-
мальной высоты должна быть выше этого подпертого уровня воды.
§ ХХ.2. УЧЕТ ПРИРОДНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ РУСЕЛ
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,
38
Рис. ХХ.2. Кривые элементарных рас-
ходов взвешенных и донных русло-
формирующих наносов:
а — поперечный профиль русла; б — эпю-
ры расходов наносов;
Gb — взвешенные наносы; <3д — донные на-*
носы
Современный процесс формиро-
вания речного русла, т. е. выра-
ботка его форм и размеров, назы-
вается русловым процессом. Глав-
ная составная часть этого процес-
са — непрерывное взаимодействие
водного потока с подвижным дном
русла. Это взаимодействие приво-
дит, с одной стороны, к образова-
нию характерных форм рельефа
дна, отвечающих скоростной струк-
туре турбулентного речного пото-
ка, а с другой — к формированию
паводочного скоростного поля по-
тока, соответствующего вырабаты-
ваемым формам дна русла.
Как видно из рис. ХХ.2, взве-
шенные и донные руслоформирую-
щие^наносы размещаются по шири-
не русла неравномерно. Взвешен-
ные насосы в основном проходят в
зоне наибольших, а донные в зоне наименьших глубин. Эта неравно-
мерность глубин является результатом действия поперечной цирку-
ляции, возникающей в потоке под влиянием волн донных наносов
и центробежных сил на поворотах русла.
Мелкие места па ширине дна русла представляют собой крупные
скопления совместно перемещающихся донных наносов. В зависимости
от места расположения эти крупные скопления носят названия: по-
бочки (если прижаты к берегу русла), осередки и отмели (если с бе-
регом не смыкаются). Они образуют характерные формы поперечных
сечений русел рек.
В результате взаимодействия двух фаз потока устанавливаются
формы и размеры русла, отображающие те современные условия, в ко-
торых протекает русловой процесс.
Несмотря на практически бесчисленное множество комбинаций
числовых характеристик условий, в которых происходит формирова-
ние русел, количество типов русел ограничено. Число возможных
Типов речных русел можно установить теоретически; характеристики
условий руслоформирования могут быть сведены в малое число физи-
чески различных групп, каждой из которых соответствует одна опре-
деленная русловая форма.
Выделим участок речного русла ограниченной длины, находящий-
ся длительное время в однообразных гидрологических условиях в свя-
зи с чем его средние размеры не меняются. На этот участок сверху по
течению поступают вода с расходом Q и руслоформирующие наносы,
суммарный расход которых по всей ширине дна русла обозначим через
G. Русло, врезанное на большей части длины реки в отложения аллю-
вия, на равнинных реках ограничено берегами, сложенными поймен-
ными грунтами. Как отмечалось выше, в составе пойменных грунтов
39
есть ге только руслофсрмирующие наносы, поступающие на этот уча-
сток в результате разрушения коренных пород в верховьях реки, но
и нерусловые, значительно более мелкие наносы, приносимые водным
потоком с водосбора. Поэтому грунты, слагающие берега русла, от-
личаются некоторой связностью. Сопротивляемость этих грунтов раз-
мыву может быть охарактеризована величиной размывающей скорости
v„. Фактическая скорость протекания водного потока в речном русле
о может в отдельные периоды отличаться от vn в связи с тем, что
водный сток меняется во времени.
Три геометрические характеристики русла обозначим: В — сред-
няя ширина; И — средняя глубина; ! — уклон.
Некоторые из шести названных характеристик речного потока
(Q, G, v, В, И, /) являются внешними для данного участка реки, дру-
гие формируются 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 опреде-
ляется размерами и рельефом водосбора, климатическими условиями
и состоянием поверхности, по которой происходит сток, а не условия-
ми протекания потока по рассматриваемому короткому участку рус-
ла. Одновременно одна из шести характеристик участка реки — глу-
бина И — никогда не может быть заданной величиной в условиях сво-
бодного 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 реки В
может быть ограничена, если ноток протекает через теснину, или фор-
мироваться в процессе размыва пойменных берегов. Уклон потока /
может быть равен уклону речной долины или быть меньше его, если
русло извилисто н длина его развита по сравнению с длиной долины.
Твердый сток G может быть внешним, поступающим сверху по тече-
нию, или формируемым на участке реки, расположенном в ее вер-
ховьях. Скорость потока v может быть равна размывающей скорости
для пойменных береговых грунтов если скорость течения снижается
в процессе формирования русла при размыве берегов, или быть значи-
тельно меньше размывающей скорости для берегов, если река проте-
кает в теснине с прочными берегами.
Русло может формироваться только при относительно высоких
скоростях течения, достаточных для того, чтобы размывать берега
и переносить наносы в значительных количествах. Следовательно,
выработка русловых форм происходит в основном во время паводков.
Высота паводков меняется из года в год, но некоторые паводки встре-
чаются наиболее часто и являются характерными для данной реки
в среднем. Такие средние паводки, а следовательно и максимальные
расходы воды, соответствующие им, можно называть руслоформирую-
щими. При паводках, меньших средней высоты, процесс формирования
русла будет малоактивен. При очень высоких паводках могут проис-
40
Таблица XX. 1
Внешние условия формиоованин русла	Местные характерис- тики русла	Тип русла	Зона преимущественного распространения в доли- не главной реки
<?, », 1	в, Н, 0	Каньон	Зона эрозии
Q, и, G	в, н	Меандрирующее	» транзита и зона
	1 <7долины	(извилистое)	эрозии
Q, о, G	в, н	Немеавдрирующее	Зена транзита
	долины	(неизвилистое)	
Q. а, 1	В, Н, v	Блуждающее	» аккумуляции
q, а. в	Н. о, /	Теснина I рода	Любая зона
Q, в, 1	Н, щ G	» II»	То же
ходить существенные временные изменения тех размеров и форм ру-
сел, которые вырабатываются во время частых паводков, по величине
близких к среднему.
Шесть характеристик любого участка реки Q, v, G, В, И, I связа-
ны между собой всего тремя уравнениями: средней скорости течения
(формула А. Шези), постоянства расхода воды вдоль рассматривае-
мого участка, расхода руслоформирующих наносов.
В связи в этим следует считать, что три характеристики руслового
потока из шести являются результатом руслового процесса, проте-
кающего в условиях, определяемых другими тремя (внешними) ха-,
рактеристиками. Учитывая, что одна их характеристик Q обязатель-
но является внешней, а другая И никогда к внешним не относится,
число возможных комбинаций трех внешних условий руслоформи-
рования определяется как число сочетаний, из остальных четырех
характеристик (В, I, v, G) по две и равно шести. Таким образом опре-
деляется число возможных типов русел (табл. XX. 1). Характерные
формы русел показаны на рис. ХХ.З.
Принято различать два подтипа меандрнрующих рек с извилисты-
ми руслами. Если спрямление русла происходит только в результате
такого сближения двух излучин, что водный поток прорывается крат-
чайшим путем, оставляя на пойме брошенную патоком подковообраз-
ную излучину — староречье, то такие реки называют реками завер-
шенного меандрирования. При глубоких пойменных потоках и частом
затоплении пойм развиваются мощные спрямляющие течения на пой-
мах, в результате которых поток прорезывает себе в пойменных грун-
тах длинную промоину — спрямление, куда и устремляется задолго
до того, как две излучины сблизятся. Такие реки называют реками
с незавершенным меандрированмгм. Образующиеся и в этом случае
брошенные излучины — староречья — уже не имеют явно выражен-
ной лодковоообразиой формы.
Форма речного русла любого типа может быть охарактеризована
отношением его ширины к глубине. Непосредственно из выражения
расхода потока Q = Bliv следует
в______Q	.
Н	ili‘
41
Подставляя в правую часть этого равенства выражение глубины
потока через скорость, уклон и шероховатость по формуле А. Шези,
получим
В
Н
(XX.2)
п'< и4
В этой формуле скорость v и уклон 7 представляют собой фактиче-
ские значения параметров потока, которые в одних случаях оказы-
Рис. ХХ.З. Планы участков русел разных типов:
а — меандрирующее русло (извилистое); б — немеандрирующес; в — блуждающее
42
ваются заданными внешними условиями руслообразования, а в дру-
|гих— устанавливаются в результате руслового процесса, т. е. в соот-
ветствии с транспортированием наносов, поступающих сверху по те-
чению. Формула справедлива только для среднего руслового расхода,
под действием которого формируется русло реки. Глубины следует
отсчитывать от уровня воды, соответствующего этому расходу.
Показатель формы русла [см. уравнение (XX.2)1 позволяет про-
анализировать влияние параметров речного потока на размеры русла-
Так, увеличение уклона приводит к увеличению отношения В : Н,
т. е. на больших уклонах русла рек относительно мельче. При уве-
личении скорости течения русло становится глубже и сужается. Боль-
Е шие реки существенно отличаются от малых по ширине русла и зна-
К чительно меньше отличаются по глубине. Это объясняется тем, что
Е увеличение водности реки (расхода Q) приводит к увеличению отпоше-
Е' ния В : Я, но реки с разными расходами воды Q, протекающие в бе-
Е регах, сложенных примерно одинаковыми грунтами, должны иметь
.примерно одну скорость течения, т. е. при одинаковых уклонах —
 одинаковую глубину. При этом следует обратить особое внимание на
К то, что скорость течения в реке, свободно формирующей свое русло,
«после прекращения размыва берегов соответствует сопротивляемости
И размыву береговых, а не донных грунтов. На дне реки частицы несвяз-
И; ного грунта, слагающие его, находятся в движении, т. е. фактическая
 скорость течения потока будет v = vu, по одновременно v > у0, где
В v0 — размывающая скорость для подвижных донных наносов, а вн —
' размывающая скорость для береговых связных грунтов (пойменного
К наилка).
К Чтобы оценить влияние крупности и расхода наносов на форму
В русла, следует найти отношение, ширины к глубине исходя не из
Н уравнения расхода воды, а из уравнения транспортирования наносов.
 Анализ показывает, что относительная ширина рек увеличивается с ро-
«стом расхода наносов. При этом реки, несущие крупные грунты —
Ии-альку, валуны,—особенно мелки и широки.
^Е Природные изменения равнинных меандрирующих рек (с извили-
^стыми руслами) в подмостовых сечениях заключаются в боковых пере-
^Емещениях русла, что должно учитываться путем введения максималь-
^Енои бытовой глубины русла в расчет возможных русловых деформа-
ИЬий у всех опор моста. Продольные перемещения извилин русла могут
^привести к смещению под мост наиболее глубокого сечения той излу-
^чины, на которой располагается мост. Следовательно, в расчет размы-
^Е-вов следует вводить наибольшую из глубин, измеренных при изыска-
^Еииях во многих створах, которые расположены на этой излучине,
^а не только в створе, где предполагается разместить мост,
JBF Продольное смещение излучин может привести к дополнительному
искривлению русла под мостом, т. е. к росту кривизны по сравнению
Кс зафиксированной на изысканиях. Эго искривление может также вы-
Дузвать увеличение глубины русла. Такое увеличение глубин прогно-
ц зируют путем обследования крутых излучин русла в районе мосто-
вого перехода.
43
Рис. ХХ.4. Русловые деформации у мостов через меандрлрующне реки;
а — боковое смещение русла; б—прижим русла к насыпи;
/—Профиль до постройки моста; 2 — профиль через 75 лет
Боковое перемещение русла меандрирующей р. Суры под мостом
у Пензы (рис. ХХ.4, а) 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 р. Суры у моста в Княжихе
(рис. ХХ.4, б) приблизило излучину к насыпи подхода к мосту и
увеличило кривизну той излучины, на которой расположен мост.
Рис. ХХ.5. Прижимы излучин меандрирующей реки к насыпи
44
Смещение вогнутых берегов русел может происходить не только
с верховой, но и с низовой стороны насыпи. Так, две сближающиеся
излучины р. Лидь (рис. ХХ.5) угрожают подмывом сбоим откосам
земляного полотна иа пойме.
Следует иметь в виду, что перемещение русел меандрирующих рек
происходит медленно: обычно нужны десятилетия, чтобы русло пере-
местилось от одного устоя моста к другому. Но все же сроки перемеще-
ния русел чаще всего короче срока службы сооружений перехода.
Кроме того, стеснение реки сооружениями мостового перехода, как
правило, интенсифицирует русловой процесс и свойственные реке из-
менения русла у моста могут происходить быстрее, чем до постройки
перехода.
Определить темп природного перемещения русла меандрирующей
реки в ряде случаев можно по возрасту растительности на поймах,
покрытых кустарником или лесом. Возраст дерева на размываемом
вогнутом берегу русла показывает, сколько лет русло не было в этой
части речной долины. Расстояние от выпуклого, наращиваемого бере-
га русла до дерева определенного возраста прямо указывает на ско-
рость смещения берега (рис. XX.6).
Природные изменения в иодмостовых сечениях почти прямолиней-
ных равнинных немеандрирующих рек, русла которых- не смещаются
по речной долине, выражаются в перемещении вертикали с наибольшей
глубиной hp.smax лишь в пределах русла. Ширина русла, которая
иногда искусственно увеличивается, может быть меньше отверстия
моста. Таким образом, возможность установления наибольшей глу-
бины непосредственно у опоры должна учитываться при расчете раз-
мывов только у опор, размещаемых в русле реки. Продольное смещение
побочней в пределах русла с неподвижными берегами может увеличить
Рис. ХХ.6. Схема к определению темпа бокового смещения русла меандрирующей
реки
45
наибольшую бытовую глубину в подмостовом поперечном сечении
русла, которая достигает максимума в тот момент, когда под мост
смещается наиболее широкая и высокая часть (вершина) побочня
(рис. XX.7, б). Поэтому в расчет должна вводиться наибольшая
из глубин, измеренных во время изысканий на участке русла у проек-
тируемой оси моста в нескольких створах, которые проходят через
вершины побочней.
На рис. XX.7, а показано природное поперечное перемещение вер-
тикали с. наибольшей глубиной в русле р. Иртыш у Омска. Разбивка
па пролеты моста через немеандрирующую реку, показанная на
рис. XX.7, б, неправильна. Судоходные пролеты расположены толь-
ко в глубокой части русла, в момент изысканий прижатой к правому
берегу. С течением времени продольное перемещение скоплений нано-
сов приведет к тому, что глубокая часть русла разместится у левого
берега, а судоходные пролеты будут закрыты надвигающимся сверху
побочнем.
а)
Рис. ХХ.7. Русловые деформации у мостов через немеандрирующпе реки:
 а — природное перемещение вертикали с наибольшей глубиной в русле р. Иртыш у Омска?
б — продольное перемещение побочней в русле иод мостом через реку Томь
46
Блуждающие беспойменные ре-
ки меняют очертания поперечных
сечений под мостами беспорядочно,
так как скопления наносов в рус-
ле с неустойчивыми берегами пере-
мещаются тоже беспорядочно.
Место развития наибольшей глуби-
ны в подмостовом сечении неопре-
деленно, поэтому наибольшая быто-
вая глубина может размещаться у
любой из опор проектируемого мо-
ста. Так, на р. Сырдарье за 14 лет
наибольшая глубина наблюдалась
(рис. XX.8).
Рис. XX.8. Перемещение наибольшей
глубины по створу моста через блуж-
дающую реку •
практически у всех опор моста
В нижнем течении рек происходит процесс аккумулирования на-
носов, выносимых рекой из зоны эрозии. Происходящее при этом на-
ращивание дна реки безопасно для опор моста, но приводит к другим
опасным последствиям. На реках, несущих много наносов, отчетливо
замечается занесение отверстий мостов наносами и значительное по-
вышение уровня воды, что приводиг к уменьшению иодмостовых га-
баритов и подтоплению насыпей подходов. Например, дно русла на
одном из участков р. Амударьи поднимается до 1,5 м в столетие. Осо-
бенно интенсивно идет этот процесс на конусах выноса малых блуж-
дающих рек, впадающих в большие реки.
В связи с длительным сроком службы капитальных сооружений
мостовых переходов вековые русловые изменения, связанные с пони-
жением дна в зоне эрозии или наращиванием конуса выноса, также
необходимо учитывать при проектировании переходов через водотоки.
Темп понижения дна в зоне эрозии или наращивания конуса вы-
носа ЛЯ : АГ можно установить сопоставлением съемок дна русла,
проведенных в различные годы, или, что надежнее, сопоставлением
нескольких кривых расхода Н = f (Q), построенных в разные годы
гидрометрическим путем. Расчетное изменение отметки дна русла
вычисляется по сроку службы моста и темпу Л77 : ДТ. Изменение уров-
ня воды, соответствующего одному и тому же расходу, покажет по-
вышение или понижение всей реки за время, прошедшее между двумя
гидрометрическими измерениями.
При паводке на реке с поймами увеличение руслового расхода может
быть неодинаковым на отдельных участках длины русла вследствие
разного разлива на поймы. Поэтому при высоких паводках может на-
блюдаться неравномерность в транспортировании наносов по длине
реки, приводящая к размывам в одних местах, задержке наносов в дру-
гих и, следовательно, к деформациям русла. Так, например, на бес-
пойменном участке реки транспортирование наносов при наводке воз-
растет значительнее, чем на участке с широкими поймами, что приво-
дит к дефициту наносов в начале беспойменного участка и к размыву
Дна. Деформации такого рода, происходящие на реках вне связи с воз-
ведением инженерных сооружений, стесняющих поток, называются
бытовыми размывами. Бытовой размыв может наблюдаться не только
47
1951г.	195?г.
Рис. ХХ.9. Бытовые изменения в теснине блуждающей реки:
а — план участка реки; б — водомерный график; в — график отметок дна
на блуждающих реках, в теснинах (рис. ХХ.9), но и на равнинных
реках, в местах сужения пойм. Например, закономерное углубление
русла при затоплении пойм наблюдается па Волге в районе Печер-
ских песков у г. Горького.
Бытовые размывы легко устанавливаются по геологическим раз-
резам рек, где обычно отчетливо видны периодически смываемые, а за-
тем восстанавливаемые слои современного аллювия. Если створ мосто-
вого перехода находится на входе в участок резкого сужения речной
долины, то полезно, проведя паводочные промеры глубин, установить
понижение дна при уровнях различной высоты и экстраполировать
кривую отметок дна до расчетного паводка (рис. XX. 10).
§ ХХ.З. ПРИНЦИПЫ РАСЧЕТА ОБЩЕГО РАЗМЫВА
ПОД МОСТАМИ
Общий размыв под мостом происходит в результате стеснения вод-
ного потока подходами к мосту.
Отверстие моста может быть больше ширины речного русла. По-
этому ширина подмостового поперечного сечения потока в общем слу-
чае делится на две характерные части: русло, ио которому, кроме воды,
движутся руслоформирующие наносы, и пойменный участок (или уча-
стки), по которому в бытовом состоянии руслоформирующие наносы
не движутся (рис. XX. 11, а).
До стеснения потока по руслу и пойменному участку отверстия мо-
ста проходили бытовые расходы воды Qp,6 и сумма которых
меньше полного расхода реки Q, так как некоторая доля воды протека-
ла на остальной части ширины пойм. После перекрытая этой части ши-
рины пойм незатопляемымй насыпями подходов к мосту по характер-
ным участкам сжатого сечения реки будут проходить увеличенные
48
расходы воды, которые обозначим
Ср.м и Qn.M- Сумма их равна пол-
ному расходу реки Q. Увеличение
величин расходов вызывается сли-
вом воды в отверстие моста с уча-
стков пойм, перекрытых неза-
топляемыми насыпями (см,
рис. XX.11, б).
Коэффициенты возрастания рас-
ходов в русле и на пойменном уча-
стке отверстия моста могут быть
определены гидравлическим расче-
том. При этом увеличение расхода в
русле начнется лишь при тех уров-
нях, когда вода станет притекать к
мосту с поймы. Чем выше уровень
воды, тем больше будет приток к
мосту с пойм и тем больше будут
коэффициенты увеличения расхо-
дов:
Рр= Qp. м • Qp.6>
fin ~ Qn. м • Qn- б. м*
При этом (Зр < (Зв, что следует
непосредственно из уравнений Бер-
нулли, составляемых раздельно
для двух струй, проходящих через
створ не стесненного по ширине
потока и створ моста, т. е, Б и I
(рис. XX.12).
Выполнив необходимые совмест-
ные преобразования этих двух
уравнений Бернулли и уравнения
неразрывности (Q = const) и учи-
тывая, что отметки уровней воды
для обеих струй в расчетных ство-
рах одинаковы для русловой и
пойменной частей потока, полу-
чаем расчетные формулы для опре-
деления Рр и в виде:
₽п=/УнрГЖЖ'У >
(ХХ.З)
Рр=--Рп-—(XX,4)
т < Р }
Рис. XX.10. Изменение отметки дна
русла Удла при бытовых размывах
на равнинной реке
Рис. XX.И. Схема к расчету общего
размыва иод мостами
Рис. XX.12, Схема к расчету распре-
деления расхода воды по ширине под-
мостового сечения
49
В эти уравнения, кроме уже поясненных величин рц и рр, входят
величины:
т =	— относительная величина руслового расхода и
р = _р_2__------коэффициент общего стеснения, а также некоторая
функция, характеризующая мостовой переход
Г(г];	.	(XX.5)
«+п2
/	j 1 ^2
где г] = Ир.б : 1'п-б — отношение бытовых', скоростей; а = ——(здесь
/б — бытовой уклон и /0 — расстояние между створами Б и Г).	°
Этой приближенной формулой не учитывается влияние на F (р; а)
длины струенаправляющих дамб /в. Однако оно достаточно мало
(обычно до 5%), что позволяет им в этом расчете пренебрегать.
Система уравнений (XX.3) и (ХХ.4) может быть легко рещена по-
следовательными приближениями. Но чаще всего при расчете отвер-
стий мостов устанавливают допустимую величину коэффициента уве-
личения расхода в русле Рр, после чего |3П находят прямым расчетом
по формуле (XX.3), а общий допустимый коэффициент стеснения,
определяющий необходимое отверстие моста, — из формулы (XX.6)*:
l-f-Т (Рп—Фр)
(ХХ.6)
Из формул (ХХ.З)| и (ХХ.5) следует, что всегда р;, > ₽р. Только
при бесконечно большой длине зоны сжатия потока 10 эти коэффици-
енты выравниваются: ₽п = Рр = р.
Контроль правильности теоретически выведенных расчетных фор-
мул (XX.3) и (ХХ.4) был проведен по 43 лабораторным опытам
ВОДГЕО, выполненным в 1956 г. Среднее отклонение составило всего
4%.
Входящее в расчетные формулы расстояние между створами Б
и Г (см. рис. XX.12) рекомендуется принимать l0 = Bvaal—L,
или 10 = 2 (5разл — Т), соответственно при одной или двух равных
поймах, При неравных поймах /0 следует определять интерполяцией
между приводимыми здесь крайними значениями.
Увеличение расходов воды, протекающей по обоим участкам от-
верстия 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.
* Образец такого расчета можно найти в учебном пособии «Проектирование
автомобильных дорог (примеры)» (М., «Транспорт», 1966). Методика расчета
с учетом влияния длины струенаправляющих дамб изложена в книге проф.
О. В. Андреева «Проектирование мостовых переходов» (М., Автотрансиздат.
1960).
50	'	'
Размывы на двух характерных частях отверстия моста происходят
по разным причинам.
На пойменных участках отверстия моста грунтовые частички в бы-
товых условиях неподвижны, так как фактическая бытовая скорость
течения воды по пойме меньше размывающей, т. е. нп 5 < пв. Размыв
на этом участке начинается только при условии, что скорость стес-
ненного потока превысит размывающую, т, е, при 0П уп.о > vn Для
наилка поймы.
При размыве глубина, а следовательно, и площадь поперечного
сечения потока будут возрастать и скорость течения уменьшится,
Углубление прекратится после того, как снижающаяся по мере раз-
мыва скорость станет равна размывающей, т, е. с„.м = ц, и смыва
частиц грунта больше не будет,
В случае небольшого сжатия потока при постройке мостового пере-
хода скорость течения на пойменном участке отверстия моста возра-
стает также незначительно и может не превысить размывающую;
в этих случаях размыв пойменного участка под мостом не начнется.
Расчетной формулой для определения глубины после размыва на
пойменном участке отверстия моста может служить простое равенство
^п. и= f’u 7п. б •	(XX.7)
Па русловом участке отверстия моста размыв начинается по дру-
гой причине. В русле реки частички наносов, слагающие дно, нахо-
дятся в движении даже в бытовых условиях, когда скорость течения
равна Следовательно, размывающая скорость для частичек грун-
та, слагающих дно, т. е. для руслоформирующих наносов, превышена
еще до стеснения потока.
Бытовой скорости течения в русле соответствует определенный
расход руслоформирующих наносов. При увеличении скорости тече-
ния в русле под мостом до Ppvp.s > vp,6 при сжатии потока подхо-
дами к мосту транспортирование этих наносов под мостом усиливает-
ся. Поэтому происходит нарушение баланса между [ поступлением
наносов к мосту сверху по течению и выносом наносов из-под моста
потоком с увеличенной скоростью.
Усиленный вынос наносов из-под моста означает ежесекундный за-
хват потоком, протекающим с увеличенной скоростью, некоторого
количества грунта, слагающегося дно русла на сжатом участке реки.
Через начальный створ на элементарный участок руслового потока
длиной dl поступают руслоформирующие наносы в количестве G в
каждую единицу времени. Расход наносов может быть переменным
как по времени, так и по длине потока, т. е. G = f (t, I). Через второй,
конечный створ, этого участка в тот же момент времени выходит из-
мененный расход наносов, отличающийся от G на величину прираще-
ния расхода наносов по длине потока, т. е, (рис, XX. 13).
G + dG =G + -^dl.	'	(ХХ.8)
51
Приращение расхода руслоформирующих наносов может образо-
ваться при сохранении ширины русла только за счет разрушения его
дна. При этом можно написать равенство: приток наносов плюс размыв
равняется выносу наносов, т. е.
Gdt+dW = (G + dG)dt.	(ХХ.9)
За элементарный отрезок времени dt приращение объема потока
dW в связи с размывом дна будет равно превышению объема выноса
наносов через второй створ над поступлением наносов через первый
створ, т. е.
dW = dGdt = -^-dldt.
dl
Приращение объема потока на участке постоянной длины dl мож-
но выразить через.увеличение площади его поперечного сечения, ко-
торая может меняться как во времени, так и по длине потока, т, е.
со — f (Л /). Поэтому
(XX.10)
dW = —didl.
di
Сравнивая два последних выражения, получаем
ди>   3G
dl	dl
(XX.11)
(XX. 12)
(XX.13)
Рис. XX. 13. Схема к выводу
уравнения баланса наносов
6г -G,
т. е. скорость приращения площади сечения потока с течением време-
ни равна градиенту изменения расхода руслоформирующих наносов
по длине потока. Это дифференциальное уравнение в общем виде не
интегрируется. Для практического его использования уравнение
(XX. 12) записывают в конечных разностях. Скорость изменения пло-
щади поперечного сечения равна
Доз AG   О2 — О-,
м ы ~ м
Скорость понижения дна может быть выражена при известном
Лю =_ BpAh (где Вр — местная ширина
русла) формулой
ДА  G2—Gj
&t ~ Вр AZ Ай
где Ай — площадь размываемого дна па
элементарном участке длиной AZ.
Объем грунта, смываемого за время
At на участке длиной Д/, составит
A\V = AhAQ.	(XX. 15)
Очевидно, размыв прекратится при
условии, что его скорость, определяе-
мая формулами (XX.13) и (XX.14), ста-
нет равна нулю. Таким образом, размыв
(XX.14)
в русле является следствием нарушения баланса наносов (G2 > GJ,
а прекращение размыва соответствует восстановлению баланса (G2=GJ.
В связи с различными причинами прекращения общего размыва
(т. е. восстановление баланса наносов или снижение скорости до раз-
мывающей) его необходимо рассчитывать раздельно для русла и пой-
менного участка отверстия моста.
§ ХХ.4. РАСЧЕТ РАЗМЫВОВ В РУСЛАХ ПОД МОСТАМИ
Расчеты размыва (понижения) дна русла под мостом могут быть
выполнены различными приемами, отличающимися детальностью на
основе полученного выше уравнения баланса наносов (XX.12).
Наиболее общий и полный прием расчета заключается в последо-
вательном определении глубин под мостом по весьма длинной серии
возможных паводков и междупаводочных периодов. За серию паводков
принимается обычно натурная последовательность уже наблюдавших-
ся паводков, прошедших еще до постройки моста, так как высоты бу-
дущих идущих один за другим паводков еще неизвестны. Такой об-
щий прием разработан в гидротехническом проектировании еще в на-
чале 30-х годов, когда стало известно уравнение баланса наносов
(XX.12), составленное в 1926 г.
При расчете, выполняемом по уравнению (XX.14), учитывают, что
поток, стесненный сооружениями мостового перехода и протекающий
с увеличенной скоростью, сильно взмучивает наносы, слагающие дно,
которые в значительном количестве переносятся водой во взвеси и лишь
в небольшом количестве влечением по дну В гидротехническом про-
ектировании обычно поэтому считают, что можно ограничиваться при
определении расходов наносов, входящих в формулу (XX.14), уче-
том только взвешенных наносов руслоформирующих фракций, приме-
няя для этого зависимости, обязательно установленные натурным пу-
тем для конкретного водотока па изысканиях; только npff отсутствии
натурных данных используют различные полуэмпирические формулы.
При выполнении этого расчета неправильно было бы учитывать
только донные наносы, составляющие для песчаных мелких грунтов
лишь меньшую часть общего количества наносов, участвующих в фор-
мировании дна русла. В этом случае расчет даст неоправданно низ-
кие темпы размыва дна русла, а фактический процесс размыва пойдет
значительно быстрее, чем может оказаться опасным.
Расчет размыва дна длительной серией наблюдавшихся последова-
тельных паводков сводится к следующему. Весь участок русла дли-
ной (0 (рис. XX.14), который будет подвергаться размыву перед мо-
стом, делится не менее чем на пять—восемь элементарных участков
длиной Д/ с площадью дна ДО (рис. XX. 14, а). Объединение всех
элементарных участков в один длиной /0 искажает расчет и делает его
неправильным. Наиболее просто расчет ведут последовательно по
элементам длины и времени, строя ступенчатое очертание размытого
Дна. При использовании уравнения (XX.14) допускают, что за малое
время Д( уровень и расход потока не меняются, а приращение глубины
53
происходит только за счет размыва дна. Кроме того, считают, что при-
ращение глубины за короткое время так мало, что транспортирующая
способность потока, разная от створа к створу, не меняется в данном
створе за малое время At
Общую длину участка размыва перед мостом принимают равной
расстоянию от моста до створа наибольшего подпора перед мостом:
/ =—...	(XX. 16)
1 + (Вм:В6)
где Bq — ширина разлива реки; L — отверстие моста, которое для этого
расчета должно быть известно; Вм — ширина меньшей из пойм; Bq — ширина
большей из пойм.
Для односторонней и равных двусторонних пойм формула прини-
мает вид:
l0 = B0-L- l0 = ^.	(XX.17)
При определении транспортирующей способности потока G учи-
тывают, что может измениться состав руслоформирующих наносов,
т. е. могут быть вовлечены в движение частицы из тех слоев грунта,
которые будут обнажены в процессе размыва (рис. XX.14, б). В не-
обходимых случаях учитывают ограничение размыва плотными грун-
тами или породами.
Водомерный график и гидрограф половодья заменяются ступенча-
тыми графиками (рис. XX. 14, е) , и для всего участка русла длиной 1а
Рис. XX.14. Схемы к расчету развития размыва во времени:
1 — бытооое дно; 2 и 3 — слои аллювия; 4 — коренные породы:
/ — верхний предел размыва (йр.м.в); 11 — нижний предел размыва (^р.м.н); Ш — гипотети-
ческий размыв (йр.м.г)
54
строят кривые Рр = f (/) для каждой из ступеней изменения уровня
воды. Как показали лабораторные опыты, эти кривые приближенно
отображают линейную связь (Зр и I. Однако расчет может быть уточнен
введением нелинейной связи.
Имея эти данные для первого интервала времени, подсчитывают
транспортирующие способности потока по всем створам, определяя
расходы воды в русле Qp = ppQp6. Значение Qp.6 берут по кривой
расхода (рис. XX. 14, г). Тогда, последовательно используя уравнение
(XX. 14) для каждой пары створов, можно приближенно определить
средние величины понижения дна на каждом из участков для этого
интервала времени (рис. XX.14, <3).
Затем для нового интервала времени вычисляют транспортирующие
способности потока с учетом изменения глубины не только в связи с по-
вышением или понижением уровня воды АН, но и в связи с размывом
дна за предыдущий интервал времени Л/г. Учитывается при этом и из-
менение состава руслоформирующих наносов, если оно происходит.
В качестве исходных формул для определения транспортирующей
способности потока (при отсутствии натурных данных о транспорте
наносов) рекомендуется использовать теоретико-экспериментальные
формулы И. И. Леви:
для взвешенных наносов (м3/с)
0,2(14-г)й1/4
gory
ftl/4
(XX.18)
(»—у0);
для донных наносов (м3/с)
2(1+г)
(XX.19)
где W — гидравлическая крупность наносов, м/с; у — плотность наносов
(обычно 2650 кгс/м3); г — коэффициент порозности грунта, зависящий от круп-
ности частиц (в среднем 0,65); d — крупность частиц грунта, м; Вр — ширина
потока в русле, м; h — глубина потока, м; о — скорость потока, м/с; и0 — на-
чальная скорость движения наносов, определяемая формулой
Ч d )
hl's,
^ = "в-

(XX. 20)
определяется по табл. ХХ.2 в зависимости от крупности наносов.
а '•
Для перехода к суточным расходам наносов в формулы (XX. 18),
(XX.19) надо вводить множитель 86 400 (число секунд в сутках).
При определении расхода взвешенных наносов подлежат учету
только руслоформирующие фракции. Все остальные, более мелкие на-
носы, не участвующие в формировании дна, в расчет не вводятся. При
этом можно учесть, но обязательно по данным натурных измерений,
Р.азницу средней крупности донных и взвешенных наносов.
55
Таблица XX.2
Грунт (условное название)	Разновидность	d, мм	Донная размываю- щая скорость аП,Д. М/С	С И . Д • Щ6
Песок	Мелкий	0,05—0,25	0,20	0,55—0,60
	Средний	0,25—1,00	0,20	0.60—0,65.
	Крупный	1,00—2,50	0,20—0,25	0,65—0,70
Гравий	Мелкий	2,50—5	0,25—0,35	0,70—0,85
	Средний	5—10	0,35—0,50	0,85—1,10
	Крупный	10—15	0,50-0,00	1,10—1,20
Г алька	Мелкая	15-25	0,60—0,80	1,20—1,50
	Средняя	25—40	0,80—1,00	1,50—1,70
	Крупная	40—75	1,00—1,35	1,70—2,10
Булыжник	Мелкий	75—100	1,35—1,60	2,10—2,35
	Средний	100—150	1,60—1,95	2,35—2,60
	Крупный	150—200	1,95—2,25	2,60—2,95
Валуны	Мелкие	200—300	' 2,25—2,75	2,95—3,35
	Средние	300—400	2,75—3,15	3,35—3,70
	Крупные	>400	>3,15	>3,70
Расчет можно вести в табличной форме для каждого интервала
времени (табл. XX.3). Для подсчета глубин смыва по створам при из-
вестных Вь В2, &hcp и A/ij используют формулу
56
При постоянной ширине Вг — В,_ - ,Mi2 -= ‘2/\hCB —
Применение ЭЦВМ существенно сокращает время, потребное
для таких расчетов. Рекомендуется использование для этой цели про-
граммы, разработанной Г. А. Федотовым в Гипротрансмосте и МАДИ
для БЭСМ-4 (Гидрам-3)*. Эта программа дает возможность расчета
не только размывов перед мостом и под ним, но и размывов и отложе-
ний наносов за мостом. При расчете учитывается изменение формы
свободной поверхности стесненного потока.
Расчетный паводок вызовет только наименьший возможный размыв
в случае его прохода сразу после постройки мостового перехода, т. е.
по неразмытому дну. Такой размыв, заканчивающийся обычно на
спаде паводка, будем называть верхним пределом (рис. XX.14, е).
Если расчетный паводок будет проходить по дну, уже размытому пре-
дыдущими, хотя и меньшими, т. е. нерасчетными, паводками, то раз-
мыв под мостом может существенно возрасти. Очевидно, размыв все же
не может превосходить второго, нижнего, предела, которым будем на-
зывать наибольший возможный размыв, вызываемый достаточно дли-
тельным, но нс бесконечным воздействием максимального расчетного
паводочного расхода, заканчивающийся в связи с этим обязательно при
•Федотов Г. Л. Расчеты мостовых переходов с применением ЭЦВМ.
М., «Транспорт», 1977. 208 с.	‘		•
Таблица XX.3
р» (о—Vo)		4	6	ДО'		йср	да		Д/1	2Д/1
13	1 4	1 5	1 6	' 7	1	19	20	21	22	23
	Р-сь		Сб1						0	0
										
										
										
										
										
	ft1/’ •р.б,		0)2						0	0
										
										
										
						1				
										
.57
наивысшем уровне расчетного паводка (см. рис. XX.14, ё). Оба пре-
дела размыва могут быть установлены расчетом по уравнению
(XX.14).
В ряде случаев два этих предела возможного размыва совпадают,
т. е. проход единственного расчетного паводка вызывает наибольший
возможный размыв. Это происходит при паводках с медленным подъе-
мом уровня воды. В других условиях между этими пределами может
быть существенная разница. Величина расхождения зависит глав-
ным образом от степени стеснения потока, формы паводочных гидрогра-
фов, длины зоны размыва (т. е. объема смыва) и крупности наносов.
Назначение глубин заложения фундаментов опор моста по верх-
нему пределу размыва было бы опасным (за исключением случая совпа-
дения верхнего и нижнего пределов). Одновременно назначение глу-
бины заложения фундаментов опор моста по нижнему пределу размы-
ва было бы в ряде случаев экономически неоправданным, хотя и без-
опасным для устойчивости моста. Наиболее точным является расчет
глубин размыва по длительной серии натурных паводков (см. выше),
что требует наличия исходных данных, необходимых для такого рас-
чета, и практически обязательного использования ЭЦВМ в связи с
большим объемом счета.
Определение нижнего предела размыва может быть выполнено
весьма просто по так называемому уравнению предельного баланса на-
носов [см. уравнение (XX.22)]. По этому же уравнению легко может
быть рассчитан также размыв, вызываемый серией одинаковых рас-
четных паводков. Так как проход одинаковых расчетных паводков
только предположителен, то и размыв, ими вызываемый, называют ги-
потетическим. Этот размыв весьма близок к фактическому, вызываемо-
му длительной серией различных по высоте паводков с обязательным
проходом расчетного паводка в конце многоводного периода по дну
русла, уже размытому многими, предыдущими, нерасчетными павод-
ками.
Глубину заложения фундаментов опор моста можно поэтому на-
зтачать по просто определяемому гипотетическому размыву, который
либо совпадает с нижним пределом, либо лежит между верхним и ниж-
ним пределами размыва (см. рис. XX.14, е).
Проход высоких паводков с малым интервалом времени между ними
всегда, приводит к значительным
Рис. ХХ.15. Развитие размывов под
мостом через р, Волгу:
/ — уровень и очертание дна после паводка
в 1934 г,; 2 — то же, в 1936 г.
размывам. На рис. ХХ.15 показано
очертание дна под мостом через
р. Волгу после паводков 1934 и
1936 гг. Хотя оба паводка были
ниже наблюдавшегося наивысшего
(1926 г.), прошедшего до построй-
ки моста, они произвели больше
60% максимального возможного
размыва, соответствующего расчет-
ному паводку 1926 г.
Для правильной оценки влия-
ния паводков, предшествующих
расчетному, следует учитывать и
58
Рис. ХХ.16. Размыв под мостом через р. Сож:
а — многолетний ряд паводков, пропущенных мостом; б — водомерный график наибольшего
паводка; в — очертание дна под мостом;
1 — до прохода наибольшего пазодка; 2—после прохода наибольшего паводка; 3 — через
15 лет после прохода наибольшего пазодка
данные о фактическом развитии размывов под давно существую-
щими мостами. Данные по мосту через р. Сож, где расчетный па-
водок, прошел лишь на 57-й год после постройки перехода, приве-
дены на рис. ХХ.16. Наводками, которые были ниже расчетного,
прошедшими за 56 лет, русло под мостом было значительно раз-
мыто, и перед расчетным паводком уровень дна уже понизился на
9,7 м. За расчетный паводок 1931 г. дно было еще размыто всего на
Зм, и его отметка совпала с нижним пределом размыва. Особенно опас-
но, когда расчетный высокий паводок проходит после ряда достаточно
высоких паводков многоводного периода. Эти данные свидетельст-
вуют об опасности игнорирования размывов, происходящих до года
прохода расчетного паводка.
Многочисленными расчетами размывов, вызываемых длительными
сериями натурных паводков, установлено, что действительный размыв
совпадает с нижним пределом размыва и одновременно с гипотетиче-
ским размывом при коэффициенте общего стеснения потока Р 1,4
[см. формулу (XX.4)|. Если коэффициент общего стеснения потока ле-
жит в пределах от 1,4 до 2,0, то действительный размыв совпадает
с гипотетическим, но оказывается меньшим, чем нижний предел раз-
мыва. Обычно значения р = 2 являются предельными из допускаемых
при проектировании мостовых переходов. При больших степенях стес-
нения потока (Р > 2) размыв следует рассчитывать по длительной се-
рии натурных паводков, используя ЭЦВМ.
5Э
Как показали систематические расчеты, выполненные Г. А. Федо-
товым на ЭЦВМ с помощью программы «Гидрам-3», размыв, вызывае-
мый серией одинаковых расчетных паводков, для конкретных условий
проектируемого перехода не зависит от длины зоны размыва, круп-
ности грунтов, длительности паводка, а зависит лишь от степени стес-
нения потока и от формы (полноты) водомерного графика расчетного
паводка Н = f (t). Число же паводков, при котором достигается гипоте-
тический размыв, зависит от объема зоны размыва перед мостом, круп-
ности грунтов и длительности затопления пойм при паводках.
Гипотетический размыв является нижним пределом размыва, вы-
зываемого паводком, который ниже расчетного на величину Д/7, опре-
деляемую эмпирической формулой
A/7 = (l-/71/3)7imax,	(XX.21)
где П = Лср : Лтах — полнота расчетного паводка; ftcp, Лшах — средняя и
наибольшая высота расчетного паводка над уровнем поймы (рис. XX.14, ж).
При этом:
‘ П.......... 0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
1-П1'3	. . 0,42	0,33	0,27	0,21	0,16	0,11	0,07	0,04	0
Расчет.по нижнему пределу размыва, или по гипотетическому раз-
мыву, удобен тем, что дает возможность непосредственного назначе-
ния отверстия моста. Это одно из преимуществ такого расчета, так как
прямое назначение отверстия моста при расчете размыва по верхнему
пределу невозможно. Верхний же предел размыва может быть рассчи-
тан лишь для моста, длина которого задана.
Как оказывается, при определении нижнего предела размыва от
наибольшего паводка, или гипотетического размыва от серии таких
паводков теряет также 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 размы-
ва, так как эта длина в расчет по предельному балансу не входит сов-
сем.
Из уравнения баланса наносов (XX.12) непосредственно следует,
что прекращению размыва отвечает скорость размыва, равная нулю,
т. е. = 0, а следовательно, и нулевой градиент расхода наносов
во
вдоль размытого русла = 0, т. е. G = const. Поскольку на участок
размыва поступает строго определенный суммарный бытовой расход
руслоформирующих наносов (взвешенных и донных), то после полного
завершения размыва на пике паводка и под мостом будет проходить
тот же расход наносов. Для определения измененных (по сравнению
с бытовыми) размеров размытого русла под мостом достаточно соста-
вить и приравнять два выражения расхода наносов в бытовых усло-
виях и под мостом после окончания размыва. Это равенство называет-
ся уравнением предельного баланса наносов, Оно соответствует толь-
ко .моменту прекращения размыва
G6 = GK.	(ХХ.22)
со
Для определения расхода наносов обоих видов используют из-
вестные полуэмпирические формулы, при этом формулы различных
авторов легко могут быть приведены к общему виду (так как структура
их практически одинакова):
G = 4-2-^1 —,	(XX.S3)
где m, k — маломеняющиеся показатели степени; А — функция крупцдрти
наносов. Значения-Л достаточно сильно разнятся в формулах разных автор&в.
Этот множитель зависит от крупности наносов А = f (d).
Подставляя в формулу (XX.22) выражение расхода наносов я
бытовом состоянии, т. е. вводя в расчет бытовую скорость пр в, бы-
товую ширину и среднюю глубину русла Вв 5 и hp б, а также выраже-
ние расхода наносов под мостом после размыва, вычисленное по ско-
рости после размыва и измененным размерам русла Вр.м и м,
получим, сокращая А (поскольку состав наносов после окончания пре-
дельного размыва одинаков по всей длине зоны размыва):
рр. 6 б /1
hk	\
лр. б	4
ИЛИ
Ур, б \ = /р- м /1 ____________________ Уо, м \
рр- б ) hp н \ ь'р- м /
(ХХ.24)
Сокращать множитель А можно потому, что после завершения раз-
мыва река будет проносить вниз по течению на всей длине зоны размы-
ва лишь обычные для нее руслоформирующие наносы.
Зная, что Q = Bhv, легко получить выражение средней глубины
в русле после размыва:
т— 1	т / J Урм
Bp, CiW* [ <?р. м \"‘ + * I Ср, и
йр. М 1	\ Qp. б / I ]____ Т-'оО
\ Ир. О
frp.M — ^р.б
• (ХХ.25)
Значения показателей степени в формулах (ХХ.24) и (XX.25)
соответственно формулам расхода наносов, предлагаемых разными ис-
следователями, колеблются в узких пределах, что дает возможность,
не отдавая предпочтения ни одной из исходных зависимостей, принять
средневзвешенные величины т = 4 и k = 0,4 4-0,5.
Наибольшие отклонения показателей степени по данным различ-
ных авторов от принятых выше составляют около 10%, а в основном
значительно меньше.
Последние множители формул (ХХ.24) и (XX.25) могут быть при-
равнены единице по ряду причин: во-первых, с увеличением глубины
после размыва одновременно возрастают размывающая скорость va
и русловая 11р, в связи с чем можно положить
. м ^об 	. б*
и /	^0 \
во-вторых, отношение разностей 1 — | входит в формулы в степе-
\	vp/
ни от 0,25 до 0,20. Следовательно, если это отношение достигнет даже
1,15 (чего практически быть не может), то последние множители фор-
мул (XX.24) и (XX.25) не будут отклоняться от единицы более чем
на 3%. В связи с этим расчетные формулы (выведенные О. В. Андрее-
вым в 1956 г.) могут быть написаны с учетом приведенных числовых
значений показателей степени в простом виде:
Формулы справедливы как для определения нижнего предела, так
и для гипотетического размыва. Глубины отсчитываются в первом слу-
чае от уровня /7шах, а во втором — от 11 гл,,. — АН.
Ширина русла под мостом должна вводиться в расчет за вычетом
ширины опор, в нем стоящих. Величина соответствует стеснению
потока подходами к мосту и различна для определения нижнего пре-
дела, или гипотетического размыва.
Из формулы (XX.27) непосредственно следует, что увеличение ши-
рины русла под мостом по сравнению с бытовой шириной желательно,
так как глубины в русле при этом уменьшаются. Однако для того, что-
бы уширение русла способствовало уменьшению глубины, необходимо,
чтобы увеличение руслового расхода под мостом, неизбежное при уши-
рении русла, было бы меньше влияния уширения русла, т. е,
Qp. м 2	/ Др. м	(XX 28)
Qp. Ml \ ^р. б /
где <?p,M1 = ₽pQp-6 = Pp?p.6 ®р.б— расход в неуширенном русле под мос-
том; <2р.Мз - Qp.M1 -I- Рп</п.в (8р.м — Вр.б) — то же, в уширень-ом.
Увеличение руслового расхода объясняется объединением с рус-
лом части пойменного участка, несущего расход:	(5Р.М — Вр.б).
Из приведенного выше неравенства следует, что уширение русла
целесообразно лишь в определенных пределах отношения qa б ; q б
(см. § ХХ.7),
Переход от средней глубины в русле после размыва к наиболь-
шей, по которой будут назначаться отметки заложения фундаментов,
можно выполнить по обычно используемому предположению, что
после размыва отношение максимальной русловой глубины к средней
русловой сохранится равным бытовому отношение этих глубин
(рис. XX.17). Конечно, некоторая погрешность при этом неизбежна,
62
В ряде случаев это бытовое
отношение не сохраняется. Непо-
средственным расчетом оно опре-
делено быть не может. Даже дан-
ные рис. XX, 17 показывают нали-
чие отдельных отклонений до 25%,
а они могут быть и большими.
Поэтому расчет по бытовому отно-
шению максимальной и средней
глубин требует обязательного вве-
дения в дальнейшем гарантийных
поправок к окончательным резуль-
татам расчета максимальных глу-
бин.
Сопоставление контрольных
расчетов по формуле (XX.27) с
данными о фактических профилях
размывов для ряда давно действу-
щих переходов, где нет геологиче-
Рис. XX.17. Соотношение наибольшей
и средней глубин русла до размыва и
после него. Кружками показаны точ-
ки, соответствующие мостам с уши-
рением русла
ского ограничения размыва, указы-
вает на то, что предельные глубины в некоторых случаях были пре-
взойдены, но не более чем на 9%, или 1,2 м, а в большинстве случаев
натурные глубины были близки к расчетным. Это же подтвердили и
данные как отечественных, так и зарубежных лабораторных опытов.
В некоторых случаях обращает на себя внимание некоторое коле-
бание глубин после размыва во времени не только при сильных стес-
нениях водотока, но даже и при отсутствии сжатия, что вызвано из-
менением бытовой глубины при движении скоплений наносов.
Наличие геологического ограничения размыва, делающего не-
возможным полное его развитие соответственно предельному балансу
наносов, может быть установлено расчетом. Это ограничение затраги-
вает обычно лишь зону максимальных глубин. При ограничении мак-
симальной глубины (рис. XX. 18, а) площадь поперечного сечения по-
тока 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 уширения,
Рис. XX.18. Схема к расчету отмостки:
а — изменение конфигурации сечения; б — схема образования отмостки;
I — до размыва; 2 — после размыва
63
если оно возможно. Увеличение площади поперечного сечения потока
в русле прекратится после того, как средняя скорость снизится до
значения ур м, определяемого формулой (XX.26). Однако отношение
максимальной и средней глубин после размыва не будет равно быто-
вому отношению, а несколько уменьшится.
Пласты грунтов, обнажаемые в зоне наибольших глубин в процес-
се размыва, будут ограничивать углубление русла только в том слу-
чае, 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, кото-
рая должна устанавливаться в русле после размыва, распределение
средних скоростей на всех вертикалях по ширине русла и размываю-
щие скорости для пластов грунта, которы е могут быть обнажены в про-
цессе размыва, т. е. в пределах до глубины hp,„ шах, определяемой
формулой (XX.27), можно установить, будет ли тот или иной пласт
грунта ограничивать размыв в зоне наибольших глубин.
Для русел немеандрирующих и блуждающих рек, а также для на-
чальных и конечных участков излучин меандрирующих рек средние
скорости па вертикалях практически равны средней по сечению. Тогда
размываемость любого пласта грунта может быть проверена по нера-
венству
пр.м<п0,	(XX.29)
где средняя скорость в русле нр,м определяется формулой (ХХ.26).
Ограничению размыва по геологическим условиям отвечает не-
равенство nPiM < v„.
Величины размывающих скоростей течения для несвязных грунтов
определяются по табл. ХХ.2. Переход к средней скорости для вертика-
ли с максимальной глубиной должен выполняться по формуле XX.20.
Для связных грунтов v0 определяют непосредственно по последней
графе табл. ХХ.4, поскольку глубины во время паводков в размытых
руслах рек всегда превышают 3 м.
В тех случаях, когда величина максимальной глубины после раз-
мыва в русле будет определяться геологическими условиями, т. е. на-
личием пластов неподвижных частиц, грунта, которые не могут быть
Таблица ХХ.4
Грунты	Разновидности	Плотность, т/м*	Средние размывающие ско- рости течения, м/с, при глу- бине, М			
			0,4i	1		2	3
Глины, тяжелые	Малоплотные	1.2	0,35	0,40	0,45	0,50
и тощие суглинки	Средней плотности	1,2—1,65	0,70	0,85	0,95	1,10
	Плотные	1,65—2,05	1,00	1,20	1,40	1,50
	Очень плотные	2,05—2,15	1,40	1,70	1,90	2,10
Лёссы	Средней плотности	1,2—1,65	0,60	0,70	0,80	0,85
	Плотные	1,65—2,05	0,80	1,00	1,20	1,30
	Очень плитные	2,05-2,15	1,10	1 ,30	1.50	1,70
64
сдвинуты текущей водой, уравнение предельного баланса наносов,
очевидно, определяет только среднюю по сечению скорость и среднюю
глубину. В связи с двумя возможными причинами прекращения раз-
мыва на наиболее глубокой вертикали надо обязательно выполнить
два расчета максимальной глубины после размыва в русле по формулам
(XX.27) и (XX.29). Окончательно принимается меньшая из глубин,
определенных этими двумя расчетами.
При расчете максимальной глубины размыва в случае ограничения
ее пластом трудноразмываемого неоднородного несвязного грунта, со-
держащего крупные частицы, необходимо иметь в виду, что возможно
вымывание мелких частичек грунта и укрупнение поверхностного слоя
этого пласта, которое носит название отмостки (рис. XX.18, б). Если
известна скорость после размыва, то, приравнивая ее к размывающей
для слоя отмостки Vp.M=v0, можно установить крупность частиц от-
мостки D, соответствующую прекращению размыва. Имея данные о
гранулометрическом составе пласта, в котором содержатся частицы
крупнее D, можно рассчитать, какой объем мелкого грунта должен
быть вымыт из верхних слоев пласта, чтобы на его поверхности образо-
вался двойной слой отмостки крупностью D. Если объем частичек
грунта крупнее/) составляет р (%) от общего объема грунта, то можно
рассчитать величину смыва поверхности пласта (см. рис. XX.18, б):
&(t = 200D/p.
При использовании уравнения предельного баланса наносов сле-
дует учитывать, что расчет максимальной глубины выполняется с не-
которой погрешностью. Еще в большей степени это относится к расчету
развития размыва во времени как по одному, так и по серии паводков,
для которого требуется значительно больше натурных данных и все
же остается только предположительной фактическая последователь-
ность и высота будущих паводков или отсутствие размыва предыдущи-
ми паводками при расчете верхнего предела размыва.
В связи с этим при расчете глубин после размыва следует вводить
гарантийные запасы тем большие, чем менее изучен водоток. При мор-
фометрической основе проекта запасы должны быть больше, чем при
основе гидрометрической,
§ ХХ.5. РАСЧЕТ РАЗМЫВОВ НА ПОЙМЕННЫХ УЧАСТКАХ
ОТВЕРСТИЙ МОСТОВ
Глубина потока после размыва на пойменном участке отверстия
моста может быть определена из равенства Q = mv следующим обра-
зом. Если ширина этого участка Ва за вычетом ширины стоящих на
пем опор равна 5П (1 —Л), то средняя скорость течения сжатого пото-
ка на нем составляет
где йя.б — бытовая глубина пойменного потока.
3 Зак. 726	.	65
Если Уп.м то размыва пойменного участка вообще не будет.
Размыв начнется при 1»п.м > Уо- Размыв прекратится, когда глуби-
на /гп 0 увеличится настолько, что новой глубине йп.м будет соответ-
ствовать скорость vn м = о0, т. е.
Введем множителем и делителем в правую часть последнего равен-
ства величину бытового расхода этого участка ширины потока Qn,e.M
и обозначим, как обычно, отношение <2П.М: Qn.c.M = Рп. Тогда, зная,
чю Qn 6 = В„Уп.б ^и.б> получим
йп.ы=Ли.б(₽и-^г->Рп4?Л-, '	(ХХ.32)
\ Ц) ( ! — >)/	Го(1—Л)
где ?п-п — Ап.бОн.б— элементарный бытовой расход воды на пойменном
участке отверстия моста.
Определение, коэффициента стеснения р;! по известному рр было
изложено в начале § ХХ.З.
Из формулы (XX. 32) следует, что размыва даже при стеснении по-
тока не будет, если выполнено условие рц ti0 (1 — А.)': оп 6. Здесь
размывающая скорость щ соответствует грунтам наилка поймы.
Входящая в расчетные формулы размывающая скорость зависит от
вида грунта и глубины потока. Величины средних размывающих ско-
ростей для связных грунтов при различных глубинах приведены в
табл. XX. 4. Этой краткой таблицей охватываются глины, суглинки
и лёссы. Допустимые скорости для супесей принимают по табл. XX.2
соответственно средней крупности песчаных фракции.
В соответствии со структурой формулы (ХХ.32) размывы связных
грунтов следует рассчитывать последовательными приближениями,
так как размывающие скорости зависят от искомой глубины 1га м,
которая на пойменных участках отверстий мостов может быть и
менее 3 м.
Для несвязных грунтов эту формулу можно привести к виду
	Г й	/1 /5 те/7
йп.м=	.	(ХХ.ЗЗ)
О—М	ин-д J
освобождающему от необходимости выполнения при расчете последо-
вательных приближений. Величины ун д: d'A приведены в табл. XX. 2.
При расчетах по формулам (ХХ.32) и (ХХ.ЗЗ) необходимо вводить в
расчет размывающие скорости и крупности частиц, соответствующие
пластам грунта, залегающим на глубине размыва.
Геологическое строение пойменного участка отверстия моста слои-
стое. Верхние слои, отложенные в процессе образования наилка Пой-
мы и наращивания выпуклых берегов русел меандрирующих рек, чаще
всего содержат много мелких частиц грунта и являются связными.
Более глубокие слои сложены руслоформирующими наносами, запол-
няющими всю ширину речной долины. Еще глубже залегают корен-
ные породы первичной поверхности речной долины. При слоистых на-
пластованиях расчет удобно вести графо-аналитически,
66
Рис. XX. 19. Схема графо-аналитического расчета глубин размыва па пойменных
участках отверстий мостов (Индексом «н» обозначены несвязные грунты; ин-
дексом «с» — связные)
Преобразовывая формулу (ХХ.32) к виду
Лп. н»« = РЛ. о^п. б :(1 -М,	(ХХ.34)
замечаем, что произведение /in M представляет собой допускаемый
элементарный расход qB, соответствующий прекращению размыва на
глубине /гп м в грунтах, характеризуемых размывающей скоростью
и0, а величина фактического элементарного расхода q$ — 0n/in,6 оп.б:
: (1 —X) известна и от глубины после размыва не зависит. Поэтому
графо-аналитический прием расчета глубины размыва Лп м может быть
сведен к построению графика допускаемых элементарных расходов
qB = f (h), переменных не только потому, что меняется глубина, но и
потому, что на разных глубинах залегают различные грунты, и к пере-
сечению этого графика вертикальной прямой q$ = const. Точка пере-
сечения прямой и кривой и будет соответствовать глубине размыва
/гп м, на которой допускаемый элементарный расход, равный произве-
дению /гп м v0, будет равен фактическому qa
Отличительной особенностью графика допускаемых элементарных
расходов qB = [ (h) для несвязных грунтов (рис. XX. 19, а) является
криволинейность отдельных отрезков в связи с тем, что размывающие
скорости для условий течения па поймах связаны с глубиной формулой
(ХХ.20).
Для построений графика допускаемых элементарных расходов по
известным крупностям несвязных грунтов можно использовать дан-
ные последней графы табл. XX.2, где приведены величины пн.д : d7',
которые надо умножить на К1’, так как qB = to0 = (ои.д :
При этом
h ... 1 2	3	4	5	6	7	8	9	10
Л7/6... 1 2,25	3,60 5,05 6,55 8,10 9,65 11,30 12,90	14,70
3*
67
Отличительной особенностью графика допускаемых элементарных
расходов для связных грунтов (рис. XX.19, б) является линейность
отрезков, соответствующих различным пластам с глубинами залега-
ния более 3 м. Углы наклона прямых определяются сопротивляемо-
стью различных пластов размыву. Данные, необходимые для построе-
ния этого графика, могут быть взяты из табл. XX.4.
На рис. XX. 19, в приведен график величин дв = / (/г) для случая
смешанных напластований, когда нижний пласт пойменных отложе-
ний и коренные породы представлены несвязными грунтами.
Если состав несвязных грунтов неоднороден, следует вводить в рас-
чет не средние размывающие скорости и средние диаметры части-
чек в слоях, ограничивающих размыв, а скорости, соответствующие
самым крупным частицам D, которых в слое грунта содержится 15—
20%. Такие самые крупные частицы отмостят размываемое дно и огра-
ничат дальнейший размыв.
Не следует усложнять этот расчет анализом возможности отмост-
ки дна любой фракцией грунта, так как двойной слой частичек грунта,
достаточный для образования отмостки, образуется в пойменных не-
связных грунтах при очень малых слоях смыва. Очевидно, что введе-
ние в расчет крупности наибольших частиц, содержащихся в грунте,
существенно увеличит размывающую скорость для этого грунта. В то
же время слой смыва, не учитываемый в расчете глубины после раз-
мыва, не будет превышать нескольких сантиметров.
При значительном стеснении потока на пойменном участке отвер-
стия моста (большие значения 0П) пойменный наилок может быть смыт
целиком. В этом случае (см. рис> XX. 19, в) глубина размыва будет зна-
чительной, так как несвязным грунтам аллювия, лежащим под наилком,
соответствуют малые размывающие скорости течения воды. При этом,
если глубина после размыва на пойменном участке отверстия моста
достигнет средней глубины потока в русле Лп м то пойменный
участок отверстия моста исчезнет и, объединившись с руслом, обра-
зует единое уширенное русло Вр м = Вр д + Вп м, на всей ширине
которого будет происходить движение наносов.
Каждой равнинной реке в бытовом состоянии соответствует опре-
деленная ширина русла Вр 0. Никакое уширение русла на реке в ее
бытовом состоянии не будет устойчивым, так как для транспортиро-
вания воды и наносов необходима лишь эта бытовая ширина Вр д. В
стесненных поперечных сечениях в русле при. половодьях протекает
большее количество воды, чем в бытовых условиях на этой ширине.
Поэтому уширение русла под мостом может оказаться устойчивым.
Однако для этого необходимо, чтобы в уширенном русле часто прохо-
дили увеличенные расходы воды (не реже 3 раз каждые 4 года).
§ ХХ.6. РАСЧЕТ МЕСТНОГО РАЗМЫВА У ОПОР МОСТОВ
В отличие от рассмотренных выше русловых деформаций, величи-
на которых была обусловлена общим сжатием водотока и естественным
ходом руслового процесса, местный размыв является результатом ло-
68	.
кального нарушения структуры
речного потока при обтекании ин-
женерных сооружений или при на-
беге на них.
Наиболее характерными места-
ми появления местного размыва
являются опоры мостов, головы
выдвинутых в поток струенапра-
вляющих сооружений и т. п.
На рис. XX. 20 показан попереч-
ный профиль, совпадающий с пе-
редкими гранями опор моста через
большую реку, где четко видны
характерные местные воронкооб-
разные углубления у каждой
опоры.
Причина, порождающая мест-
ный размыв и именно местное на-
рушение структуры потока при
обтекании различных элементов
мостового перехода, позволяет вы-
ражать его величину через гидрав-
лические параметры набегающего
потока и размеры обтекаемого со-
оружения и рассматривать местный
Рис. ХХ.20. Воронки местного размы-
ва у опор моста
Рис. XX.21. Схема обтекания опоры
моста потоком:
/ — дпо до размыва; 2 —откос воронки;
3 — нисходящие течения; 4, б —донные
вихревые вальцы; .5—струи, обтекающие
опору
размыв отдельно от размывов, свя-
занных с общим стеснением потока
Сооружениями и с типом руслового
процесса.
При проектировании мостовых
переходов обычно представляет '
наибольший интерес величина максимального размыва, который может
произойти в процессе эксплуатации моста при расчетном паводке. Оп-
ределение гидравлических параметров потока в условиях расчетного
паводка не представляет затруднений. Что же касается величины рас-
хода поступающих в воронку наносов, то можно считать, что в под-
вальях скоплений наносов (побочней, отмелей) в потоке имеются такие
придонные области, где движение наносов практически не происходит.
Это обстоятельство позволяет для расчетного случая принять наиболее
невыгодную русловую ситуацию, когда опора располагается в подвалье
наносного скопления, где приток дойных наносов в воронку местного
размыва отсутствует. Расчет может быть произведен по схеме с нуле-
вым притоком ианосов (нуль-балапсовая схема), когда размеры ворон-
ки будут определяться только гидравлическими параметрами потока
и габаритами опоры.
Одна из схем нуль-балансового метода расчета была разработана
И. А. Ярославцевым. В основу ее теоретического построения легли
выявленные опытами особенности обтекания опоры. При обтекании
потоком сооружения, в частности промежуточной опоры моста, про-
69
исходит резкое торможение набегающих на опору струй, т. е. проис-
ходит удар потока о лобовую грань препятствия. Таким образом, при
набегании потока на опору кинетическая энергия поступательного дви-
жения жидкости преобразуется в результате удара потока о лобовую
грань опоры в энергию давления. Наличие добавочного (сверх гидро-
статического) давления в ограниченной зоне потока, примыкающей не-
посредственно к лобовой грани опоры, и возникающий в связи с этим
перепад давлений между этой областью и остальным потоком приводят
к следующей ступени преобразования энергии — к преобразованию
энергии давления в кинетическую энергию поперечных токов, Попереч-
ные токи направлены по граням опоры в стороны и вниз ко дну (рис,
XX. 21).
Картина обтекания и образования воронки размыва у промежуточ-
ной опоры моста может быть хорошо выявлена киносъемкой. Как это
видно из схемы (см. рис. XX.21), в месте подхода нисходящих по лобо-
вой грани опоры струй к размываемому дну, где происходит резкий по-
ворот этих струй, образуются вихревые вальцы, которые интенсивно
выносят грунт из воронки размыва перед опорой. При углублении
воронки энергия нисходящих струй будет уже недостаточна для выно-
са частиц грунта и размыв прекратится.
Исследованиями И. А. Ярославцева было установлено, что на ве-
личину размыва сильно влияет скоростной напор, отображающий гид-
равлическую структуру потока, ширина и форма опоры и крупность
грунта; в то же время для значительных глубин воды, превышающих
ширину опоры более чем в 3 раза, влияние изменения глубины прак-
тически отсутствует. Сопротивляемость грунта местному размыву су-
щественна только для крупных грунтов; для песков она пренебрежимо
мала.
Окончательная упрощенная теоретико-экспериментальная форму-
ла И. А. Ярославцева имеет вид
A/,M = /!c = 4,75ft^yj0'!’ fr»’i-30d,  (XX.35)
ИЛИ
Дйи = йв = 4,75Л^У'9&—30с/,	-	'(ХХ.36)
\ gb J
где fiB — глубина воронки местного размыва; b — ширина, опоры: v — ско-
ро ть течения воды, равная для опор моста k — коэффициент формы опоры,
назначаемый по табл. ХХ.5; d — крупность несвязных грунтов.
При косом набеге потока вводимая в расчет величина ширины опоры
по направлению, нормальному течению воды, увеличивается и прини-
мается равной
&'=(> + (/-&) sin а,	(ХХ.37)
где а — угол отклонения потока от прямого направления'; I — длина опоры
по направлению поперек моста.
70
Тип опоры
Таблица ХХ.5
71
Другой расчетной зависимостью для определения глубины воронки
местного размыва у опор мостов является формула М. М. Журавлева,
полученная путем обработки натурных данных о местных размывах
^=^/5/13/6	k,	(ХХ.38)
\ гез /
где k — принимается по-прежнему по табл. ХХ.5;_у— скорость течения
воды, равная для опор моста h — глубина воды у опоры; b — ширина
опоры (с учетом угла набега воды на опору); п — показатель степени, равный 3/4
при v : t>B3 > 1 и 2/3 при v : г'вэ < 1.
Взмучивающая скорость двухфазного потока определяется по вы-
ражению
1’„а=т7Ж
где h — глубина потока; W — гидравлическая крупность частип наносов,
определяемая по справочникам.
Формула (XX.36) может быть преобразована и для расчета мест-
ного размыва у голов регуляционных сооружений. При этом учитыва-
ется, что ширина фронта набега потока па препятствие становится весь-
ма большой, а набегающая струя растекается по сооружению в обе
стороны. Путь, который проходят нисходящие струи, определяется
уже не глубиной потока, а длиной наклонного откоса сооружения с
крутизной 1 : т. Он может быть и вертикальным. Тогда т = 0.
Расчетная формула имеет вид
А, =. wtg—30d.	(XX.39)
:	+т?	<
§ ХХ.7. РАСЧЕТ ОТВЕРСТИИ БОЛЬШИХ И СРЕДНИХ
МОСТОВ
Сильное стеснение водотока и сокращение длины моста оказыва-
ются экономически выгодными (см. § XX.1).
В связи с этим всегда стараются назначить минимально возможное
отверстие моста, нс нарушая при этом некоторых заранее оговоренных
пределов стеснения. В частности, не должны быть превзойдены доп\с-
тимые (безопасные для опор моста) русловые деформации — размывы.
Иначе говоря, необходимое отверстие моста можно всегда определить,
зная наибольшие допустимые "размывы.
Очевидно, что допустимые предельные размыьы не могут быть на-
значены только по гидрологическим характеристикам потока, т. е. в
отрыве от системы и конструкции оснований и фундаментов опор моста.
При определении допустимых размывов, соответствующих различным
типам оснований и фундаментов, могут встретиться несколько случаев,
рассмотренных ниже.
1.	Если глубина заложения подошвы фундамента назначается по
глубине залегания прочных пород, используемых в качестве основания
72
Рис. XX.22. Схемы к определению допустимой глубины размыва:
а—по глубине залегания плотных пород; б — по предельной глубине котлована; в — по
длине свай; г— но свободной длине свай-стоек
(рис. XX.22, а), то предельная допустимая максимальная глубина
размыва в русле /гр м тах оказывается равной
=	(XX.40)
где Лгеол — глубина залегания плотного пласта, отсчитываемая от расчет- .
него уровня воды; А — ожидаемая погрешность определения Лр.м шах! Ф—обя-
зательная заделка фундамента в грунт, определяемая статическим расчетом ус-
тойчивости фундамента
Необходимость введения гарантийной добавки А обоснована в
§ХХ.2.
Очевидно, что заглубление фундамента в грунт не должно быть
меньше глубины воронки местного размыва hB, т. е. Ф hB.
Погрешность расчета йр.мтах по формуле (XX. 27) определяется
точностью исходных данных. При морфометрической основе проек-
та можно полагать А = 0,15/гр мтах, и только при гидрометрической
основе Л = 0. Вводя в расчет относительную погрешность, получим
окончательно
h = ,1геол—? 	(хх 41)
лр. м max	д	лпл*/
1 7
%. м max
2.	Если фундамент опоры мелкого заложения на естественном ос-
новании строится в открытом котловане (рис. XX.22, б), глубина кото-
рого hKr ограничена по водоотливу, длине шпунта и т. д„ то, исполь-
зуя прежние обозначения и отсчитывая глубину котлована от меже-
ни, получим
^.мтах=--к^~Ф-	(XX.42)
1+Л
“р.мтах.
где 4М — амплитуда изменения уровней воды от УМВ до Яраоч.
73
3.	Для опор па высоких свайных ростверках (рис.ХХ. 22, в) до-
пустимая глубина после размыва определяется длиной применяемых
свай /св и необходимой заделкой их в грунт Ф:
fep.Mmax= +	(хх-43)
Г+ ~h
п?. м max
4.	Аналогичным путем определяется допустимая глубина после раз-
мыва для мослов на типовых свайных опорах, где нормируется свобод-
ная длина сваи-стойки выше точки заделки /сво5. Очевидно, в этом слу-
чае необходимо учесть и надводный габарит Гу (рис, XX 22, г).
Тогда
Лр.мтах = -'CB06YH----	<ХХ44>
1 +;
Лр. л [Н;1Х
Пользуясь приведенными здесь схемами и формулами, можно для
задаваемых конструкций опор назначить допустимую глубину размы-
ва, а затем либо определить необходимое отверстие моста (т. е. допус-
тимую степень стеснения водотока подходами к мосту), либо прове-
рить применимость той или иной конструкции фундамента (или дли-
ны свай) для моста желательной длины. При этом рекомендуется учи-
тывать те пределы, которые, как правило, не должны быть нарушены
(если желательность отказа от норм не доказывается экономическим
расчетом). По СН 200-62 нормируется ограничение приращения площа-
ди поперечного сечения потока под мостом в связи с размывом и срез-
кой берегов русла: для несудоходных рек — 100%, для судоходных —
50—55%. Если мост перекрывает только русло реки, то эти нормы сов-
падают с допустимым увеличением глубин : для несудоходных рек
^р.мшах Йр.5 и,ДЛЯ судоходных - ^р.м шах 1»^ /ip.gmas.
Если мост перекрывает не только русло, но и пойменный участок
отверстия моста, сохраняющийся в процессе эксплуатации моста, то
глубины в русле после размыва могут быть допущены несколько боль-
шими:
для несудоходных рек
ftp.Mmax=f2-F-^Up.aniaI;	(XX.45)
\	®р. б /
для судоходных рек
^р. М mas » fl >5 + тд' - 'l /ip. о ma„	(XX.46)
\	“р. б !
где Шр.5, ч>л.м — площади сечения потока в бытовом состоянии в русле
и на пойменном участке отверстия моста.
Аналогично могут быть определены и предельные глубины в уши-
ренных руслах под мостами; эти глубины (при ограничении увеличе-
ния площади сечения) оказываются заметно меньшими, чем при пере-
крытии мостом только одного неуширяемого русла. В этом случае
V Mmax = kahv, б тах Г п’6 +  р' -- (1 —> (ХХ-47)
[ Яр. б Вр. м\ «р. 6/J
74
где ka = 1,5	2 — в зависимости от наличия или отсутствия судоходства 1
па реке; /гр>§ и ha,б — средине бытовые глубины в русле и на пойменном
участке отверстия моста; и £10.м—бытовая и увеличенная ширина русла
под мостом
Например, при hn,a = 0,35 hp0 и Вр.м = 2 Врб, оказывается, что '
предельная глубина равна	
^Р. м гаах = 0,68Ас Лр, ,J тах.	. ;
Очевидно, что предельные допустимые величины глубин не всегда
могут быть приняты в проекте по техническим причинам осложнения :
строительства фундаментов опор. Одновременно не следует рассматри- i
вать эти величины как безусловно предельные, если будет доказано, :
что большие глубины размыва технически безопасны и экономически ;
эффективны.
Расчет отверстий мостов легко выполняется по формулам для опре-
деления гипотетического размыва, который: близок к действительному
размыву, вызываемому длительной серией натурных паводков; не- ,
сколько меньше, чем нижний предел размыва, но, одновременно, :
больше чем верхний предел размыва.
Расчет отверстий мостов начинают с определения отметки уровня ।
воды на спаде расчетного паводка по формуле (XX.21), при котором ?
заканчивается гипотетический размыв. ’	;
В практике проектирования мостовых переходов наиболее часто ;
могут встретиться случаи расчета отверстий мостов, которые рассмот- ,
рены ниже. Кроме них, встречаются так называемые особые случаи ;
расчета (мост в подпоре от плотины или большой реки; пойменные мос- '
ты, дополнительные к русловому; мосты ниже капитальных и некапи-
тальных плотин; мосты с затопляемыми подходами). Эти особые случаи
рассматриваются в специальных руководствах и пособиях \
Расчеты отверстий мостов и глубин размыва под ними выполняют
с использованием в основном формулы (XX. 27).
Мост наименьшей длины. Зная, что сокращение длины моста эконо- •
мически выгодно (см. рис, XX. 1), можно определить по формуле ;
(XX.27) глубину после размыва под мостом наименьшей допустимой :
длины, равной бытовой ширине русла L = Вр-в. В этом частном слу- ;
чае (рис. XX.23,a) Врм = Вр.б (1 —X) в связи со стеснением потока .
опорами моста и, следовательно,	
h
м max
ftp. б max [ Q
(i-X)2'3
(XX.48)
так как в русле под мостом будет проходить полный расход водотока
Q вместо проходившего в бытовых условиях QpQ.
Определение отношения двух расходов морфометрическим расчетом
было рассмотрено в § Х1Х.З. Расчет производится при уровне воды
УВВ = (Нрлач — АН), что соответствует гипотетическому размыву.
Под коэффициентом % здесь понимается отношение ширины опоры b
'Андреев О. В. Проектирование мостовых переходов, М., Авто- ;
трансиздат, I960. 296 с.	5
75
Рис. XX.23. Расчетная ширина русла пол мостом:
а — мост перекрывает только русло реки; б — уширением русла охвачено
моста; в—русло под мостом не уширяется
1 — очертание дна до размыва; 2 — то же, после размыва -
все отверстие
к величине пролета I. Очевидно, что на ширине XI = b движение воды
и наносов не происходит.
Полученную по расчету глубину следует сопоставить с приведен-
ными выше ограничениями по СН 200-62 и глубинами размывов, до-
пускаемыми фундаментами и основаниями, целесообразными в дан-
ных геологических и производственных условиях.
Мост с уширенным руслом. Уширение русла под мостом (рис. XX.
23, б), как уже отмечалось выше, приводит к заметному уменьшению
глубин после размыва. Однако необходимо учитывать, что искусствен-
ное уширение русла сохраняется и эффективно только при условии,
что пойма затапливается часто-, а погонный расход пойменных вод не
превышает некоторой доли погонного руслового расхода. Поэтому уши-
рение русла (срезку пойменных берегов) следует применять только при
частоте затопления пойм не реже чем 3 раза в 4 года и пойменных эле-
ментарных расходах не больших, чем указанные в табл. XX. 6. Фак-
тическую частоту затопления устанавливают анализом многолетнего
ряда наивысших годовых уровней воды в реке.
Для моста с наибольшим возможным уширением русла, т. е. при
Вр.м = L (1 — X) и при Qp м = Q, можно найти или глубину после
размыва при заданном отверстии моста
hр „тах= Чбтах. /Q\8/9/'_gp1Ay/3	(ХХ.49)
	(1-М2/3 \<2р. 6/	\ L 1
Т а б л и ца XX.6
SI «о а а сс 1 £2 II "	Ер ^П.б 4 р.6	4п.б : 4p.fi при |3р~0,9		Ф1 ^П.б Рр ’р.б	^п.б :'4p.fi при. Цр=0,9
1 2 3	0,75/0,75 0,68/0,6 0,64/0,5	0.67/0,67 0,61/0,54 0,57/0,45	5 10	0,59/0,38 0.51/0,30	0,53/0,34 0,46/0,27
- 4	0,61/0.43	0.55/0,39		0/0	0/0
Примеч-а ни е. В числителе даны значения, превышение которых ведет к увеличению
глубины в уширенном русле по сравнению с иеуширенным. В знаменателе даны значения, при
которых достигается максимальное уменьшение глубины после размыва в уширенном русле.
70
или непосредственно необходимое отверстие моста по заданной глуби-
не после размыва hp.Mlnax
О— y/3/AP.6max W2 .	(XX.50)
1 — Л \ О,.. с / \Лр* м max/
Глубину, определяемую формулой (XX.49), следует затем сопо-
ставить с допустимой по формуле (ХХ.47).
При срезке (уширении русла) особое внимание должно быть обра-
щено на полное удаление пойменного наилка (рис. XX.24), после чего
водный поток будет легко размывать вскрытый срезкой аллювий и
наносы будут двигаться по всему уширенному руслу под мостом.
Глубины после размыва, зависящие от принятых величин отверс-
тия моста, можно изобразить в виде графика (рис. XX.25), который
строится в пределах от Lmln = Вр0, когда Лр. мп,ах определяется
формулой (ХХ.48), до Lmax при Лр.'ытах = hv,6 max, когда размыв
в глубину отсутствует. При этом
L =J^ML_y/3	(ХХ.51)
max 1- XAQp. б/
при уширении русла и Гшах — Bvavsl при неуширенном русле.
Этот график удобен для. того, чтобы принять решение по выбору
типа оснований и фундаментов (и соответствующих им длин моста),
рациональных для рассматриваемого перехода. Для примера па рис.
XX.25 проведено разделение всего диапазона вариантов длин моста на
три зоны, где возможно применение фундаментов, например, на естест-
венном основании 1, на свайных ростверках 2 и на глубоких опуск-
ных колодцах <3.
Мост с сохранением пойменного участка отверстия. При редкой за-
топляемости пойм срезка заиливается и вновь образуется наилок, по-
Рис. ХХ.24. Очертание срезки:
а —в разрезе; б —в плане;
1 ’-наилок поймы
этому вводить уширение русла в расчет опасно, так как к проходу рас-
четного паводка русло вновь может иметь бытовую ширину. Если пере-
крытие мостом только русла недопустимо (глубины после размыва
слишком велики), а уширение русла невозможно, то считают поймен-
ный участок отверстия моста сохраняющимся и размыв в глубину раз-
вивающимся только на бытовой ширине русла (см. рис. XX. 23, в).
В этом случае задают желательную (по конструкции фундаментов)
глубину после размыва в русле	и определяют из формулы
(XX.27) допустимый коэффициент увеличения расхода в русле под мос-
том:
Рр== Qp-J± = (l— Х)3/4 Mp.MmaxW8 .	(XX.52
Qp. б	Ир. б шах /
Затем, вычисляя по формуле (XX .5) характеристику мостового пере-
хода F (г,; а), находят обязательный коэффициент возрастания расхода
на пойменном участке отверстия моста Рп > 0Р и общий коэффициент
стеснения водотока р, для чего пользуются формулами (XX.3) и (XX.6).
Зная, что
₽ =-----2-------Г q 0__Q и	=	(ХХ.53)
1	<2Р.6-1-<?п.б.м	6	₽ р	Q Р
по эпюре элементарных расходов определяют длину пойменного участ-
ка отверстия моста AL или непосредственно длину моста L. Для просто-
ты (рис. XX.26) эпюру можно строить по участкам разной шерохова-
тости в виде прямоугольников. При двух поймах пойменный участок
отверстия моста надо располагать от русла в сторону более сильно ра-
ботающей поймы. Возможные размывы на пойме под мостом рассчиты-
вают по формулам (XX.32) и (XX.33).
Если величина расхода реки неизвестна и морфометрическим рас-
четом может быть установлено только распределение расхода (в %)
между руслом и поймой, пользуются для расчета формулой (XX.22)
из § XX.3.
Значительно реже этот расчет ведут исходя из заданной скорости
течения на пойменном участке (для обеспечения сохранности наилка),
т. е. задают величину рп,-а затем рассчитывают и |3Р.
Ограничение размыва в русле по геологическим условиям. Огра-
ничение глубины размыва в русле по геологическим условиям можно
рассчитать как аналитическим путем, так и графо-аналитическим. Од-
нако вместо сравнения фактического и допускаемого элементарных
расходов воды, как это делалось при расчете глубин после размыва
на пойме, в данном случае необходимо сравнивать фактическую и раз-
мывающую донные скорости, так как элементарный расход на самой
глубокой вертикали не сохраняет своего значения, а изменяется по
мере размыва более податливых грунтов па соседних вертикалях.
Если обнажаемые пласты грунта однородны, то каждый из них мо-
жет быть оценен донной размывающей скоростью, соответствующей
средней крупности грунта в пределах слоя. То же относится и к плас-
там связного грунта. Но если пласт несвязного грунта характеризует-
ся существенной неоднородностью, то верхняя часть пласта может
Т8-.
укрупниться по составу за счет
смыва только мелки.х частичек
грунта, т. е. произойдет отмостка
(см. рис. XX. 18):
Отмостить дно русла и ограни-
чить размыв могут только те части-
цы, для которых фактическая дон-
ная скорость течения в русле не
превышает размывающую. Поэто-
му, зная величину фактической
донной скорости, можно установить
и минимальный диаметр частиц в
пределах несвязного неоднородного
пласта грунта, способных ограни-
чить размыв. Этот диаметр равен
при Пн.д « 0,7
п _ »• g
Ш1В 2,56g
. (XX.54)
5.25g
Руслоформирующие наносы ха'
растеризуются меньшими диамет-
рами, чем £>1п1п. Поэтому они и на-
ходятся в движении и ограничение
размыва фракциями руслоформи-
рующих наносов невозможно.
Зная гранулометрический со-
став каждого из пластов, включаю-
щих частицы крупнее Dnlln, т. е.
процентное содержание в нем час-
тиц размером Dmln и крупнее, рас-
считывают толщину смыва поверх-
ности пласта, необходимую для
образования отмостки этими части-
цами: ,
Д =-..2ООР°р '	(ХХ.55)
S,o
где Dcp—средний диаметр частиц
от самых крупных до Sp — сум-
марное содержание этих частиц в грун-
те, %.
Графо-аналитический расчет
глубины, на которой может пре-
кратиться размыв по геологическим
условиям, выполняется путем по-
строения ступенчатого графика из-
менения донной размывающей ско-
рости течения воды по пластам
грунта (рисэ ХХ.27)э 11а этом гра-
Рис. XX.25. Кривая связи глубины
после размыва с отверстием моста
Рис. XX.26. Схема к определению ши-
рины пойменного участка отверстия
моста
Рис. ХХ.27. Схема графо-аналитиче-
ского расчета ограничения размыва в
русле по геологическим условиям
79
фике наносятся две прямые: горизонтальная прямая максимальной
глубины после размыва при восстановлении бытового расхода нано-
сов, определяемой по формуле (XX.27), и вертикальная прямая факти-
ческой донной скорости течения, равной 0,7 от скорости ор я, опре-
деляемой по формуле (XX.26).
Ограничение размыва по геологическим условиям произойдет
только при условии, что вертикальная прямая пересечет ступенчатый
график донных размывающих скоростей течения выше горизонталь-
ной прямой /1р.мтах (см. рис. XX.27), чему соответствует
^геол м шах*	(XX.56)
Глубины после размыва в русле учитываются при проектировании
фундаментов тех опор (см. § XIX. 2), у которых эти глубины факти-
чески могут развиться (рис. XX. 28).
Мост через блуждающую реку. Блуждающие реки, протекающие
по конусам выноса, не имеют пойм. Ширина их русел во многих слу-
чаях излишне велика. Образование таких уширенных участков русел
объясняется размывом берегов при половодьях в связи с тем, что ско-
рости течения блуждающих рек высокие и превышают размывающие
для руслоформирующих наносов, а берега таких рек сложены именно
этими наносами, принесенными водой сверху по течению.
Быстрое разрушение берегов уширяющегося русла и вынос продук-
тов размыва вниз по течению не сопровождаются немедленной задерж-
кой наносов, поступающих сверху по течению. Поэтому уровень дна
уширенного участка оказывается практически таким же, каким он
был до разрушения берегов. В связи с тем, что уровень. воды на участ-
ке местного уширения определяется уровнями на сопредельных с ним
участках русла, уширенные створы блуждающей реки характеризуют-
ся почти постоянными средними глубинами. Максимальные глубины
на этих участках самые разнообразные, установившиеся при размыве
берегов разной плотности в местах местной концентрации водных струй,
определяемой расположением скоплений наносов в русле реки.
При значительном сужении и ограничении ширины русла нераз-
мываемыми берегами средняя глубина потока устанавливается соот-
ветственно транзиту воды и наносов. Так как в этих случаях ширина
реки не превышает необходимую для транспортирования воды и нано-
сов, то блуждание реки па таких узких участках прекращается и макси-
мальная глубина находится в определенном соотношении со средней в
Рис. XX.28. Глубина заложения опор мостов через равнинные реки:
'а— на меандрирующих реках; б — на нсмсандрируюших реках; в — при ‘уширении, ох»я-
тыиакнцем асе отверстие моста
Рис. XX.29. Расчет глубин под мостами через блуждающие реки;
а—-графики средней и максимальной глубин при отсутствии геологического ограничения
размыва: б — график связи глубины с шириной реки при отмостке;
i—расчет по предельному балансу; 2 — расчет по отмостке
перазмываемостью берегов. Уклоны реки на узких участках
несколько отличаются от уклонов, свойственных более широ-
СВЯЗИ с
„обычно
;ким сечениям потока.
Закономерное изменение глубины по участкам блуждающей реки
с различной шириной (рис. XX. 29, а) может быть охарактеризовано
одной особой точкой, которой соответствует некоторая ширина В,,.
^Геометрические и гидравлические характеристики сечения с шириной
Во отвечают расходу наносов О, расходу воды Q и уклону русла I,
свойственным данному участку конуса выноса. Протекание реки в по-
перечном сечении такой ширины не сопровождается блужданием, и ему
соответствует наименьшая из максимальных глубин по створам реки.
Графики, аналогичные рис. XX. 29, а, могут быть построены для
.любой блуждающей реки. Для этого необходимо использовать данные
лишь о створах, находящихся в однообразных условиях (иначе гово-
ря, расположенных на ограниченной по длине части конуса выноса),
которым соответствуют примерно равные максимальные расходы воды
и наносов и уклоны. Объединение в одном графике данных о сечениях,
расположенных на гидрологически и топографически неоднородных
участках, недопустимо.
При помощи построения графика средних и максимальных глубин
все участки реки разной ширины, охватываемые графиком, можно раз-
бить на две группы: участки шириной В 'С Во (теснины с неразмыва-
:емыми берегами) и участки блуждания шириной В > Во.
> Анализируя этот график, можно сделать вывод, что устройство
моста, отверстие которого L > Во, не имеет смысла, так как это вле-
чет за собой появление больших глубин под мостом. Следовательно,
увеличение длины моста по сравнению с шириной Ва не приводит к
уменьшению глубины заложения фундаментов опор моста. При наз-
начении отверстия моста L = Во глубины под мостом оказываются на-
именьшими возможными.
Дальнейшее сокращение отверстия моста до L < Во снова увели-
чивает глубину, но не вследствие блуждания реки и размыва ею своих
неустойчивых берегов, а в связи с необходимостью транзита воды и на-
носов в суженном поперечном сечении. Глубины потока как сред-
ние, так и максимальные в сечениях шириной L Д Во подчиняются
81
уравнению предельного баланса и
соответствуют транзиту воды и на-
носов в размерах Q и G по всей ши-
рине русла В без образования не-
рабочих зон.
Если при помощи графика, ана-
логичного рис. XX. 29, а, будет
установлена ширина Во, то расчет
глубины в сжатом сечении реки мо-
жет быть выполнен по уравнению
________ ftp. о max ( Яр
р.мтах__\ L /
(XX.57)
так как для беспойменных рек
С?р.м ^р.б ~ Q-
График зависимости h = / (й)
позволяет контролировать резуль-
уравпению (XX.57). Для этого он
Рис, XX.30. График сравнения резуль-
татов расчетов нижних пределов раз-
мыва с промерами глубин под мо-
стами
тэты расчета; выполняемого по
должен быть построен с использованием возможно большего числа дан-
ных о сжатых створах в теснинах или под мостами. На графике для
чарджоуского участка Амударьи (см. рис. XX.29, а) проведены вос-
ходящие линии, отвечающие уравнению (XX.57) и рассчитанные но
средним и наибольшим глубинам. Эти линии можно построить только
для участков шириной В ^Ва.
Задавая желательную глубину размыва, соответствующую приня-
тому типу фундаментов и оснований, можно найти необходимое от-
верстие моста
£ =	.	(ХХ.58)
1-—& Х^р.мтах/
Скорость после размыва по-прежнему определяется формулой
(XX.26).
Максимальный размыв под мостами через блуждающие реки, как
и для мостов через равнинные реки, может быть ограничен по геологи-
ческим условиям. Особенно часто это ограничение встречается па ре-
ках, которые протекают в валунно галечных руслах.
В качестве примера на рис. XX.29, б приведены кривые средних
и максимальных глубин, построенные как по натурным данным, так
и по уравнению (XX.57) для одного из водотоков. При этом уменьше-
ние глубин из-за отмостки оказалось весьма существенным.
Для блуждающих рек расчет как верхнего предела глубины раз-
мыва, так и гипотетического размыва не является необходимым
в связи с большой длительностью пика паводка в низовьях рек. Гипо-
тетический размыв совпадает в этом случае с нижним пределом,
Расчетным уровнем является Нтах.
Сходимость результатов расчета размывов по формулам, приведен-
ным в § XX. 7, с натурой была проверена по ряду мостов, Превышение
82
расчетных глубин после размыва над измеренными в натуре лишь в
двух случаях достигало 10%, а чаще колебалось между 3 и 5%. Это
свидетельствует одновременно о том, что при значительном сроке
службы перехода, при проходе расчетного паводка размывы, подго-
тавливаемые за длинный ряд лет всеми предшествующими половодь-
ями, достигают обычно гипотетического или даже нижнего предела
(рис. XX.30).
§ ХХ.8. РАСЧЕТ ПОДПОРА ПЕРЕД МОСТАМИ
На значительном удалении от моста вверх по реке, где поток имеет
постоянную ширину, его поверхность при паводке очерчена по обыч-
ной кривой подпора ал с увеличивающимися по течению глубинами и
уменьшающимися уклонами и скоростями течения (рис. XX.31, а).
В конце кривой подпора изменение уровня воды обычно достигает
максимальной величины на всем протяжении оси потока на участке
мостового перехода. Подъем уровня в этом створе называется полным
подпором.
Непосредственно выше моста свободная поверхность потока очер-
чена в виде воронки со значительными уклонами боковых склонов
вблизи мостового отверстия. Продольный профиль свободной по-
верхности водной воронки по оси потока очерчен по выпуклой
кривой спада особого типа, так как ширина потока па этом участке
переменная. Уменьшение ширины потока определяет постепенное воз-
растание скорости в этой зоне вниз по течению.
Только при очень сильных стеснениях наибольший подпор разме-
щается ближе к мосту, чем последнее сечение кривой подпора типа at.
За мостом от сечения наибольшего сжатия поток начинает расте-
каться. В зоне растекания скорости уменьшаются вниз по течению.
Рис. ХХ.31. Схемы к расчету подпора:
а — продольный профиль; б—положение расчетных створов на переходах без дамб; в **
та же, с дамбами:
1 — кривая подпира, Н — иодная воронка; /// — зона растекания; УГР — уровень по границе
разлива
83
Уклон свободной поверхности потока в зоне растекания может
быть больше бытового, так как скорость течения здесь превышает бы-
товую; но этот уклон может оказаться и меньше бытового, так как в
растекающемся потоке восстанавливается потенциальная и уменьшает-
ся кинетическая энергия. Поэтому отметки уровней воды в наиболее
сжатом сечении потока и под мостом, определяемые условиями движе-
ния потока в зоне растекания, могут быть больше бытовых, равными
им, а в некоторых случаях меньше бытовых в зависимости от соотноше-
ния факторов, определяющих увеличение и уменьшение уклона потока
в зоне растекания по сравнению с бытовым. Изменение уровня воды
под мостом AftM называется неполным подпором (или подмостовым под-
пором) .
Поверхность воды непосредственно за мостом всегда имеет вид буг-
ра, а уровень воды под мостом превышает уровень воды у низовых от-
косов пойменных насыпей.
Уровни свободной поверхности потока у верховых откосов насыпей
подходов к мосту отличаются от бытового уровня значительно больше,
чем по оси потока. Благодаря воронкообразному очертанию водной по-
верхности перед мостом и соответствующему ей криволинейному очер-
танию поперечных сечений сжимаемого потока у верхового откоса па-
сыпи в удалении от отверстия моста устанавливается уровень воды с
отметкой, соответствующей сечению потока в конце кривой подпора аг.
Вдоль насыпи уровень воды постепенно снижается по направлению к
отверстию моста. У низового откоса насыпи уровень воды устанавли-
вается с отметкой, соответствующей начальному ссчснию зоны расте-
кания потока за мостом (см. рис. XX.31, б). Уровень воды вдольпизо-
гого откоса насыпи практически постоянен, так как уклон воды вдоль
границ зоны растекания обычно ничтожен. Вдали от моста разница
уровней по обе стороны насыпи Д/гя часто весьма велика. Непосред-
ственно у конуса насыпи она значительно меньше.
В паводочном потоке, стесненном подходами к мосту (см.
рис. XX.31, б), можно наметить следующие характерные сечения:
А—начальное сечение участка подпора, где бытовые условия проте-
кания потока еще не нарушаются; Б — сечение, где развивается полный
подпор. Между сечениями А и Б свободная поверхность потока очер-
чена по обычной кривой подпора типа av Сечение Б соответствует на-
чалу водной воронки перед мостом; Г — сечение под мостом; Д — се-
чение наибольшего сжатия ниже моста по течению, являющееся нача-
лом зоны растекания; Е — конечное сечение зоны растекания, где
снова восстанавливаются бытовые условия течения.
В большинстве случаев для защиты насыпей подходов, конусов
и устоев и для устранения сжатия потока за мостом в состав мостовых
переходов включают регуляционные сооружения — струенаправляю-
щие дамбы. При етруенаправляющих дамбах разбивка потока на
расчетные участки несколько меняется (см. рис. XX.31, в): сечения
А, Б и Е остаются прежними; сечение В располагается по створу верх-
них точек струенаправляющих дамб; сечение наибольшего сжатия
совмещается с подмостовым сечением Г\ сечение Д располагается по
створу нижних точек струенаправляющих дамб.
84
В связи с тем, что постройка регуляционных сооружений-на мосто-
вых переходах практически обязательна, ниже рассматривается рас-
чет подпора только для случая их устройства.
Составим уравнение Бернулли для двух сечений потока Б и Ег
полагая известными условия протекания воды между ними;
aui	az#
гь+—= г£ + —
Отметки измененной свободной поверхности потока на мостовом
переходе могут быть выражены через бытовые отметки г' и соответ-
ствующие приращения уровня Дг, появившиеся в связи со стеснением
потока сооружениями мостового перехода. Разность бытовых отметок
г'в — z'b может быть заменена произведением бытового уклона водной
поверхности /б на расстояние между сечениями, равное 2/.
Потери энергии h,o могут быть представлены в виде суммы произве-
дений длин характерных участков потока I, лежащих между сечениями
Б и Е, на соответствующие им средние величины потерь энергии на .
единицу длины /10 (так называемые уклоны трения). Тогда после эле-
ментарных преобразований можно написать
ayl—avc	-
Л/г = Агв = Аг£Н----------bS/(7u, — /б).
2g
Из этого уравнения следует, что подпор будет тем больше, чем боль-
ше уклоны трения, зависящие от скорости течения. В сжатых сечени-
ях по мере развития размыва скорости могут несколько снижаться.
Однако для окончания размыва необходим обычно длительный срок;
поэтому для определения наибольшего возможного подпора при рас-
четном паводке следует исходить из предположения, что размыв на
мостовом переходе еще не произошел или произошел не полностью. Ве-
личина ДгЕ = 0.
Расстояния между расчетными створами принимают, используя
данные М. В. Михайлова об углах схода и растекания потока на мос-
товом переходе: ^=45° и §2=25° (см. рис. XX.31). В 1966г. В. Т. Ав-
деев получил расчетную формулу, дающую возможность назначать
величину угла растекания | 2 в зависимости от степени стеснения.
Раскрывая по уравнению равномерного движения выражения ук-
лонов трения по участкам потока, можно получить общее выражение
для величины подпора при неразмываемом дне русла, выведенное
О. В. Андреевым в I960 г.:
(ХХ'59)
где Вя — ширина разлива реки; L — отверстие моста; /д — бытовой уклон
реки; 9 — число пойм (одна или две); Р — коэффициент стеснения потока;
х = !в : /0 — относительная длина верховых струенаправляющих дамб; 1В —
Длина верховых дамб; /0 — длина водной воронки перед мостом;
Так как практически всегда русла рек размываемы, формула
(XX. 59) дает несколько завышенное значение подпора. Для учета раз-
мываемости русла и нелинейности нарастания стеснения вдоль потока
85
В. Ф. Гринич ввел в формулу (XX.59) два поправочных коэффициента.
С помощью этих коэффициентов учитывается размыв в случае прохода
расчетного паводка по еще неразмытому дну (верхний предел размыва).
Это случай возникновения наибольшего возможного подпора перед
мостом.
. Поправочные коэффициенты В. Ф. Гринича выражаются эмпириче-
скими формулами, полученными в результате массовых совместных рас-
четов подпоров и размывов (по уравнениям неравномерного движения
воды и баланса наносов в конечных разностях):
К = 1 -0,14 КР-1,4;	(XX.60)
Лр = 0,25 (2—Р)2 + 0,75.	(ХХ.61)
Здесь Р — коэффициент, характеризующий размыв, равный отно-
шению площадей сечения водного потока под мостом после размыва и
до него.
Окончательная расчетная формула подпора имеет вид .
(ХХб2)
До
Переход к подпору у насыпи A/iH осуществляют по формуле
(ХХ.63)
где все обозначения прежние.
Для уточнения расчета, разбивая весь участок потока на доли
Б—В, В — Г и т. д. (см. рис. XX.31, а), можно построить кривую
свободной поверхности потока, пользуясь непосредственно обычным
уравнением неравномерного движения в конечных разностях (уравне-
ние В. И. Чарномского) и не применяя формул (XX.59) или (XX.62).
При этом построении следует идти снизу вверх, против течения, т. е.
начинать расчет от створа Е, где известна бытовая, неизменяемая от-
метка свободной поверхности воды,
Глава XXI
Проектирование подходов к мостам и регуляционных
сооружений
§ XXI.1. УСЛОВИЯ РАБОТЫ ПОИМЕННЫХ НАСЫПЕЙ
Подходы к постоянным мостам устраивают в большинстве случаев
в виде незатопляемых земляных насыпей на поймах или в русле для
блуждающих беспойменпых рек. Только в особых случаях на дорогах
низших категорий и у временных низководных мостов устраивают пе-
риодически затопляемые подходы.
Строительство незатопляемых насыпей становится экономически
неэффективным только при высоте их 30 м и более и при неудовлетвори-
86
тельных грунтах основания, а также при отсутствии у перехода грун-
тов, пригодных для возведения земляных сооружений. В этих случаях
устраивают пойменные эстакады.
Пойменные земляные насыпи должны быть запроектированы так,
чтобы они были устойчивы даже при самых неблагоприятных усло-
виях работы. Поэтому необходимо прежде всего установить эти воз-
можные неблагоприятные условия, рассматривая их как исходные
при выборе конструкции и размеров пойменных насыпей.
Чтобы насыпь была незатоплясмой, ее бровку поднимают выше воз-
можного уровня воды в реке на мостовом переходе с учетом подпора.
На границе разлива подпор у верхового откоса пойменной насыпи
достигает наибольшего размера Ah„, определяемого формулой (XX.63).
Уровень воды у низового откоса насыпи определяется отметкой
поверхности воды у концов низовых струенаправляющих дамб. Эта
отметка мало отличается от бытовой. Таким образом, наибольшее по-
вышение уровня воды у верхового откоса над расчетным горизонтом
одновременно определяет и наибольшую разность уровней у верхового
и низового откосов пойменной насыпи па границе разлива (рис.XXI.1).
На участках насыпи, достаточно близких к мосту, разница уровней
меньше. Непосредственно у моста эта разница наименьшая и равна
падению поверхности потока на длине струенаправляющих дамб:
АЛю1а=/0Р2 (/„+/„)	'	(XXI.1)
На протяжении водной воронки перед мостом ширина потока умень-
шается, причем границы его очерчены приблизительно по дугам круга
с центральным углом 90е, начинающимся от границ разлива и закан-
чивающимся у голов пойменных струенаправляющих сооружений. За
этими криволинейными границами в зонах, примыкающих к поймен-
ным насыпям, движение воды замкнутое и относительно медленное.
Только в тех случаях, когда ширина разлива очень велика, течение
прижимается непосредственно к откосам пойменных насыпей и может
вызвать размыв откосов сооружений.
Период разлива воды па поймы часто сопровождается ледоходом на
реке. В.это время возможен заход льдин из русла к насыпям, а кроме
того, у откосов насыпей могут появиться льдины, принесенные тече-
нием с пойменных озер. Плывущие льдины ударяются об откосы насы-
пи и нарушают их устойчивость. В отдельных местах лед может скап-
ливаться, что приводит к навалу больших масс льда на насыпь.
Во время высоких паводков в долинах рек наблюдаются сильные
ветры, вызывающие волны па водной поверхности. Явления поло-
водья и интенсивного перемещения воздушных масс в долине реки
нельзя считать независимыми одно от другого. Во время паводков
вполне закономерны сильные ветры. Глубины воды на речных поймах
Достигают максимума также при очень высоких расчетных паводках,
а только при значительных глубинах и могут развиваться большие
ветровые волны у откосов пойменных насыпей. Вследствие этого при
высоких паводках устойчивости откосов пойменных насыпей угрожают
подтопление, удар или навал льдин, удары волн. Обычно сильные
удары наблюдаются на свободных реках только у верхового откоса на-
87

ZZZ-71///7/,-7'/77
Рис. XXI.1. Уровни воды у откосов Рис. XXI.2. Схема набега волны на
пойменной насыпи	откос
сыпи, где волны распространяются вниз по течению. Меньшая или ну-
левая высота волн у низового откоса пойменной насыпи объясняется
тем, что подход волн к этому откосу должен совершаться против тече-
ния. На залесенных поймах волны не развиваются совсем и насыпям
не угрожают.
В последние десятилетия в связи с развитием гидротехнического
строительства на автомобильных и железных дорогах появились мосто-
вые переходы, находящиеся в подпоре. Откосы насыпей таких перехо-
дов являются уже не периодически, а постоянно подтопляемыми. В от-
личие от переходов через свободные реки уровни у верхового и низово-
го откосов насыпи в этом случае почти одинаковы.
На водохранилищах неизбежно волнообразование, опасное для на-
сыпи даже в тех случаях, когда господствующие ветры действуют не-
фронтально по отношению к пей. Волнение, развивающееся на поверх-
ности водохранилищ, достигает значительной силы и может наблю-
даться как у верхового, так и низового откосов.
Например, на переходе р. Дона, находящемся в подпоре от Цимлян-
ской ГЭС, опасные для насыпей волнения возникают исключительно а
низовой стороны.
Волны, набегающие на откос насыпи, взбегают по нему на значи-
тельную высоту, и вода может попасть на обочину земляного полотна.
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 (в м/с) и длины
разбега волны L (в км). Однако на узких, длинных (более 5-кратпой
ширины) и мелких водных пространствах волны, возникшие на глу-
боких частях водотока, не могут распространяться. В этих условиях
высота волны ограничивается глубиной мелкого водного пространства,
так как не развивается длина волны, соответствующая скорости ветра
и длине разбега. Максимальная длина 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 на поверхности текущей воды. Высота волн
составляет от 1/13 до J/s от ее длины (в среднем Цщ). Поэтому можно счи-
тать, что пределом высоты волны на пойме является величина
7'зоЛ-^-"'6- = ОЖ0.	(XXI.2)
Волна, набегая на откос насыпи (рис. XXI.2), поднимается по нему
до высоты (от спокойного уровня воды)
=	(XXI.3)
где — коэффициент относительной шероховатости откоса; m — ко-
эффициент заложения откоса.
Длина волны принята при этом равной десятикратной ее высоте
Коэффициент относительной шероховатости откоса равен:
Тип покрытия откоса
Сплошное непроницаемое гладкое покрытие (асфальтобетон,
монолитный бетон)-.......................... 1
Сборные бетонные плиты ................... ....	0,9
Каменная кладка (мощение) и дерн . . . .......... 0,75—0,80
Наброска	из	булыжника.......................  0,60—0,65
»	»	рваного камня......................... 0,55
»	»	тетраполов .	.............	0.50
У насыпей переходов через водохранилища из-за большой глубины
неподвижной воды и значительных расстояний разбега волны могут
получаться значительными, но все же меньшими предела, определяе-
мого формулой (XXI.2). Высоту таких неразрушенных волн следует
определять, непосредственно по скорости ветра w и длине разбега L.
Для быстрого расчета высоты волны в этих условиях можно восполь-
зоваться форлгулой В. Г. Андреянова
Лвол = 0,02а>5/4 L4\	(XXI.4)
где w — скорость ветра, м/с; L — разбег волны, км; Лвол — высота волны, м.
Высоту волны по формуле (XX 1.4) следует вводить в расчет толь-
ко при условии, что она меньше йваа, определяемой по формуле (XX 1.2).
Следует иметь в виду, что скорость ветра после постройки водо-
хранилища обычно возрастает из-за уменьшения трения между воз
душным потоком и водной поверхностью по сравнению с движением
воздушного потока над сушей. Поэтому в расчетах высота волн не
следует использовать данные о скоростях ветра, полученные до пост-
ройки водохранилища. Если водохранилище еще только проектирует-
ся, то расчетные скорости ветра следует увеличить на 30—50% против
наблюдавшихся.
Удар волны об откос вызывает силовое воздействие воды на укреп-
ление откоса и на грунт. Разница между уровнями в зонах потока, при-
мыкающих к верховому и низовому откосам насыпей, создает тенден-
цию к фильтрации воды через тело насыпи. Однако прежде чем начнет-
ся транзитная фильтрация, должно произойти насыщение водой сухой
пойменной 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 следую- ‘
щим образом. По мере повышения уровня воды у откосов насыпи
происходит инфильтрация в тело насыпи одновременно с обеих сто-
рон. Скорость фильтрации зависит от того, как быстро поднимается
уровень воды на откосах и какова водопроницаемость грунта, слагаю-
щего тело насыпи. Если способность грунта пропускать воду невелика,
то смоченной оказывается только толща грунта, непосредственно при-
мыкающая к откосам насыпи.
Сильно водопроницаемые грунты, например крупные пески или
гравий, насыщаются водой очень быстро. В этом случае уровень воды
в теле насыпи во время подъема паводка почти не отстает от уровня
воды на откосах. Если пик паводка характеризуется большой продол-
жительностью, то насыщение насыпи по всей ширине на одинаковую
высоту с откосами возможно и при других грунтах. В этих весьма ред-
ких случаях начинается транзитная фильтрация воды через насыпь.
Начавшийся спад паводка приводит к тому что уровень воды на от-
косах снижается и снова начинается двустороннее движение воды, но
уже от середины тела насыпи к откосам. При спаде воды происходит
вытекание воды из пор грунта. Оно вызывает разуплотнение грунта в
теле насыпи, непосредственное вымывание грунтовых частиц из отко-
са стекающей водой. Период спада паводка часто характеризуется на-
рушениями устойчивости откосов насыпей на мостовых переходах.
§ XXI.2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОИМЕННЫХ НАСЫПЕЙ
Пойменная незатопляемая насыпь на подходе к мосту может быть
разделена па характерные участки: спуск с берега речной долины на
пойму; участок насыпи с минимальным допускаемым возвышением
бровки над водой; подъем к мосту, обычно значительно возвышающе-
муся над уровнем воды (рис. XXI. 3). Большая высота уровня проезда
по мосту сравнительно с участком насыпи минимальной высоты объ-
ясняется необходимостью выдержать подмостовой габарит, а также
Рис. XXI.3. Пример продольного профиля мостового перехода
90
обычно значительной конструктивной высотой пролетных строений,
особенно с ездой поверху.
Выход с поймы на коренной берег речной долины проектируется
как обычная дорога, так как эта часть подхода является сопрягающей
между пойменной насыпью и незатопляемой дорогой вне пределов реч-
ной долины.
Минимальную отметку бровки насыпи назначают выше наиболь-
шего расчетного уровня воды на суммарную величин)' повышения уров-
ня воды при подпоре Дйв, возможного набега волн на откос насыпи
йнаб или некоторого конструктивного возвышения бровки насыпи над
водой Дц, если волн нет, т, е, на большую из величин:
Amin = А/гн 4-йнаС,	(XXI.5)
или
Ат1п = ДЛн + Дн.	(XXI.6)
Величину конструктивного запаса Дн принимают равной толщине
дорожной одежды, но не менее 0,5м. Выполнение этого требования га-
рантирует неподтопление дополнительного слоя основания дорожной
одежды, а следовательно, и подстилающего ее грунта, что необходимо
для сохранения расчетного модуля упругости грунта, обычно значи-
тельно снижающегося при увеличении влажности.
Поскольку снижение отметок поверхности воды на поймах по на-
правлению к мосту невелико и заметно охватывает только i о >откос
протяжение насыпи, бровку низкой пойменной насыпи принято проек-
тировать горизонтальной. Продольный профиль проезжей части моста
и спуск с него на насыпь с минимальными отметками проектируют
обычно в виде ряда вертикальных кривых больших радиусов соответ-
ственно категории дороги. Иногда поверхность проезжей части моста
оставляют горизонтальной или проектируют с односторонним уклоном,
если вписывание кривых приводит к слишком большому усложнению
конструкций пролетных строений и опор моста (см. рис. XXI.3).
Уклон на мосту не должен превышать предельный 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 связано с оп-
ределением необходимого возвышения пролетных строений моста над
уровнем воды. Для мостов через несудоходные реки, а также для мос-
тов с разводными и подъемными судоходными пролетами минимальная
отметка проезда Им назначается (рис. XXI.4, а) по формуле
Яя = -^расч+Л1 + ^кон>	(XXI.7)
где Яраоч — расчетный уровень воды; ЛКШ1 — конструктивная высота
пролетных строений; Гн — подъем пролетных строений (или опорных частей)
над уровнем воды в несудоходных пролетах, равный 0,75 м при расчетном уров-
не воды. При редком карчеходе эта норма повышается до 1,5 м, а при интен-
сивном — до 2 м.
91
Таблица X XI 1
Класс водных путей	Число этажей пароходов	•Ширила плотов, м	Глубина судового хода, м	Ширина В, м		Высота Г, м	
				низового направ- ления	ВЗВОДНОГО направ- ления	посередине пролета	у опор
I	3	100	>2	140	120	13,5	5,0
II	2—3	85—100	1,6—2,2	140	100	12,5	4,0
III	2	55—85	1.1—2,0	120	80	10	3,5
IV	1, 5—2	40—55	0.8—1,4	80	80	7	2,5
V	1,5	30—40	0,6—1,1	60	40	7	2
VI	1	14—30	0,45—0,8	40	20	3,5	1,5
VII	—	<14	<0,6	20	10	3,5	1,0
П р и м е ч а н и е. Ширина габарита поверху допуск ается от 1/2 В до 2/3 В е зависи-
мости от класса путей и изменчивости навигационных уровней.
Для судоходных и сплавных рек отметка проезжей части моста
определяется высотой подмостового габарита Г, обеспечивающего
безопасный пропуск судов и плотов под мостом.
Минимальная отметка проезжей части на длине судоходных проле-
тов высоководпого моста определяется (см. рис. XX 1.4, б) по формуле
 Нк = РСУ + Г+Ькои,	(XXI.8)
где РСУ — расчетный судоходный уровень, обычно значительно более
низкий, чем расчетный для моста и насыпи; Г — судоходный габарит, отсчиты-
ваемый от РСУ и назначаемый по табл. XXI. 1 соответственно классу пересе-
каемого водного пути.
При этом отметка моста не может быть принята меньшей, чем вы-
численная по формуле (XXI.7).-
По НСП 103-52 все судоходные и сплавные реки разделены на семь
классов. Класс реки по перспективному использованию определяют
органы речного флота и лесосплава. Высота подмостового габарита
тесно связана с величиной судоходных пролетов, назначаемой в соот-
ветствии с классом реки, в то время как величину несудоходных проле-
тов выбирают по экономическим соображениям.
Подмостовым габаритом (см. рис. XXI.4, в) называют предельное,
нормальное к направлению течения очертание границ пространства в
пролете моста, которое должно оставаться свободным для беспрепятст-
венного пропуска судов и плотов и внутрь которого не должны вдавать-
ся никакие элементы моста или расположенные на нем устройства.
Рис. XXI.4. Схемы к определению высоты моста
92
Количество судоходных пролетов в мосту должно быть, как прави-
ло, не менее двух: один для взводного и один для сплавного судоход-
ства. Один судоходный пролет разрешается устраивать только в одно-
пролетных мостах или при условиии, что второй пролет не может быть
размещен из-за недостаточной ширины русла реки. Судоходный пролет
можно считать действующим только в том случае, если на всей его ши-
рине могут плавать суда даже при наинизшем горизонте воды, причем
в любой точке пролета должна быть обеспечена глубина, требуемая ио
классу водного пути.
Размеры судоходных пролетов могут быть неравными. Величина
пролетов для сплавного судоходства принимается несколько большей,
чем для взводного. Это делается в связи с тем, что идущие вниз по те-
чению суда в связи с увеличением скорости воды у моста приобретают
рыскливость, управление ими затрудняется, возникает опасность нава-
ла судов на опоры моста.
Если по конструктивным или архитектурным соображениям вели-
чины обоих судоходных пролетов принимаются одинаковыми, то их раз-
мер должен соответствовать наибольшему из двух, требуемых по нор-
мам.
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, предназна-
ченные для береговой тяги судов.
Высота расчетного судоходного уровня должна удовлетворять
основному требованию, чтобы при высоком паводке с некоторой задан-
ной вероятностью превышения затруднения судоходства под мостом
наблюдались не более установленного числа дней.
Расчетный судоходный уровень для пешлюзованных рек определяют
в соответствии с HCI1 103-52 следующим образом. По табл. XXI, 2
задают вероятность превышения расчетного паводка а и, считая ее рав-
ной эмпирической вероятности, устанавливают номер расчетного по-
ловодья в ранжированном ряду максимальных уровней реки. Этот
номер равен
№ = ап + 0,3,	(XXI.9)
где п — число лет систематических наблюдений за уровнями на ближайшем
водомерном посту.
Определив по ранжированному ряду уровней расчетный год, уста-
навливают для него фактическую продолжительность навигации Т
(в сут). Разрешается, чтобы во время половодья расчетный судоход-
Та блица XX 1.2
Класс водных путей	а	k	Класс водных путей	а	k
I	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			
93
ный уровень был превышен в течение нескольких дней t, причем допус-
тимая продолжительность превышения определяется формулой
t = kT,	(XXI. 10)
где k — доля потерянного навигационного времени по сравнению с полной
продолжительностью навигации в расчетном году (принимается по табл. XXI.2).
Для установления расчетного судоходного уровня строят график
ежедневных уровней в расчетном году (рис. XXI.5) и наносят на нем
РСУ таким образом, чтобы более высокие, чем он, уровни наблюда-
лись не более чем t сут.
Для рек с быстро поднимающимся и спадающим половодьем рас-
четный судоходный горизонт значительно ниже пика половодья в рас-
четном году (рис. XXI. 5, а). Наоборот, для рек, характеризуемых дол-
гим стоянием высоких уровней, разница между наивысшим уровнем и
расчетным судоходным уровнем будет ничтожна (рис. XXI. 5,6).
Пойменная насыпь в месте примыкания к мосту заканчивается ко-
нусом (рис. XXI. 6, а). Сопряжение насыпи с мостом может быть
осуществлено различными способами. Наилучшим из них с точки зре-
ния беспрепятственного пропуска водного потока является устройство
обсыпного устоя, когда поток обтекает укрепленную поверхность зем-
ляного конуса, а береговая опора с водой не соприкасается.
Если устройство укрепленного конуса не обеспечивает плавного
подведения пойменного потока к отверстию моста и в состав мостового
перехода включаются пойменные
они должны примыкать к конусу
Рис. XXI.5. Схемы к определению рас-
четного судоходного уровня
Рис. XXI.6. Подходы к мосту:
а — конус насыпи (план и разрез); б —
примыкание струенаправляющсй дамбы к
насыпи (пл'
струепаправляющие сооружения, то
таким образом, чтобы поток плавно
обтекал речной откос сооруже-
ния, а не конус. В этом случае
(рис. XXI.6, б) гребень струена-
правляющей дамбы, располагаемый
па том же уровне, что и бермы вы-
сокой наеыпи у моста, сопрягают
с ними плавными кривыми — пло-
щадками, позволяющими подвозить
ремонтные материалы на дамбу.
Кроме того, предусматривают
проезд по гребню дамбы под мо-
стом.
Ширину пойменной насыпи по-
верху назначают в соответствии с
категорией дороги, а крутизну от-
косов — в зависимости от высоты
насыпи и условий ее работы.
Надводную часть высокой на-
сыпи на подъеме к мосту проекти-
руют как обычную дорожную на-
сыпь (рис. XXI. 7, а). Откос, омы-
ваемый водой, проектируют не
круче чем 1:2 с упбложением на
1/4 на каждые 6—8 м высоты,
94
Рис. XXI.7. Поперечные профили насыпи на поймах
' Сухой и омываемый откосы сопрягают горизонтальной площадкой—
бермой — шириной 2—3 м, устраиваемой на уровне низкой поймен*
ной насыпи. Устройство бермы обеспечивает пригрузку нижней части
откоса насыпи и увеличивает ее устойчивость. Бермы используют так-
же для размещения ремонтных материалов на случай повреждения
укреплений откосов во время паводков и подвоза ремонтных материа-
лов на регуляционные сооружения у моста.
При проектировании высоких пойменных насыпей необходимо про-
верять расчетом устойчивость откосов и величину их осадок (см.
гл. X).
Откосы низких насыпей, омываемых практически на всей высоте,
проектируют с крутизной не более 1:2, начиная непосредственно
от бровки, с уположением на 1/4 на каждые 6—8 м высоты
(рис. XXI.7, б).'
На переходах через меандирующие реки на протяжении низкого
участка пойменные насыпи часто пересекают староречья. В этих мес-
тах (рис. XXI.7, в) на откосах насыпи устраивают бермы па уровне
берегов староречья. Ширина берм зависит от глубины староречья, но
нс должна быть менее 2—3 м. Назначением такого контрбанкета, верх
которого образует берму, является обеспечение плавного протекания
воды вдоль откоса насыпи без завихрений над откосом в пределах ста-
роречья. В связи с тем, что контрбанкет не должен быть размыт, его
обычно выполняют в виде каменной наброски, что особенно удобно,
так как часть его расположена ниже постоянного уровня воды.
Откосы пойменных насыпей на мостовых переходах, подвержен-
ные действию воды, соответственно укрепляют или защищают специ-
альными сооружениями.
Наиболее частыми повреждениями пойменных насыпей являются
обрушения откосов, размыв откосов продольными течениями и разру-
шение 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 при-
нимают различные меры, которые могут быть пассивными, т. е. не
устраняющими причин подмыва, и активными — в большинстве слу-
чаев
более
насыпей от
укрепления,
рациональными и экономичными. Для пассивной защиты
продольных течений устраивают различного рода откосные
тип которых назначают в зависимости от скорости тече-
95
ния у откоса насыпи. Скорость течения пойменных вод определяют при
этом либо расчетом, либо по наблюдениям в процессе эксплуатации
перехода.
Откосы насыпи на подъеме к мосту, расположенные выше берм,
защищают только от поверхностных вод, попадающих на откосы, при
дожде или снеготаянии. Наибольшее распространение получил за-
сев незатопляемых откосов травами.
Типы укрепления подтопленных откосов были рассмотрены в гл.
IX. 7. Дерн применяют для укрепления этих откосов при малых ско-
ростях течения. Одерновку «плашмя» устраивают травой вверх. Обя-
зательным условием применения дерна является тщательная перевоз-
ка швов между отдельными дернинами и плотная прибивка дернин к
откосу деревянными спицами длиной не менее 25—30 см. Каждую дер-
нину размером в плане 0,5x0,25 м прибивают четырьмя спицами. Ра-
боты по одерновке откосов необходимо выполнять в сырое время года,
когда возможно быстрое «приживание» дернины к месту укладки и
прорастание свежесрубленных ивовых спиц. Для одерповки лримепя.-
ют свежие дернины, нарезанные из плотного лугового дерна, с густой,
но низкой травой. Болотный дерн, содержащий мох, или слишком тон-
кий дерн (тоньше 0,08 м), обычно распространенный на сухих или пес-
чаных почвах, непригодны для укреплений периодически смачивае-
мых откосов. Откосы песчаных пойменных насыпей перед укладкой
дерна должны быть покрыты тонким слоем растительной земли.
Каменные мостовые на откосах устраивают в один и два слоя. Ниж-
ний слой двойной мостовой делают из мелких камней, верхний —• из
более крупных. Камень для мостовых применяют как валунный, так
и рваный или колотый размером в поперечнике от 18 до 30 см. Кам-
ни укладывают плотно с подбором по .форме и крупности. Швы между
камнями расклипцовывают мелкой щебенкой. Для предохранения от
вымывания грунта из-под камней мощение располагается на слое гра-
вия или щебня. При- отсутствии волнобоя толщина подстилающего
слоя может быть минимальной. Если же защита откоса предусматри-
вается не только от течения, но и от ударов волн, то подстилающий слой
должен быть мощным, до 20—30 см, и устроен по принципу обратного
фильтра, т. е. на грунт должны быть уложены мелкие фракции, при-
крываемые затем слоем более крупных фракций гравия или щебня.
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 и слагающие его материалы
прикроют откос местной ямы размыва. Глубину заложения и объем
упора назначают исходя из ожидаемого местного размыва у сооруже-
ния.
Ширина упора при откосах круче 1:2, достаточная для удержания
укрепления на откосе, может быть определена расчетом (рис. XXI. 8)
=4^(s'n2p-2fcos2p)—,	(XXI.11)
2/Лр	Ук "Ти 
96
где byxp — искомая ширина упора;
I — длина укрепления (по откосу);
Аукр — толщина укрепления вместе с
подстилающим слоем щебня или гравия;
Ар — ожидаемая глубина размыва; 3 —
угол наклона откоса к горизонту; f —
коэффициент трения при подвижке
укрепления по грунтовому откосу
(f ~ 0,5); ув — плотности камня и
воды.
Необходимость в таком расчете
может встретиться только при про-
ектировании защиты существую-
щей насыпи, так как правилами
проектирования, изложенными вы-
ше, предусматривается крутизна
откоса пойменных насыпей не бо-
лее 1:2:
На мостовых переходах полу-
чил также распространение тип
укрепления откосов насыпей от те-
чений и волн в виде каменного мо-

щения В плетневых клетках. Колья Рис. XX].9. Схема расположения пой-
И хворост плетневых клеток, про-	ионных траверсов
растая придают откосу значитель-
ную шероховатость, снижающую набег волн на откос, а следователь-
но, и скорости течения воды в откатывающихся волнах.
Укрепления, описанные выше, широко распространены, но имеют
недостаток, заключающийся в полной невозможности механизации
работ. При значительных объемах работ применяют поэтому плитные
бетонные укрепления, хотя прямой необходимости в этом может и не
быть, так как скорости течения на поймах редко достигают допускае-
мых для бетонных укреплений. Элементы таких укреплений могут
быть изготовлены заводским способом и уложены механизированно.
Выбор типа покрытия откоса насыпи может быть быстро сделан по
табл. XXI. 3 исходя не только из скорости течения, но и из возможной
высоты волн. К устройству одиночного и двойного мощения следует
прибегать только при незначительных площадях укрепления.
Для активной защиты насыпей от продольных течений устраивают
поперечные незатопляемые сборужения — траверсы, отклоняющие
течение пойменных вод от откоса насыпи (рис. XXI. 9). Такие попереч-
ные сооружения подвергаются набегу пойменных струй и подмыву их
головных частей. Однако эти повреждения могут быть устранены в
периоды между паводками. Необходимое количество пойменных тра-
версов обычно невелико. Для их устройства. используют чаще всего
грунт, дерн и небольшое количество камня, в связи с чем стоимость
строительства траверсов меньше, чем укреплений откосов насыпи.
Траверсы можно применять только при отсутствии набега волн на
насыпь. В противном случае нужно обязательно укреплять откосы
насыпи, так как траверсы не предохраняют насыпь от воздействия волн.
’26
Таблица XXГ.3
Тип укрепления	Допускаемая скорость течения, м/с	Допускаемая высота волны, м
Дерн «плашмя» Одиночное мощение Двойное мощение Бетонные плиты .	До 1,5 » 3,0 » 5,0 Более 5,0	0,25 0,50 0,70 В зависимости от размера плит
Укрепление и защита откосов пойменных насыпей от волнобоя име-
ет особо важное значение для насыпей на водохранилищах. Существен-
ное внимание должно уделяться не только расчету самого укрепления,
но и обеспечению устойчивости основания этих укреплений, т. е. ка-
честву и конструкции пойменной насыпи.
Откосы насыпей при волнобое испытывают значительное давление,
сменяющееся некоторым разрежением при откате волны; в это время
укрепление откосов насыпей испытывает гидростатическое давление
со стороны насыпи. Грунты, находящиеся в теле земляного полотна,
работают при этом в условиях периодического нагружения. При не-
благоприятном гранулометрическом составе грунтов, подверженных
тиксотропии — разжижению, может происходить разрушение укреп-
ления откосов. Лучшим средством для предотвращения разрушения
откосных покрытий из-за потери основания является правильный
подбор грунтов для насыпи. Для мостовых переходов целесообразно
использовать гидромеханический способ сооружения насыпей. Приме-
няя гидромеханизацию, существенное внимание следует уделить вы-
бору карьеров грунта, из которых будет намываться насыпь.
Грунты дна- русла и достаточно глубоко залегающих под поймой
слоев аллювия обычно являются хорошим материалом для устройства
насыпей. Они хорошо промыты водой, лишены, как правило, пылева-
тых частиц и образуют надежное основание для укрепления откосов.
При использовании для намыва верхних пластов пойменных грунтов
в насыпи будет неизбежно наличие пылеватых частиц. Это допустимо
только для периодически подтапливаемых насыпей.
Грунты, содержащие значительное количество пылеватых частиц,
под действием периодически повторяющихся ударов воли могут прий-
ти в состояние плывуна и полностью потерять несущую способность.
В этом случае деформируется или разрушается даже прочное плитное
железобетонное укрепление откосов, обычно применяемое на переходах
. через водохранилища.
Процесс разрушения укрепления протекает постепенно. Плиты
укрепления укладывают всегда на слоистом обратном фильтре из
специально подобранной гравийной или щебеночной смеси толщиной
30—45 см, снимающей гидростатическое давление при откате волн.
Фильтр обычно имеет 40—45% пустот.При ударах воли фильтр начина-
ет проникать в тело насыпи, перемешиваясь с плывунным грунтом.
По мерс просадки фильтра начинают проседать и плиты укрепле-
ния, а через образовавшиеся щели волны вымывают грунт и материал
98
фильтра. При разрушении плитного покрытия такой фильтр уже не
снимает гидростатического давления, так как перемешанный с грун-
том он практически перестает быть водопроницаемым.
При неизбежности устройства насыпей из пылеватых грунтов
укрепление откосов должно быть настолько мощным, чтобы динамичес-
кая нагрузка от удара волны гасилась в толще фильтра или другой
подготовке под плитным покрытием и не передавалась непосредствен-
но на грунт. Для этого фильтр должен иметь толщину не менее 80—
60 см при тщательно подобранном его составе по слоям.
Необходимую толщину плитных укреплений определяют расчетом.
Прежде всего устанавливают возможную высоту волны и высоту на-
бега волн на откос. Набег волн на откос определяет верхнюю границу
крепления откоса плитами. Затем рассчитывают необходимую толщи-
ну плиты к1Ш, пользуясь эмпирической формулой (рис, XXI.10)
О.П/ЫолУб >Л1 + тг
(Тб— Т.ч) У S т
(XXI.12)
где b — размер сторон плиты, м; т — крутизна откоса; уд, тп — плотности
бетона и воды
Плита такой толщины не будет сброшена волной с откоса.
Для защиты пойменных насыпей от воли и облегчения укрепления
откосов в некоторых случаях можно использовать приемы снижения
высоты воли. Одним из таких приемов является устройство плавучих
заграждений, так называемых бон, которые перемещаются вместе с
волной по направлению к откосу насыпи, а затем, останавливаясь при
натяжении анкерных канатов, принимают на себя часть волновой на-
грузки, передавая ее анкерным закреплениям.
На мостовых переходах через свободные реки с периодически затоп-
ляемыми поймами, кроме плавучих бон, можно устраивать посадки кус-
тарников и деревьев у верховых откосов насыпей. Полосы насажде-
ний снижают высоту проходящей волны в результате сил трения меж-
ду водой и кронами насаждений. Обычно у мостовых переходов удает-
ся снизить высоту волны на 30— 50 см при помощи плавучих бон и на
50—70 см при помощи посадок.
В зоне, примыкающей к верховым откосам насыпи, растительность
развивается значительно хуже, чем
с низовой стороны. Росту посадок
в этом случае мешают большие
скорости течения и проход льдин.
Поэтому посадки с верховой сторо-
ны насыпи следует располагать
только на тиховодье и рассчитывать
на их действие лишь в том случае,
если имеется полная уверенность,
что они приживутся.
Необходимая ширина полосы по-
садок кустарника перед насыпью
зависит от высоты волн на пойме
Рис. XXI.10. Схема к расчету плит-
кого укрепления
99
и от того остаточного допустимого значения высоты волны, которое
может быть воспринято откосами насыпи без существенных укрепле-
ний. Обычно считают, что высота волны 0,20—0,25 м не опасна для
дернового откосного укрепления. При высоте волны 0,6—0,7 м ширину
посадок назначают'40—50 м, при высоте волн 1м — около 100 м,
§ XXI.3. ЗАДАЧИ И ПРИНЦИПЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ
РЕК У МОСТОВ
Неблагоприятное развитие русловых деформарий на мостовом
переходе может привести к повреждениям сооружений. Чтобы сделать
неизбежные русловые деформации безопасными для основных тран-
спортных сооружений, в состав мостового перехода включают регу-
ляционные сооружения различной формы, конструкции и назначе-
ния. Форму и размеры сооружений устанавливают исходя из кон-
кретных задач регулирования.
Правильный подход к проектированию регуляционных сооружений
возможен только па основе прогноза русловых деформаций на длитель-
ный срок. Русловые деформации различны на реках разных типов, по-
этому регуляционные сооружения приобретают специфическую форму
в зависимости от типа реки.
На равнинных реках с поймами в большинстве случаев мостом пере-
крывают не только русло, по и некоторую часть поймы. Распределение
расхода реки между руслом и пойменной частью, отверстия моста, а
следовательно, и размывы на этих частях отверстия зависят, в частно-
сти, от того, как пойменные воды подводятся к мосту.
Чтобы разгрузить пойменный участок отверстия моста от излиш--
него количества воды (см. § XX.3) и ликвидировать опасный местный
размыв у конуса насыпи, применяют пойменные струенаправляющие
незатопляемые сооружения (рис. XXI. 11). Течение под мостом ста-
новится близким к прямолинейному и равномерному, местный размыв
отодвигается вверх против течения к голове струенаправляющего со-
оружения, а в ряде случаев уменьшается.
Рис. XXI.II. Схема защиты конуса от размыва:
а —размыв при отсутствии регулирования; б — размыв при устройстве неэатопляемых cipye-
направляющих сооружений
100
При наличии струеиаправляющих пойменных сооружений размыв
распространяется вниз по течению тем медленнее, чем длиннее эти
сооружения, особенно если пойменным сооружениям придать такую
форму в плане, чтобы вблизи моста ширина сжатого потока почти не
изменялась.
Пойменные струи, текущие к отверстию моста параллельно пой-
менной насыпи, должны перед мостом изменить-свое направление на
перпендикулярное к первоначальному. Для этого они должны быть
сначала принудительно искривлены, а затем выпрямлены. Поэтому
очертанию верховых дамб, вдоль которых будут протекать поймен-
ные струи перед мостом, придают переменную кривизну. Вдали от
моста их кривизна должна быть значительной (па этом участке про-
исходит искривление и поворот струй), а непосредственно у моста, где
совершается выпрямление струй — малой.
Малая кривизна сооружений у моста обеспечивает и малую ско-
рость 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 пойменных
струй в отверстие моста. Однако кривизна дамб не должна быть больше
той, при которой обеспечивается безотрывное обтекание их водными
струями.
Если допустить объединение потока, вытекающего из мостового
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 предохранить устой
моста от подмыва, возможного в таких условиях, устраивают, кроме
верховых, низовые пезатоплясмые струенаправляющие дамбы, расхо-
дящиеся под углом, свойственным начальному участку растекающегося
спокойного потока. Этот угол не превышает 10—12°, поэтому отклоне-
ние низовых струеиаправляющих дамб от оси потока составляет 5—(Р.
Сопряжение прямолинейных низовых струенаправляющих дамб с кри-
волинейными верховыми следует осуществлять по дуге круга. Длина
низовой струенаправляющей дамбы достаточна, если она не меньше по-
ловины длины верховой дамбы.
Рекомендуемые очертания почти эллиптических струенаправляю-
щих криволинейных дамб определяются уравнениями
( X X 1.13)
(XXI.14)
где а arcsin [ 1-------—).
Первым уравнением (бисинусоида) пользуются при сильно работа-
ющих поймах, так как очертание дамбы получено исходя из постоян-
ства скорости обтекающей ее струи. Второе уравнение предполагает
101
постепенное увеличение скорости вдоль дамбы от нуля в головной ее
части по зависимости
V'cos а
и должно применяться при слабо работающих поймах. Расчетный па-
раметр
/? = /„: 3.	(XXI.15)
Длину верховой струенаправляющей дамбы определяют по мест-
ным условиям. Можно воспользоваться приводимой ниже грубо ориен-
тировочной связью длины дамбы /в с отверстием моста в зависимости
от коэффициента стеснения потока:
Р............1,2	1,25
1Ъ:Ь	....... О	0,15
1,5	1,75	2,0	2,5
0,3	0,45	0,6	0,75
Под длиной 1В подразумевается суммарная длина двух верховых
дамб при двусторонних поймах или длина одной дамбы при односто-
ронней пойме.
Суммарную длину между двумя дамбами следует распределять про-
порционально относительным расходам, притекающим с пойм к мосту.
Для разбивки криволинейных дамб применяется табл. XXI. 4, где
даны координаты точек ее оси через равные промежутки длины.
Криволинейные струепаправляющие пойменные сооружения умень-
шают нагрузку водой пойменных участков отверстий мостов. Однако
в некоторых случаях необходимо разгрузить русловую часть отверстия,
чтобы уменьшить русловые размывы. При этом отказ от струенаправ-
ляющих сооружений не является эффективным средством, так как в
этим связано появление глубоких местных размывов у конусов моста.
Для увеличения водопропускной способности пойменного участка
отвеостия моста рекомендуется использовать срезки (рис. XXI. 12),
т. е. искусственно увеличивать глу-
бину на этой части отверстия, одно-
временно устраивая пойменные
струенаправляющие сооружения.
Уширение русла па мостовом
переходе эффективно только в том
случае, если новая, увеличенная
ширина всегда необходима реке и
если не будет происходить процесса
восстановления обычной ширины
русла, свойственной данному уча-
стку речной долины. Увеличенная
ширина русла устойчива, если пой-
ма затопляется часто и работает
. достаточно интенсивно (ем. § XX.7).
Криволинейные струенаправ-
ляющие сооружения не являются
Рис. XXI.12. Схема устройства срезки единственным типом регуляцион-
102
Таблица XXI.4
ТОЧКИ	Координаты оси струенаправляющей дамбы при					
				Щ = пм T’c°s«		
	я	X R	у R	s R	X 7?	у R
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
о	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	1,632	0,453	1,2	1,168	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	0,131	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	3,01	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	— I ,018	0,085
19	3,6	—0,592	0,041	3,5	— 1,117	0,0j5
го	3,8	—0.791	0,062			
21	4,0	—0,990	0,082			
22	• 4,2	— 1,189	0,103			
Примет ан и я.
кания дамбы к мосту.
2. S—длина дамбы
1. Точка ? координатами х=0 и # = 0 соответствует месту прииы-
от се головы до данной точки. ,
пых сооружений, применяемых для улучшения работы мостовых
переходов через равнинные реки.
Ряд существующих мостов, построенных без учета возможных рус-
ловых деформаций, страдает от подмывов в связи с недостаточным за-
глублением фундаментов опор. Чтобы мосту не угрожала постоянная
опасность разрушения, следует либо реконструировать опоры моста,
либо защитить эти опоры от подмыва различными мерами, либо, на-
конец, отодвинуть размыв от моста вверх против течения.
Чтобы отодвинуть размыв на некоторое расстояние от моста,
строят прямолинейные параллельные струенаправляющие дамбы
(рис. XXI,13, а), при помощи которых сжатое сечение потока переме-
щается вверх против течения к входу в пространство между дамбами,
расположенному вдали от моста. Размыв в этом сжатом сечении приво-
дит к интенсивному выносу наносов вниз по течению, т. е. подмоет. В'ре-
зультате этого размыв под мостом уменьшается. Полное прекращение
размыва возможно в том случае, если. зона размыва на входе в прост-
ранство между сооружениями будет заиливаться в периоды между па-
водками. Следовательно, такая мера защиты моста от подмыва особенно
эффективна на тех реках, где движение наносов достаточно интен-
сивно.
ЮЗ
Если река очень мало несет наносов, то размыв иод мостом хотя и
замедляется после постройки прямолинейных дамб, но не прекращается
и развивается из года в год, пока размыв не охватит всего пространст-
ва между дамбами, т. е. снова будет наблюдаться и под мостом.
В отдельных случаях необходимо применять струенаправляющие
сооружения комбинированного очертания, когда криволинейная дамба
удлиняется при помощи прямолинейной вставки (см. рис. XXI. 13, б).
Русловые деформации, угрожающие устойчивости моста и поймен-
ных насыпей, необязательно связаны со стеснением водотока. В ряде
случаев опасными являются и природные русловые деформации.
Меандрирующие реки отличаются изменчивостью положения рус-
ла в плане. Если меапдрирующая река судоходна, то изменение по-
ложения русла стечением времени может привести к неблагоприятному
расположению судового хода относительно опор моста. Кроме того,
перемещение берегов русла может угрожать устойчивости струена-
правляющих сооружений и насыпей подходов, расположенных на
поймах. Известны случаи, когда прижим русла к откосу насыпи или
к откосу струенаправляющей дамбы приводил к существенным повреж-
дениям. Поэтому на меандрирующих реках часто приходится выпол-
нять работы по укреплению берегов.
Иногда перемещение русел меандрирующих рек происходит настоль-
ко интенсивно, что петли отдельных излучин сближаются и возможен
их прорыв. Перед таким прорывом излучина русла занимает, как
правило, весьма неблагоприятное положение по отношению к сооруже-
ниям мостового перехода. В таких случаях целесообразно искусствен-
но спрямлять русло и отторгать часть русловой излучины, превращая
се в староречье (рис. XX 1.14).
Устройство искусственного спрямления приводит к местному уве-
личению уклона и транспортирующей способности потока, т. е. к
интенсивному размыву в месте спрямления с выносом значительного
количества наносов в русло вниз по течению. Деформация русла после
устройства спрямления распространяется вверх и вниз по течению и
сопровождается постепенным уменьшением уклона. Но этот процесс
всегда сопряжен со значительными плановыми деформациями русла,
так как всякому уменьшенному уклону русла соответствует увеличен-
ная извилистость. Поэтому спрям-
Рис. XXI. 13. Схемы прямолинейных
струенаправляющих дамб
ление должно сопровождаться бере-
гоукрепительными работами, имею-
щими целью закрепить плановые
границы русла на участке спрям-
ления.
Регуляционные сооружения на
мостовых переходах через блуж-
дающие реки существенно отли-
чаются от сооружений на равнин-
ных реках, так как задачи регули-
рования меняются.
Переходы через блуждающие ре-
ки стесняют русло, и мосты на та-
ют
Рис. XXI. 14. Пример спрямления русла
ких реках не имеют пойменных участков отверстия. Поэтому струе-
направляющие дамбы в этом случае не обязательны.
Реки, протекающие в зоне аккумуляции, имеют скорость, которая
превышает размывающую для берегов. Берега предгорных рек на ряде
участков размыты, и русло в их пределах имеет излишне большую ши-
рину. На таких участках движение наносов происходит лишь на ши-
рине активной зоны русла, меньшей, чем вся его ширина. При этом ак-
тивная зона может перемещаться по ширине русла, приближаясь то
к одному, то к другому берегу.
Отверстие моста имеет ширину либо равную ширине активной зоны
реки Во, либо меньше этой ширины.
Движение наносов в реках обычно происходит скоплениями —
побочиями, отмелями. Естественно, что скопления наносов испыты-
вают 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 задержка скоп-
лений наносов. Поскольку в скоплениях переносится подавляющая
масса русмформирующих наносов, то задержка скоплений перед мос-
том означает дефицит наносов в подмостовом сечении. Следовательно,
под мостом будут происходить значительные размывы, вызванные
недостачей наносов. Чтобы избежать этого размыва, который может
оказаться катастрофическим для моста, следует плавно ограничивать
ширину русла на участке перед мостом, постепенно уменьшая ее от
ширины, свойственной реке в свободном состоянии, до ширины отвер-
стия моста (рис. XXI. 15, а); Ширину ограничивают при помощи
валов, сходящихся к мосту, которые в этом случае направляют ие
струи воды, а подвижные скопления наносов.
Береговые валы одновременно постепенно изменяют ширину и глу-
бину русла и защищают насыпи подходов к мосту и берега русла. На
всем протяжении береговых валов прежний берег русла оказывается
прикрытым береговым валом и непосредственному воздействию потока
не подвергается.
Очертание береговых валов в .плайе должно быть плавным, чему
соответствует и плавное изменение глубин по длине регулируемого
участка реки. Непосредственно
перед мостом полезно создать уча-
сток почти неизменной ширины по-
тока от створа к створу. При этом
скорость развития русловых дефор-
маций под мостом существенно сни-
жается. Важно отметить также,
что принудительные углубления
русла, связанные со сжатием пото-
ка, начинаются лишь со створа,
ширина которого равна ширине ак-
тивной наносонесущей зоны русла.
Используя идею создания очага
размыва перед мостом, впервые
10В
Рис. XXI.15. Регуляционные сооруже-
ния у мостов Через блуждающие реки]
а — сходящиеся дамбы; б —дамбы с гор-
ловиной перед мостом;
/ — заделка в берег; 2 —высокий берег
примененную при устройстве прямолинейных дамб у мостов через
равнинные реки, можно запроектировать и построить сооружения,
которые, с одной стороны, обеспечат плавное подведение скоплений
наносов к мостовому переходу, а с другой — обеспечат уменьшение
глубины потока под мостом за счет растекания потока после прохода
через очаг размыва (рис. XXI. 15, б). Совершенно необходимо заводит ь
верховые участки береговых валов за пределы разлива, чтобы предотв-
ратить свал зоны больших глубин, к насыпям подхода к мосту.
При помощи регуляционных сооружений и мероприятий на мосто-
вых переходах устраняют причины неблагоприятного развития русло-
вых деформаций. Однако активные регуляционные меры всегда приме-
няют вместе с пассивными для непосредственной защиты сооружений
от размыва. Это касается как самих регуляционных сооружений, стро-
ящихся обычно из грунта и защищенных от размыва укреплениями
различного рода, так и берегов рек и насыпей подходов.
§ XXI.4. КОНСТРУКЦИИ РЕГУЛЯЦИОННЫХ СООРУЖЕНИЙ
При выборе материалов и конструкций для регуляционных соору-
жений следует ориентироваться на местные материалы. Только в тех
случаях, когда они не могут обеспечить необходимую прочность за-
щитных сооружений и укреплений, необходимо применять привозные
и искусственно приготовляемые материалы. Тенденция к использова-
нию местных ресурсов часто приводит к применению для постройки ре-
гуляционных сооружений таких материалов, как грунт, дерн и камень.
Эти материалы имеют предел применения.
Грунт может быть использован с достаточно высокой степенью ме-
ханизации работ. Следует стремиться как можно шире применять
грунт в качестве основы для сооружений. В большинстве случаев это
удается, особенно на равнинных реках. Исключение составляют те
случаи, когда грунт по своим физико-механическим свойствам непри-
годен для возведения сооружений.
Грунт в сооружениях может быть использован только при условии
надежного его укрепления. Использование в этих целях дерна'и камня
характеризуется низкой степенью механизации строительных работ.
Лишь каменная наброска может быть механизирована, хотя и здесь
затрачивается значительное количество ручного труда, так как без
ручных отделочных работ расход камня на укрепление получается не-
обоснованно большим. Укрепление хворостом берегов и откосов также
не поддается механизации.
Чтобы повысить степень механизации на укрепительных и регуля-
ционных работах, все чаще стремятся применять габионы (камень в
металлических сетках), бетон и железобетон, а также другие материа-
лы, позволяющие индустриализировать изготовление элементов укреп-
лений, заготавливать эти элементы заблаговременно вне места непо-
средственной укладки в сооружение, и механизировать их укладку,
В ряде случаев, когда требуется особо надежная защита, применение
этих материалов диктуется и соображениями прочности, . например
107
при защите насыпей и других сооружений от волн на водохранилищах,
при защите участков еще деформируемого дна, при высоких скоростях
течения и т. п. Эти современные конструкции и материалы находят
все большее применение и становятся основными в регуляционных и
защитных работах на больших мостовых переходах.
Земляным регуляционным сооружениям придается трапецеидаль-
ное поперечное сечение с крутизной откосов, как правило, 1:2. Откосы,
соприкасающиеся с текущей водой, укрепляют, причем тип укрепле-
ния назначают в зависимости от скорости потока, обтекающего эти со-
оружения или набегающего па них.
Речные откосы регуляционных сооружений, непосредственно со-
прикасающиеся с быстро текущей водой, приходится защищать кам-
нем, бетонными или железобетонными плитами. Дерн пригоден для
этого только в редких случаях, так как паводковые скорости даже на
равнинных реках превышают 1,5—2,0 м/с, поэтому дерн разрушается.
Дерновые, укрепления используют лишь для полевых откосов соору-
жений, около которых вода почти неподвижна.
Ширина гребня сооружений должна обеспечивать проезд транс-
портных средств, доставляющих ремонтные материалы, а также раз-
мещение этих материалов во время ремонта. В связи с этим ширину
гребня струенаправляющих сооружений не следует делать меньше
2 м, лучше 3 м (рис. XX 1.16). В головной части сооружений ширина гре-
бня должна быть увеличена, так как именно здесь возникает необхо-
димость в срочных паводочных ремонтных работах (см. рис. XXI.
16, б) и создании запаса ремонтных материалов.
У регуляционных сооружений на равнинных реках наиболее уяз-
вимой частью является верхняя но течению. У голов струенаправляю-
щих дамб и пойменных траверсов развиваются местные размывы, в
Рис. XXI.13. Конструкции струенаправляющих дамб:
а — обычное поперечное сечение; б —уширение гребня в головной части дамбы?
в — укрепление подошвы откоса тюфяком; г — рисберма у подошвы дамбы;
/ — положение тюфяка до размыва; 2 — положенно тюфяка после размыва; 3 —via
косное укрепление; 4 — рисберма
108
связи с чем сооружениям угрожает не только опасность размыва по-
верхности откосов текущей водой, но и подмыв подошвы, что может по-
вести за собой сползание откоса.
Подошву головы струенаправляющей дамбы или траверса можно
укрепить гибкими защитными покрытиями (тюфяками) или рисберма-
ми (см. рис. XXI. 16, в, г). Рисбермы применимы только в случае
неглубокого местного размыва у подошвы откоса. Размеры тюфяка,
обеспечивающего защиту от подмыва, назначают на основании расчета
ожидаемого местного размыва.
Расчетной формулой для определения глубины местного размыва
у голов и откосов регуляционных сооружений является уравнение, ко-
торое при лобовом набеге (а = 90 ) получает вид
ЛЕ =-------------,	(XX 1.16)
s V 1 + g
. где v — скорость набегающей струи; с0 — размывающая скорость для
грунта, в котором происходит местный размыв; т — крутизна откоса.
Для пойменных почти эллиптических струеиаправляющих соору-
жений, обтекаемых с постоянной скоростью, скорость набега поймен-
ного потока на голову сооружения практически равна скорости пой-
менного потока под мостом, т. е. v = или v = рп о„.в, если поймен-
ный участок отверстия моста сохраняется. Для аллювиальных грунтов
равнинных рек, в которых заканчивается местный размыв; размыва-
ющая скорость невелика. Поэтому, считая набег потока на голову со-
оружения нормальным (а = 90°) и .пренебрегая сопротивляемостью
грунта размыву, получим упрощенную формулу
Глубины местного размыва у регуляционных сооружений часто до-
стигают значительных размеров, а в отдельных случаях превышают
глубины в русле под мостом (например, па переходе р. Оки в Муроме).
Длина тюфяка, достаточная для того, чтобы закрыть размываемый
откос, может быть найдена по формуле (см. рис. XXI. 16, а)
=	(XX 1.18)
где тТ — крутизна наклона тюфяка после размыва.
Тюфяк может опускаться в размыв и прикрывать разрушаемый рт-
кос с очень большой крутизной. Обычные углы наклона тюфяков
60—70° к горизонту. Поэтому, как правило, тТ = 0,8ч-1.
В простейшем случае, когда тт = т, для откоса дамбы
z	(XX 1.19)
g
где v — скорость потока, м/с; /т — длина тюфяка, м.
Тюфяки могут быть сделаны из различных материалов. R настоя-
щее время освоено изготовление тюфяков из бетонных сочлененных мас-
сивов. Долгое время применяли каменно-хворостяные тюфяки, однако
108
они страдают существенными недостатками: хворост, находящийся
в условиях переменного смачивания и высыхания, что неизбежно для
пойменных сооружений, быстро сгнивает; устройство каменно-хворо-
стяных тюфяков возможно только ручным способом.
Если все же каменно-хворостяные тюфяки используются, то раз-
меры их необходимо определять расчетом. Длину тюфяка назначают
по формуле (XXI.18), исходя из необходимости пологого очертания от-
коса, закрываемого тюфяком, так как тюфяк этой конструкции прак-
тически не воспринимает разрывающих усилий и должен удерживать-
ся на откосе силами трения. В этих условиях крутизна защищаемого
откоса должна вводиться в расчет равной т.г > 2.
Толщина хворостяного тюфяка назначается конструктивно, обыч-
но 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.
Допускаемые скорости для камней различных размеров могут быть
определены по табл. XX. 2. При этом необходимо учитывать, что кам-
ни 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 боль-
шие зазоры между блоками, поэтому могут укладываться только на
достаточно крупных грунтах (галька, гравий), которые нс вымываются
через зазоры..При обычных землистых грунтах, распространенных па
равнинных реках, необходимо закрыть зазоры между блоками, чтобы
исключить возможность вымывания грунта. Это может быть осуществ-
лено путем использования «бризола» (или «редерипа») — хорошо рас-
тягивающегося битумно-резинового изоляционного материала, накле-
иваемого горячим битумом на нижнюю поверхность сочлененных бе-
тонных блоков. При деформациях покрытия бризол растягивается, но
не разрывается. Изготавливать элементы таких тюфяков можно инду-
стриальным способом.
При использовании тюфячных покрытий необходимо иметь в виду,
что развитие растительности под тюфяком может привести к повреж-
дениям как асфальтовых тюфяков, так и бризольного слоя бетонных
тюфяков. Поэтому перед укладкой тюфяков следует удалить из-под
них растительную землю и протравить нижележащий грунт.
Простыми и долговечными являются тюфяки из габионов, т. е. из
камня, заключенного в металлические сетки из оцинкованной желез-
ной проволоки, которым приданы необходимые размеры в плане и вы-
сота, 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, оказывается больше
его веса и равно, как показал И. А. Ярославцев,
GT Fl + Р,	(XX 1.20)
где GT — вес тюфяка; f — коэффициент трения между грунтом и тюфяком.
110
Разрывающее усилие должно восприниматься арматурой тюфяков
и их анкерным закреплением. В тех случаях, когда тюфяк все время
будет находиться в воде, следует учитывать уменьшение его веса от
погружения в воду.
Укрепления откосов сооружений, работающих во время полово-
дий в условиях волнобоя и ледохода, должны быть соответственным
образом проверены на удар и давление льда и волн. Размеры плитных
укреплении, подверженных действию волн, можно рассчитывать по
формулам, приведенным в § XX 1.1. Силу ледового давления рассчиты-
вают по формуле
Р., = 4,3ол <5Л ]/~Ы sin a sin р, '	. (XXI.21)
где ал — скорость движения льдин, м/с; 6Л — толщина плывущих льдин,
принимаемая равной 80% от наибольшей наблюдавшейся в период Ледостава, м;
Ы —.ширина и длина льдины, м; а, (3 — углы наклона откоса к горизонту и
подхода льдины к откосу сооружения
Величина давления льда определяет необходимую суммарную тол-
щину защитного покрытия откоса и его основания. Эта телщина должна
быть равна
,	(XXI.22;
Р ™доп
где гтцоц — допускаемое давление на грунт.
Необходимо иметь в виду, что сила давления льдин, определяемая
по формуле (XXI.21), получается в тоннах (тс), поэтому и допустимое
давление на грунт одоп должно быть взято в тс/ма.
Расчет па отрыв плит при подвижке льда обычно не производят.
Укрепления сооружений соприкасаются с ледяным покровом только
на водохранилищах, где лед тает на месте.
На блуждающих реках в качестве материалов для постройки
регуляционных сооружений до последнего времени применяли ка-
менно-хворостяную (таштугайную) кладку, т. е. послойную укладку
хвороста и камня. Эта кладка, выполняемая только вручную, может
быть применена практически с вертикальными откосами и допускает
некоторую осадку сооружений. При постройке таких сооружений в
воде иногда применяют сипайпо-таштугайную кладку, где деревян-
ные пирамиды-сипаи служат для поддержания кладки в сохранности
даже при значительных деформациях подмываемого основания.
В условиях деформируемого дна для постройки сооружений успеш-
но применяют габионную кладку из элементов объемом 1—2 м3, вы-
полненных в виде проволочных сеток, наполненных камнем и удер-
живающих его от расползания.
Применение тюфяков новых типов (в том числе бетонно-бризольных
и бетонных) позволяет использовать грунт для постройки регуляцион-
ных сооружений даже па блуждающих и горных реках. Земляной мас-
сив из гальки или другого грунта, закрытый сплошными неразмывае-
мыми коврами, будет прочным даже при значительных русловых де-
формациях, характерных для блуждающих и горных рек. Работы по
устройству таких сооружений могут быть механизированы,
111
Следует иметь в виду, что излишне широкие участки русел блужда-
ющих рек характеризуются некоторой постоянной средней глубиной,
не зависящей от ширины русла, и максимальной глубиной, которая,
как правило, возрастает по мере увеличения ширины. В связи с этим
наибольшую угрозу подмыва, т. е. возникновения большой глубины у
сооружения на блуждающих реках, испытывают головные, т. е. на-
иболее удаленные от моста, части береговых валов, расположенные на
участках русла большой ширины. Непосредственно около моста, где
поток сильно сжимается, глубина также может быть значительной,
но не из-за излишней ширины русла, а в связи с уменьшением ширины
фронта переноса наносов. Наименьшая глубина русла будет наблю-
даться у средних частей сооружения, где уже исключено блуждание
и ширина потока между валами равна ширине активной зоны Во, по
которой перемещаются наносы.
Вопрос о защите от подмыва головных частей фронтов регулирова-
ния при любой конструкции сооружений должен быть решен особен-
но серьезно не только потому, что глубина в широких сечениях реки
велика, но и потому, что разрушение головной части сооружений при-
водит к прорыву потока за береговой вал, к заполнению всего этого
пространства водой, а затем к переливу через береговой вал непосред-
ственно около моста и к смыву этого вала. Последнее происходит по-
тому, что блуждающие реки характеризуются значительными уклона-
ми; следовательно, разница между отметками потока у головной части
сооружения и у моста достаточно велика. Даже небольшое количест-
во воды, зашедшее за береговой вал и немедленно в силу наличия ук-
лона переместившееся вниз по течению, приводит к значительному по-
вышению уровня воды у насыпи.
В целях предотвращения возможного прорыва водного потока за
береговые валы можно применить заполнение грунтом всего простран-
ства между старой границей русла, пойменной насыпью и новой гра-
ницей русла —береговым валом. Для снижения стоимости земляных
работ целесообразно применить кольматаж, т. е. заиливание этого
пространства оседающими наносами реки. Кольматаж осуществляется
последовательными напусками речной воды, несущей много взвеси, ос-
ветлением ее путем отстаивания и спуском осветленной воды в реку.
Для осуществления работ по кольматажу необходимо устраивать
надежно работающие входные и сбросные сооружения для речной во-
ды. В связи с большими уклонами блуждающих рек кольматаж следует
проводить ступенями с возведением поперечных валов из осевшего
груша.
Продольные и поперечные регуляционные сооружения на блуждаю-
щих реках следует строить сплошными, так как иначе они не будут от-
клонять поток от берега или берегового вала.
Для укрепления берегов у мостов через блуждающие и горные реки,
характеризуемые сильными течениями, часто применяют мощные бе-
тонные сооружения. Такие стены нередко подмываются, в связи с чем
применяют различные способы защиты фундаментов стен от действия
размыва, в частности защитные устройства в виде массивных коротких
деформируемых шпор. Кроме того, вместо подпорной стены, требую-
112
щей защиты от подмыва, можно применять «сползающие массивы»,
опускающиеся по специальным направляющим по мере размыва у
берега. Чтобы эти массивы были подвижны, нельзя допускать их за-
клинки при опускании. С этой целью они должны иметь между собой
некоторые зазоры,, под которыми должен лежать грунт такой крупно-
сти, чтобы вымывание его через зазоры было невозможно.
, При эксплуатации мостовых переходов, особенно через блуждаю-
‘щие и меандрирующие реки, часто возникает необходимость непосред-
(ственной пассивной защиты берегов русел от размыва. Очень важны та-
£кие укрепления при смещении излучин русла к насыпям подходов
ки при искусственном их спрямлении. Материалы и конструкции, упот-
ребляемые для защиты берегов речных русел от размыва, нс отличают-
ся от рекомендованных выше для укреплений откосов регуляционных
^сооружений. Для сохранности береговых укреплений, предохранения
_их от сползания необходимо укладывать надводные укрепления (вы-
ше межени) на заранее спланированный откос с крутизной не более 1:2,
а подводный откос защищать гибкими тюфяками достаточной длины
/или каменной наброской. Особое внимание следует обратить на анке-
ровку тюфяков, для чего выше уровня межени следует устроить ранд-
оалку с анкеровкой ее тягами за специально забитые короткие сваи.
Боковые кромки (концы) участков надводного укрепления следует за-
водить в грунт «зубом», так как около этих элементов укрепления
всегда возникает местный размыв, и необходимо защитить грунт от
размыва, а укрепление от подмыва.
»	СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Андреев О. В Проектирование мостовых переходов. М., Авто-
трансиздат, 1960. 296 с
. Андреев О. В., Журавлев М М, Рассказов О. А.
^Вопросы мостовой гидравлики и гидрологии М., «Транспорт», 1967. 200 с.
Е Андреев О В., Федотов Г. А., Г л а г о л е в а Т. IT, А б-
грамов Ю В. Основы расчета мостовых переходов. М., «Высшая школа»,
1 1971. 146 с.
I Андреев О В, Федотов Г. А. Проектирование мостовых пере-
|ходов с применением ЭЦВМ. М , изд-ие МАДИ, 1976 Ч. I, 128 с. Ч.П, 120 е
I Федотов Г. А Расчеты мостовых переходов с применением ЭЦВМ.
гМ., «Транспорт», 1977 208 с.
| Справочник инженера-дорожника. Изыскания и проектирование автомо-
Ебильных дорог. М., «Транспорт», 1977. 559 с.
I!
Раздел седьмой
проектно-изыскательские работы
Глава ХХН
Организация проектирования автомобильных дорог
§ХХП.1. ВИДЫ ПРОЕКТНО-ИЗЫСКАТЕЛЬСКИХ работ
Степень удовлетворения проектируемой дороги требованиям народ-
ного хозяйства и стоимость ее строительства зависят исключительно от
тщательности учета в проекте размеров и особенностей перспективного
движения, местных природных условий, планов развитая обслуживае-
мых районов и технических возможностей организаций, которые будут
осуществлять постройку дороги.
Проектирование дороги должно осуществляться на основе послед-
них достижений науки и техники с тем, чтобы построенная дорога ко
времени ее ввода в эксплуатацию удовлетворяла всем современным
требованиям к экономичности и безопасности автомобильных перево-
зок и удобству пользования ею при пассажирских сообщениях. Для
этого работники проектных организаций должны систематически сле-
дить за научно-техническим прогрессом в области дорожного хозяйст-
ва и учитывать его тенденции.
Дорожное строительство требует значительных затрат денежных
средств, материальных и трудовых ресурсов. Обеспечение высоких
транспортных качеств построенной дороги должно сочетаться с весьма
продуманными и экономически обоснованными решениями в части изъ-
ятия земель под дорогу, объемов земляных работ, использования при-
возных дорогостоящих или дефицитных, остро необходимых для дру-
гих отраслей народного хозяйства материалов. Проектировщик, об-
думывая каждое проектное решение, должен ясно представлять себе,
как его смогут осуществить строители и как это решение будет отра-
жаться на условиях эксплуатации автомобильного транспорта. При
этом должны быть обязательно предусмотрены прогрессивные совре-
менные индустриальные методы строительства.
Работа дороги во многом определяется ее проложением на местности.
Все проектные решения следует основывать на глубоком и детальном
изучении местных народно-хозяйственных и природных условий.
Долгое время для этого основным путем являлся выезд работников
проектных организаций да местность для выполнения всех необходи-
114
мых съемок — изысканий. Современное развитие техники аэрофото-
съемочных работ дает возможность перенести значительный объем
геодезических работ, ранее выполнявшихся в поле, в камеральные
условия. При этом для труднодоступных горных или заросших лесом
районов обеспечивается более надежный выбор наилучшего проложе-
ния трассы. Значительно сокращается объем инженерно-геологических
работ.
Однако, несмотря на все развивающиеся методы дешифрирования
аэрофотоснимков, многие данные, необходимые для проектирования,
могут быть получены только в результате наземных изыскательских
работ, которые остаются поэтому обязательным элементом составления
проекта.
Порядок разработки проектов на все виды строительства в СССР
определяется постановлением Центрального Комитета КПСС и Совета
Министров СССР № 390 от 28 мая 1969 г. «Об улучшении проектно-
сметного дела».
Учитываются также положения Инструкции Госстроя СССР по
разработке проектов и смет для промышленного строительства
(СН 202-76).
(' Предусмотрено, что проекты разрабатываются в два этапа (двух-
стадийное проектирование):
технический проект, составляемый на основе предварительных ин-
женерных изысканий (технические изыскания);
i рабочие чертежи, разрабатываемые па основе окончательных инже-
нерных изысканий (иредпостроечных изысканий).
) Проектирование относительно простых, технически несложных объ-
ектов, а также объектов, на которых широко используются типовые и
повторно применяемые оправдавшие себя в эксплуатации экономичные
индивидуальные проекты, осуществляют в одну стадию, разрабатывая
юразу техно-рабочий проект.
Автомобильные дороги, строящиеся в благоприятных, хорошо
изученных природных условиях, и короткие участки дорог низших
категорий относят к числу таких сооружений, и поэтому основным
видом деятельности дорожных проектных организаций является раз-
работка техно-рабочих проектов на основе расширенных по объему
технических изысканий.
1 Задания на проведение изысканий и разработку проектов автомо-
[бильных дорог выдаются проектным организациям на основании раз-
рабатываемых плановыми органами схем развития и размещения пред-
приятий разных отраслей народного хозяйства в союзных республиках
или экономических районах страны!
Развитием и детализацией этих схем являются схемы развития
сети дорог на перспективу до 20—25 лет, которые составляют по данным
экономических изысканий, обосновывающих хозяйственную необходи-
мость и экономическую целесообразность осуществления намечаемых
объектов транспортного строительства *>,
1 Методика проведения экономических изысканий рассматривается в курсе
»«Экономика, организация и планирование дорожного строительства».
115
. В результате этих работ, относящихся к так называемой предпро-
/сктпой стадии, которая предшествует разработке технических проек-
тов конкретных дорог, составляют:
технико-экономические доклада, обосновывающие схемы разви-
тия и размещения сети автомобильных дорог экономических и адми-
нистративных районов (ТЭД); .
технико-экономические обоснования (ТЭО) на строительство или
реконструкцию отдельных автомобильных дорог или крупных инже-
нерных сооружений на дорогах.
§ XXII.2. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
Технико-экономические обоснования (ТЭО) являются основными
документами, которые доказывают хозяйственную и экономическую
целесообразность строительства автомобильных дорог или отдельных
их участков между крупными грузообразующими пунктами, а также
осуществляемого в особо сложных условиях или с преобладающим
применением новых видов строительных конструкций.
В ТЭО обосновывают объемы грузовых и пассажирских перевозок
|по проектируемой дороге, интенсивность движения в расчетные сроки,
'категорию дороги и нормативы на элементы плана и продольного про-
филя, намечают возможные варианты трассы и основные технические
решения по каждому из них, проводят технико-экономическое сравне-
ние вариантов. Для наиболее оптимального варианта намечают основ-
ные проектные решения по земляному полотну, дорожной одежде,
искусственным сооружениям и техническим зданиям. Одновременно
устанавливают важнейшие технико-экономические показатели строи-
тельства и оценивают народнохозяйственную эффективность капиталь-
ных вложений, а также определяют объемы строительных работ и их
стоимость на основе укрупненных показателей. Последнее очень важно,
так как установленная в ТЭО расчетная стоимость не может быть пре-
вышена при последующей разработке технического проекта.
В технико-экономическом обосновании должны быть продуманы во-
просы организации строительных работ, собраны сведения о карьерах
дорожно-строительных материалов и наличии местных отходов про-
мышленности, пригодных для использования при постройке дороги,
намечены источники обеспечения строительства фондируемыми мате-
риалами, металлическими и железобетонными конструкциями, элект-
роэнергией и водой, выяснены условия организации производствен-
ной базы строительства. На стадии составления ТЭО намечают и сог-
ласовывают с землепользователями и другими заинтересованными ор-
ганизациями проложение дороги на местности, места пересечения ее о
железными дорогами, газопроводами, линиями электропередач и др.
Рекомендуемый вариант- трассы должен быть оптимальным по ус-
ловиям минимума приведенных затрат, удовлетворять требованиям
законодательства в отношении охраны природы и использования мине-
ральных, водных и лесных ресурсов. Проложение дороги вблизи
116
крупных населенных пунктов требует увязки ее с генеральными схе-
мами планировки городов и учета развития их транспортной
схемы.	»
ТЭО должно обосновывать очередность и примерные сроки строи-
тельства дороги, рекомендовать общую схему организации строитель-
ства, определять потребность в основных видах .строительных машин,
оборудовании и транспортных средствах.
Таким образом, технико-экономическое обоснование является весь-
ма ответственным документом, в котором принимают и обосновывают
все принципиальные решения по строительству дороги. Последующие
стадии проектирования лишь уточняют и детализируют решения, уста-
новленные в технико-экономическом обосновании. Поэтому составле-
ние ТЭО требует весьма большого внимания и тщательности. Его по-
ручают, как правило, наиболее опытным проектным организациям.
Составление технико-экономического обоснования требует от 1 до
2 лет и должно быть завершено не менее чем за год до начала работьГнад’
'техническим проектом или за 2—3 года до начала предполагаемого стро-
ительства. Разработку ТЭО ведет бригада, возглавляемая главным ин-
женером и главным экономистом проекта.
р Объем материалов ТЭО и их структура еще не стандартизированы
;'и зависят от сложности и значения объекта. ТЭО оформляют в виде по-
яснительной записки с приложением необходимых схем, карт, чертежей
'и таблиц. Сжатость изложения ТЭО должна сочетаться с убедитель-
ностью и доказательностью приводимых в нем соображений.
§ ХХП.З. ТРЕБОВАНИЯ К ТЕХНИЧЕСКОМУ ПРОЕКТУ
Технический проект, разрабатываемый на основе материалов пред-
варительных инженерных изысканий, должен исчерпывающе доказать
техническую возможность строительства дороги по намеченному в тех-
нико-экономическом обосновании направлению. Он должен определить
точное положение дороги на местности и дать окончательное решение
вопросов, связанных с назначением конструкций всех элементов доро-
ги, обоснованием их размеров, определением объемов строительных ра-
бот и оценкой стоимости их выполнения. В техническом проекте окон-
чательно устанавливают источники обеспечения строительства основ-
ными материалами, электроэнергией и водой, назначают сроки окон-
чания строительства отдельных участков и определяют сметную стои-
мость строительства дороги по отдельным этапам его выполнения. Все
эти вопросы должны быть разработаны достаточно детально, так как
финансирование строительства и расчеты со строительными организа-
циями осуществляют по сметам технического проекта.
Входящие в состав технического проекта решения о проложении
трассы дороги па местности, конструкции земляного полотна, меропри-
ятиях по обеспечению отвода воды от дороги должны быть приняты в
процессе выполнения полевых изыскательских работ. Это не исключа-
ет, однако, необходимости введения уточнений и исправлений на ка-
меральной стадии разработки техническою проект, когда проекти-
117
ровщик получает возможность комплексного анализа всех собранных
материалов.
В технических проектах следует широко использовать типовые
проектные решения, а также оправдавшие себя в процессе эксплуа-
тации ранее построенных дорог индивидуальные проекты. При этом не-
обходимо, учитывая быстрое развитие техники дорожного строитель-
ства, пользоваться правом проектных организаций вносить в типовые
проекты изменения, связанные с использованием новых материалов,
внедрением более прогрессивных методов строительства и более со-
вершенных конструктивных решений.
Технический проект обязан учитывать реальные возможности стро-
ительной организации, наличие у нее оборудования и обеспечения ма-
териалами.
В то же время проектные решения должны стимулировать внедре-
ние передовых методов организации работ, способствовать внедрению
механизации и индустриальных методов строительства.
Проектирование дороги должно быть творческим процессом, под-
чиненным идее создания оптимальных условий эксплуатации автомо-
бильного транспорта и удобства пассажирских перевозок. Проектируя
какой-либо участок дороги, необходимо все время мысленно ставить
себя на место едущего по этой дороге водителя и оценивать создаю-
щиеся режимы движения.
/ При составлении технического проекта выполняют следующие ра-
боты:
оформляют планы трассы по всем намеченным во время изыска-
ний конкурирующим вариантам; выявляют места, где при рабочем
проектировании могут потребоваться дальнейшие уточнения;
проводят необходимые гидравлические расчеты, выбирают' и при-
вязывают к местным условиям типовые проекты искусственных соору-
жений; составляют проекты водоотводных, дренажных, укрепитель-
ных и регуляционных сооружений;
 наносят на проектном профиле окончательную проектную линию с
|учетом почвенно-геологических и гидрологических условий и требова-
ний безопасности движения. Для дорог, прокладываемых по крутым
.косогорам, находят, используя снятые в процессе изыскании планы в
J горизонталях, рациональное положение трассы в плане и продольном
/профиле;
| выполняют расчеты устойчивости земляного полотна, разрабаты-
i вают его конструкцию на косогорах, болотах и других участках, тре-
бующих индивидуального проектирования;
разрабатывают на основе альбомов типовых проектов и дополни-
тельных расчетов варианты конструкций дорожной одежды, привязан-
ные к участкам дороги;
разрабатывают схемы размещения па дороге зданий дорожной
и автотранспортной службы и сооружений для обслуживания
движения;
намечают источники получения строительных материалов, уточня-
ют данные об их потребном количестве, составляют схемы разработки
карьеров;
118
разрабатывают меры по рекультивации земель, временно зани-
маемых 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: размеще-
нию баз противогололедных материалов, устройству снегозащитных
посадок, установке щитов;
составляют схемы размещения дорожно-строительных подразделе-
ний, рассчитывают потребности в материалах, оборудовании, дорож-
но-строительных машинах и трудовых ресурсах, строят линейный ка-
лендарный график выполнения работ. Анализируют проектные реше-
ния с точки зрения экономного расходования дефицитных мате»
риалов.
Важным разделом технического проекта является сводная смета —
основной документ для планирования строительства и расчетов между
заказчиками и строительными организациями.
Приводимые в техническом проекте материалы должны доста-
точно точно, но без мелких непринципиальных подробностей, ха-
рактеризовать- объемы работ и основные конструктивные элементы
дороги.
Все проектные решения, которые затрагивают интересы других
организаций, должны быть с ними согласованы.
В зависимости от важности согласований для разработки проекта
их производят до начала изысканий, в подготовительный период, во
время их проведения, а также и в период разработки технического
проекта.
Перечень необходимых согласований очень обширен.
Обоснованное в ТЭО направление основного и конкурирующих ва-
риантов согласуется с Советами народных депутатов, колхозами, сов-
хозами, лесхозами и Госгортехнадзором СССР (если трасса пересекает
выявленные месторождения полезных ископаемых).
Места пересечения железных дорог, водных путей сообщения, ли-
ний электропередач и других воздушных, наземных и подземных
коммуникаций согласовывают соответственно с управлениями желез-
ных и автомобильных дорог, органами речного транспорта и владель-
цами соответствующих линий.
Согласованию подлежат не только постоянные дорожные объекты,
но и расположение временных вооружений — разгрузочных площадок,
складов дорожно-строительных материалов, асфальтобетонных заво-
дов, а также возможность разработки карьеров местных строительных
материалов — песка и гравия.
В связи с большим вниманием, уделяемым в СССР обеспечению бе-
зопасности движения и его организации, все проектные решения обя-
зательно согласовывают с органами Государственной автомобильной
инспекции.
Отказ какой-либо организации от согласования принципиальных
решений вызывает необходимость соответствующей перепроекти-
ровки или передачи спорного вопроса на решение вышестоящим
инстанциям.
119
§ XXII.4. СОСТАВ И ОФОРМЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО
ПРОЕКТА
Технический проект автомобильной дороги состоит из ряда доку-
ментов, представляемых на рассмотрение утверждающей инстанции, и
вспомогательных материалов, передаваемых на хранение в архив про-
ектной организации и позднее частично используемых при рабочем про-
ектировании. Вспомогательные материалы состоят из подлинных до-
кументов полевых работ, подлинников заданий на проектирование и
согласований, ведомостей подсчетов объемов работ, технико-эконо-
мических, гидравлических и статических расчетов сооружений. Такое
разделение документов технического проекта на две группы делается
для удобства пользования проектом, чтобы не перегружать его доку-
ментами, не являющимися необходимыми для рассмотрения, утвержде-
ния и последующего использования при строительстве.
Для единообразия проектов, разрабатываемых разными проектны-
ми организациями, их оформляют в строгом соответствии с «Эталоном
технического проекта», разработанным головной проектной организа-
цией — Союздорпроектом Минтрансстроя СССР. Все материалы тех-
нического проекта копируют на множительных аппаратах и брошюру-
ют в отдельные тома, выпускаемые в четырех-пяти экземплярах. Чер-
тежи в проектах оформляют согласно образцам, приложенным к «Эта-
лону проекта». Они должны быть кратны стандартному размеру листа
290 х 200 мм; чертежи большего размера складывают в стандартные
форматки.
Все документы должны быть подписаны руководителями проект-
ной организации и исполнителями проектных работ.
Разбивку материалов по томам проекта принимают следующей;
I часть. Общая.
Том 1. Общая пояснительная записка, содержащая схематические планы
трассы и инженерно-геологическую карту, совмещенный график дорожных
условий, коэффициентов аварийности и скоростей движения.
Том 2. План трассы
II	часть. Строительная.
Том 3. Подготовка территории строительства. Земляное полотно и дорожная
одежда.
Том 4. Искусственные сооружения.
Том 5. Пересечения с автомобильными и железными дорогами. Обстанов-
ка и принадлежности дороги (автобусные остановки, площадки отдыха,
съезды, пешеходные переходы, тротуары и велодорожки, знаки и ограж-
дения). Организация и безопасность движения.
Том 6. Здания и сооружения дорожной и автотранспортной службы
и службы ГАИ.
Том 7. Подъездные автомобильные дороги. .
Том 8. Материалы по отводу земель. Проект рекультивации земель.
III	часть. Строительные материалы (том 9).
IV	часть. Организация строительства (том 10).
V	часть. Сметная стоимость строительства.
Том 11. Сводная смета.
Том 12 и 13. Сметы на отдельные объекты.
Том 14. Каталог единичных расценок.
120

Рис. ХХП.2. График занимаемых земель
Каждый том содержит чертежи принятых конструкций дорожных
сооружений и ведомости объемов выполняемых работ.
Все изменения и дополнения в первоначальный проект, внесенные
по решению экспертизы и утверждающей инстанции, объединяются в
отдельный дополнительный том.
• При оформлении основных’чертежей проекта соблюдают следующие
требования.
План трассы в масштабе 1:10 000 вычерчивают по данным пикетажа
с учетом имеющихся аэрофотоснимков и топографических карт масш-
таба 1:10 000—1:25 000, нанося на него все варианты трассы, километ-
раж, месторождения дорожно-строительных материалов, планируемые
базы строительства. Ситуацию уточняют по результатам изысканий
(рис. XXII.1). Для дорог в горной местности масштаб плана трассы
может быть увеличен. При использовании аэрометодов вместо плана
трассы составляют фотосхему в масштабе 1:50 000—1:25 000.
Надписи, относящиеся к трассе, пишут параллельно ей, относящие-
ся к ситуации, горизонтально. При большом количестве углов поворо-
та данные об их элементах выносят в таблицы.
Административные
области
Сооружения
эксплуатации
адтотраспор-
та.
Сооружения
ремонта и
содержания
дорог
ду+птп
План трасом
СВодка комплекс^
Наименование	Индекс	Коли- чество
Управление дороги	ЯД	—
СоВмегиениый комплекс 77	’5 (ДУ*П1П)	ду* то	
Дорожно-ремонтный пункт Автозаправочная станция	ДИ1 ДЗС	1 7
Станция технического обслуживания	со	1
Мотель	—	—
Кемпинг	. —	1
Пассажирская аВтостанция	 Адтопавильон	АС АЙ	2
1- Рис. XXI 1.3. Схема размещения комплексов зданий дорожной и автотранспортной
службы и постоянной связи:
мотель; 2 — кемпинг; <3 — пассажирская автостанция; 4 — пассажирский автопавильон;
5 — управление дороги; 6 — совмещенный комплекс: дорожный участок (ДУ), дорожно-
: ремонтный пункт (ДРП) и производственно-технический пункт (ПТП); 7 — совмещенный
комплекс (ДУ и ПТП); 8 — дорожно ремонтный пункт; 9 — автозаправочная станция; 10 —
l	станция технического обслуживания
123
Декабрь" "
Ноябрь
октябрь
Сентябрь___
Август
июль ~
июнь
Май
Апрель
Март
Февраль
. Январь ~
' декабрь"
ноябрь
Октябрь
Сентябрь
Август
июль________
июнь
май________
Апрель_____
март
Февраль____
Январь
Схематический генеральный
план организации строитель-
ства
Устройство ворот- ной. о детвы, м3	Основная трасса.		173300м2 (11500 п. м)							
	Транспортные развязна		112900м2 (16500 п.м}							
	Пересечения с радиальными дорогами		20200м2 (3000 п м}							
	Подъездк ДЭУ		6000М2 (№00 ом)							
	Участок реконструкции подьез да к существующему мосту		20 800 м2 (1600 и. м}							
Устройство земляного полотна,тыс.м3	Основная трасса	Наскальный грунт		38,6/ /ззр	65,6	112,6	S/3	58.9/ /3,6	V	БУ/
	Транспортные развязна	Нескальн. грунт	^/я,							
		Скальный груши								
	Пересечение сра~ диальн. дорогами	наскальный грунт				663	36,1	50,1		
	Подъезд К ДЭУ	Наскальный грунт								
	Участок реконетр. подхода к мост//	Скальный грунт								
Строительст- Мосты и путепро-
8р ас к у сет- ___-°вм_________
венных соо- Малые искусственные
рутений. coopymeHan/imJii.M
Комплексы виражной и авто-
транспортной службы
XI - ns, Цг - 71,5; Д t=n.s; Д t=tsx; IЦ г=ббд
"Трубы cL- 1,25-53/2016,8; труби в-1,5-10/382;
трубы d.~1,5*2/1-3/16
Рис. XXII.4. Линейный календарный
I — устройство покрытия; 2 — устройство основания: 3 — возведение земляного полотна;
тельство комплекса ДЭУ; Я— комплекс ДЭУ. В объемах земляных работ
112 SOO
20200
6'000
							28800
5~/1	/2,3	76,6/ /3,3	77,8	93,2			1026,6
W/tU					90,2/3,1		1115,6
133,7					™l‘h!		
		55,3					259/
					53,1		5 .?, 1
						232,6/12,6	30/8
1-13,0 Hl = 73/l-^,^i[l-/2, П 1=0/, №11,8',№38,3; П 1-71,8	Мосты -7 ат.', путепроводы - 7aim.
лотки, т-6, отд. 0,64,0-6/266; акведук 6-0,1-1/60, дюкеры металлические д-102-3/165	Труды - 68шт.; аквеВуки-1ш.т, лотки -Suim.; днжеры - Зиие.
	Кам плене Дзи-1шт.
график строительных работ:
4 — строительство труб; 5—строительство мостов; 6— строительство путепроводов: 7—строи*
в числителе показан объем насыпи, в знаменателе — объем выемки
Высокие требования предъявляются в настоящее время к обоснова-
нию отвода земель, поэтому большое значение приобретает график за-
нимаемых земель (рис. XXII.2). На нем указывают границы земляного
полотна и искусственных сооружений, обосновывающие необходимую
ширину полосы отвода. Особо отражаются территории, временно отво-
димые под строительные площадки и временные дороги, а также под
сосредоточенные резервы грунта для возведения насыпей.
Чертежи поперечных профилей земляного полотна включают типо-
вые для данного строительного объекта, а также индивидуально раз-
работанные для отдельных участков.
Для отдельных сложных мест трассы, строительных площадок и
карьеров строительных материалов составляют планы в масштабе
1:500—1:2000 с горизонталями сечением от 0,25 до 1 м.
Г' Составляют также график размещения линейных зданий
1(рис. ХХП.З).
I Важным элементом проекта является календарный график строи-
|тельных работ (рис. XX 11.4). Он должен предусматривать внедрение
'новой техники, использование передовых методов труда и скоростного
строительства при комплексной механизации производственных про-
цессов. Вместе с тем проект организации работ должен учи тывать про-
изводственные возможности строительной организации, климатические
условия работы строительства, условия подвоза строительных мате-
риалов, энергоснабжения и др.
Календарный график строительных работ разрабатывают на основе
сводной ведомости объемов работ и потребности в строительных мате-
риалах, данных об источниках снабжения строительства рабочей си-
лой и средствами механизации 1.
§ XXII.5. РАБОЧИЕ ЧЕРТЕЖИ
При разработке технического проекта дается принципиальное ре-
шение всех вопросов конструкции дороги и выбирается наиболее оп-
тимальный вариант из намеченных при изысканиях на местности или
при обработке материалов аэрофотосъемки. Однако при этом в слож-
ных условиях местности, несмотря на детальность исследования, ос-
тается ряд вопросов, нуждающихся в уточнении. Они могут быть вы-
полнены только на базе дополнительных инженерных изысканий.
К числу их относятся детальные инженерно-геологические обсле-
дования, необходимые для привязки типовых проектов искусственных
сооружений, а также проектирования земляного полотна в неблаго-
приятных грунтово-гидрологических условиях.
Рабочие чертежи составляют применительно к трассе, разбитой на
местности. Поэтому предпостроечпые изыскания, предшествующие
разработке рабочих чертежей, начинают с восстановления трассы или
выноса ее на местность на участках, где она проектировалась по мате-
1 Детально вопросы организации дорожно-строительных работ изучаются
в курсах «Строительство автомобильных дорог» и «Экономика, организация и
планирование дорожного строительства».
126
риалам аэрофотоснимков. Эти работы нельзя выполнять формально.
Необходимо на основе детального изучения местных условий исполь-
зовать все возможности улучшения плана и профиля дороги путем
перетрассировок на небольших участках, добиваясь пространствен-
ной плавности трассы, увеличения радиусов кривых в плане и про-
дольном профиле, снижения продольных уклонов, лучшего согласо-
вания дороги с ландшафтом и обхода мест с неблагоприятными грунто-
во-гидрологическими условиями.
На стадии разработки рабочих чертежей выполняют окончатель-
ную увязку элементов клотоидной трассы с определением парамет-
ров кривых для разбивки на местности и привязкой их характерных
точек к местным предметам.
Проводимые уточнения трассы делают необходимым переработку
ведомостей углов поворота, прямых и кривых, закрепления трассы,
проектного километража. Исправления продолжения проектной ли-
нии изменяют объемы земляных работ. Оказывается необходимым
также внесение исправлений в ведомость занимаемых земель. При со-
ставлении рабочих чертежей окончательно оформляют полосу под
дорогу и площади, занимаемые временно, на период строительства, с
учетом фактической потребности площадей для высоких насыпей, глу-
боких выемок, пересечений и искусственных сооружений, зданий ав-
тотранспортной службы.
В процессе составления рабочих чертежей уточняют- исходные дан-
ные для гидравлических расчетов искусственных сооружений, выпол-
няя в случае необходимости новый расчет их отверстий. Рабочие
чертежи разрабатывают на основе принципиальных проектных реше-
ний, принятых в утвержденном техническом проекте, детализируют и
уточняют их на основании углубленного изучения местных условий
при окончательных предпостроечных изысканиях.
' По рабочим чертежам осуществляют все строи тельно-монтажные ра-
боты, в связи с чем в них должны быть разработаны все детали конст-
рукций соответствующих сооружений или их частей. Для надежности
работы сооружений разработке рабочих чертежей должны предшест-
вовать детальные обследования места строительства и инженерно-
геологических условий.
При составлении рабочих чертежей проектная организация должна
стремиться к повышению прочности и надежности работы сооружений,
не допуская их удорожания и снижения капитальности. Ни в коем
случае решения в рабочих чертежах не должны снижать техническую
категорию и капитальность сооружений по сравнению с принятой в тех-
ническом проекте. Рабочие чертежи утверждаются руководителями ор-
ганизации-заказчика .
Как уже отмечалось выше, проектирование автомобильных дорог
в хорошо изученных районах с несложными природными условиями,
где уже накоплен опыт строительства и эксплуатации дорог и имеется
широкая возможность использования типовых проектов, рекомендует-
ся вести в одну стадию, разрабатывая техно-рабочие проекты, т. е.
составляя сразу технический проект, обеспеченный рабочими черте-
жами.
§ XXII.6. ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ ПРОЕКТНЫХ
РЕШЕНИЙ
Намечаемый проектировщиком комплекс проектных решений дол-
жен обеспечивать нормальное функционирование дороги как инженер-
ного сооружения в течение заданного расчетного срока. Способность
дороги сохранять требуемые эксплуатационные характеристики при
работе в условиях, предусмотренных проектным решением, называют
ее надежностью 1.
Проектировщик, назначая размеры всех элементов дороги, должен
всегда принимать во внимание ряд обстоятельств, которые осложняют
работу задуманного им сооружения и еще не в полной мере поддаются
учету при принятии им проектных решений.
В процессе эксплуатации может меняться характер воздействия на
дорожную одежду и мосты внешних нагрузок — возможно появление
случайных более тяжелых автомобилей, изменение состава движения,
увеличение динамического воздействия на покрытие из-за неровностей
и деформаций одежды.
Влияющие на работу дороги природные факторы (температура,
осадки, паводки, колебания уровня грунтовых вод) могут принимать
значения, соответствующие более редкой частоте повторяемости, чем
принятая при расчете.
При постройке дороги неизбежны отклонения от проектных раз-
меров конструкций в пределах, допускаемых техническими правилами
на приемку строительных, работ. В процессе службы дороги происхо-
дит старение и износ многих материалов, что приводит к снижению
прочности дорожных одежд. Щебень в конструктивных слоях дорож-
ных одежд окатывается и дробится в результате многократных упру-
гих прогибов одежды при проезде автомобилей. Пески дренирующих и
морозозащитных слоев постепенно заиливаются. Органические вяжу-
щие материалы становятся хрупкими и теряют свои вяжущие свойства.
Все эти процессы имеют вероятностный характер. Его пытаются
учесть при проектировании, вводя коэффициенты неопределенности
работы, динамичности воздействия нагрузок и др. Однако при этом рас-
сматриваются отдельные элементы дороги, а не условия последующей
работы дороги в комплексе. Каждый из учитываемых факторов не име-
ет строго определенного значения. Его величину принимают при рас-
четах со степенью обеспеченности достаточно высокой, но все же не
равной 100%, так как учет совпадения всех крайне редких воздейст-
вий привел бы к необходимости осуществления значительно более мощ-
ных конструкций, чем достаточно успешно эксплуатируемые в настоя-
щее время.
Изменения частоты воздействия на дорогу различных величин на-
грузок и природных факторов подчиняются разным законам распреде-
ления. Так, например, колебания прочности земляного полотна подли-
не дороги лучше всего описываются бста-распределением, вероятность
1 Повышение надежности автомобильных дорог. Под ред. И. А. Золотаря.
М., «Транспорт», 1977. 183 с.
128	.	.
появления тяжелых нагрузок — гамма-распределением, образова-
ния неровностей на покрытии — нормальным распределением и т. д.
Суммарное воздействие всех влияющих факторов на дорогу является
многофакторным вероятностным процессом И степень надежности до-
роги в процессе ее службы все время меняется.
При неблагоприятном сочетании максимальных значений воздей-
ствующих факторов возможно нарушение нормального функциони-
рования дороги — ее отказ как системы, обеспечивающей автомо-
бильные перевозки. Степень серьезности и опасности отказов может
быть различной и изменяться от невозможности движения автомо-
билей с расчетной скоростью из-за неожиданного роста интенсив-
ности движения при массовых экстренных перевозках или потери ров-
ности из-за пучин до полного прекращения движения из-за разрушения
дорожной одежды проездом сверхтяжелой нагрузки.
Гарантировать отсутствие таких отказов невозможно, и при про-
ектировании дороги необходимо все время стремиться находить ре-
шения, удовлетворяющие минимуму суммарных приведенных затрат
народного хозяйства и общества за расчетный период службы дороги,
добиваясь наименьшего значения выражения:
г = т
С3атр =Сп‘+Сдтп + 5', (Сотки;)+Стр + Сн.х, (XXII.1)
где Сп — стоимость строительства дороги; СдТП — потер-и от дорожнсТ-
транспортных происшествий; Сотк — средняя стоимость ремонта элемента до-
роги после повреждений, вызванных воздействием неучтенного при расчете
значения того или иного фактора; т — число элементов дороги, повреждения
которых вызывают нарушения движения; щ — число возможных отказов за рас-
четный период; Сгр— затраты автотранспортных предприятийна перевозки;
Сн х — косвенные потери народного хозяйства от возможных перерывов или
ухудшения условий движения по дороге.
Характерно, что величина каждого из членов, входящих в правую
часть выражения (XXII.1), зависит от обеспечиваемой скорости дви-
жения по дороге транспортных потоков. Однако функциональные за-
висимости многих из этих выражений пока еще не раскрыты, в том числе
не разработана методика оценки косвенных потерь народного хозяй-
ства, несмотря на их очень большие в ряде случаев величины. Наиболее
детально исследован вопрос об обеспечении надежности дорожных
одежд.
-Во многих случаях проектировщик имеет возможность широко
варьировать размеры сооружений. Так, например, приняв минималь-
ное возвышение насыпи в неблагоприятных гидрогеологических усло-
виях и рассчитывая прочность дорожной одежды на пониженные зна-
чения модуля упругости грунта, он формально удовлетворит требо-
ваниям строительных норм и правил, однако подвергнет дорогу по-
вышенному риску потери ровности покрытий в периоды переувлаж-
нения или зимнего пучинообразования в неблагоприятные годы.
Поэтому впредь до разработки системы комплексных программ
для ЭВМ, обеспечивающих решение уравнения (ХХ11.1), задача
5 Зак. 726	1^9
проектировщиков заключается в том, чтобы, ориентируясь на удовлет-
ворение идеи этой зависимости, стремиться к гармоничности прини-
маемых решений, не допуская возможного ухудшения одних элемен-
тов за счет кажущейся экономии на других элементах.
§ XXII.7. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
ЭЛЕКТРОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН
Проектирование автомобильных дорог в своей основе вариантпо.
Проектировщик, выполняя каждую из работ, делает предварительно
ряд прикидок, сопоставляя в уме или на бумаге несколько возможных
решений. Чем более он опытен, тем легче он находит оптимальное ре-
шение и тем выше вероятность его получеЛя. Однако в большинстве
случаев расчеты, необходимые для сравнения, громоздки и даже со-
поставление результатов нескольких вариантов расчета не дает гаран-
тии получения наилучшего ответа. Характерным примером является
определение коэффициента устойчивости откосов методом цилиндри-
ческих поверхностей, когда в связи с весьма большим числом возмож-
ных вариантов расположения центров кривых скольжения и их радиу-
сов нельзя быть уверенным, что найденное значение коэффициентов
устойчивости действительно наименьшее.
Расчеты инженерных сооружений точными методами часто бывают
крайне сложны. Многие процессы, которые при проектировании дорог
рассматриваются упрощенно, например теплопередача в многослойных
дорожных одеждах и земляном полотне или движение автомобиля по
неровному покрытию, на самом деле выражаются дифференциальными
уравнениями, не решаемыми в общем виде, но поддающимися иссле-
дованию на аналоговых электронных машинах.
При разработке проектов автомобильной дороги необходимо вы-
полнять большое количество однотипных вычислительных работ: под-
счет объемов земляного полотна, определение площадей укрепления
откосов и русел искусственных сооружений, расчет отверстий много-
численных малых искусственных сооружений и др. Все эти расчеты
весьма трудоемки. Для предотвращения ошибок их фактически выпол-
няют дважды, поручая проверять каждый сделанный расчет другому
работнику. Все эти особенности проектирования автомобильных дорог
делают необходимым широкое использование • электронных вычис-
лительных машин.
Разработанные головными проектными организациями программы
для ЭВМ, каждая из которых потребовала значительных затрат труда
высококвалифицированных специалистов, могут быть использованы
малыми проектными организациями, арендующими для этого машин-
ное время в вычислительных центрах.
Современные электронные вычислительные машины открывают ши-
рочайшие перспективы повышения качества проектирования дорог и
сокращения его сроков, Выполняя сотни тысяч арифметических дей-
ствий в секунду, они позволяют решать разнообразные задачи в соот-
130	 '
ветствии с вводимыми в них закодированными программами управ-
ления, определяющими последовательность проводимых операций.
При этом они запоминают большое количество необходимых исходных
данных, хранят в памяти результаты промежуточных вычислений и ис-
пользуют их по мере надобности.
Сочетание электронных вычислительных машин с графопострои-
телями, вычерчивающими чертежи, дает возможность автоматизиро-
вать процесс проектирования.
Эти особенности электронных вычислительных машин раскрывают
широкие возможности увеличения вариантности проектирования и по-
исков оптимальных решений. В одних случаях поиск оптимального
варианта, удовлетворяющего предусмотренным программой крите-
риям сравнения, осуществляется самой машиной. В других случаях
проектировщик, оценивая получаемое решение, меняет исходные дан-
ные, добиваясь улучшения решений с учетом соображений, допол-
нительных к заложенным в программе критериям оптимальности.
Однако высоко оценивая роль электронных вычислительных ма-
шин при проектировании дорог, не следует забывать, что они лишь вы-
полняют составленную для них программу — алгоритм, указывающий
точно установленный порядок действий.
Электронная вычислительная машина может уменьшить количество
специалистов, работающих над проектом и ускорить его выполнение,
но не может их заменить в поисках путей улучшения качества проекта.
Машина не может мыслить за инженера. В ее возможности лишь не-
сколько повысить качество проектов слабых проектных организаций.
Расширение круга задач, решаемых при помощи вычислительных-
машин, и повышение точности расчетов зависят в первую очередь
от развития теории проектирования дорог, от повышения технического
уровня Специалистов-дорожников и учета ими службы построенных,
по их проектам дорог.
В настоящее время проектные организации широко используют в
своей практике расчеты на электронных вычислительных машинах.
Из большего числа разработанных программ наибольшее распро-
странение имеют: программы взаимоувязки элементов плана трассы
(прямых, круговых и переходных кривых), намеченной проектиров-
щиком через контрольные точки; нанесепНе проектной линии, удовлет-
воряющей заданным критериям оценки вариантов при фиксированном
положении трассы; подсчет рабочих отметок поперечных профилей на
косогорных участках; подсчеты координат для разбивки переходных
кривых и виражей; определение объемов работ; расчеты толщины кон-
структивных слоев дорожных одежд с выбором наиболее экономичного
варианта; расчеты осадок и проверка устойчивости земляного полотна
на слабых основаниях; расчеты отверстий искусственных сооружений.
При высоких требованиях к плавности трассы дорог и их гармонич-
ному сочетанию с окружающим ландшафтом получило распростра-
нение построение перспективных изображений участков дороги при
помощи связанных с ЭВМ графопостроителей.
„В настоящее время ведется интенсивная работа по созданию еди-
ной системы автоматизированного проектирования автомобильных
131
дорог — комплекса взаимоувязанных программ, охватывающих все
виды проектных работ—от проложения трассы по топографической
основе или математической модели местности до составления смет и
проектов организации работ,
Глава XXIII
Изыскания автомобильных дорог
§ XXIII.1. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ ИЗЫСКАТЕЛЬСКОЙ
ПАРТИИ
На выполнение проектно-изыскательских работ проектные орга-
низации получают от заказчиков задания, в которых указаны пунк-
ты, через которые должна пройти проектируемая дорога, примерное
ее протяжение и категория дороги, сроки представления проекта. Сто-
имость изыскательских и проектных работ устанавливают на основе
задания на проектирование по утвержденному «Сборнику цен на про-
ектные и изыскательские работы».
Для производства изысканий больших маршрутов трассу разбивают
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 закопчены к од-
ному сроку. Границы участков—места смыкания изыскательских пар-
тий, обычно назначают в местах, где не потребуются варианты трас-
сы — вблизи населенных пунктов или мостовых переходов.
Изыскания каждого участка поручают одной изыскательской
партии, выделяя на переходы больших рек специальные партии.
При работе на одном маршруте нескольких партий их объединяют
в экспедицию, возглавляемую начальником экспедиции, который
осуществляет общее руководство и координацию их деятельности,
утверждает выбранную трассу, контролирует качество съемочных ра-
бот и решает на месте возникающие у начальников изыскательских
партий вопросы. Обычно в штат экспедиции входят также главный ин-
женер (заместитель начальника экспедиции), который является автором
комплексного проекта дороги, геолог и инженер по искусственным
сооружениям. Все они являются помощниками начальника экспеди-
ции по своему кругу'вопросов. Кроме того, имеются помощник на-
чальника изыскательской партии по хозяйственной части, бухгалтер,
кладовщик, лаборанты, радист и др. Руководители экспедиции ре-
гулярно посещают изыскательские партии, проверяют качество работ
и помогают в решении сложных вопросов.
При работе в отдаленных местностях для руководства полевыми
подразделениями могут быть использованы портативные приемо-пере-
дающие радиостанции. Радиотелефонные переговоры ведут в опре-
деленные часы, согласованные с соответствующими подразделениями
Министерства связи,
132
Состав изыскательских партий зависит от сложности природных
и климатических условий района проложения трассы. Иногда партия
может быть расчленена на несколько групп — дорожных или геологи-
ческих отрядов.
Изыскательская партия, работающая в средних условиях пересе-
ченного рельефа, состоит из 40—50 чел. В нее входят: начальник
партии и его помощник (главный инженер проекта), инженер-геолог
и инженер-дорожник, старшие техники -пикетажист, нивелировщик,
по топографическим и геологическим съемкам, съемке бассейнов, по-
перечников и по камеральной работе, буровой мастер, водитель, зав-
хоз, десятник и 25—30 рабочих.
Для работы по вешёнию линии и измерению углов требуются че-
тыре рабочих, па пикетаж — четыре, на съемку бассейнов —два, ниве-
лирование — шесть, на грунтово-геологические обследования —
пять, на топографическую съемку и съемку поперечников — пять
рабочих.
Дополнительные рабочие необходимы в 'лесистой местности для
рубки просек, при обследованиях больших болот, а также при выпол-
нении специальных видов работ — съемки мостовых переходов, раз-
ведки геофизическими методами, обследования оползневых участков
и др.
До выезда изыскательской партии на место работ должны быть
составлены план и календарный график работ, четко распределены
обязанности между сотрудниками и проведен их инструктаж, решен
вопрос об обеспечении изыскательской партии рабочей силой'и транс-
портными средствами. 
Все геодезические и гидрометрические' инструменты, геологиче-
ское оборудование, радиоаппаратура, фотоаппараты и фотопринад-
лежности должны быть тщательно осмотрены и выверены.
Партия должна быть снабжена инструментами и походным ин-
вентарем, чертежными и канцелярскими принадлежностями, бумагой,
ведомостями и бланками,.полевыми журналами, комплектами инструк-
ций, таблиц и справочных пособий. Начальник изыскательской партии
должен иметь документы, разрешающие производство геодезических
и инженерно-геологических съемочных работ, рубку просек в лесу
и обследование существующих мостов, а также документы, обеспе-
чивающие необходимое содействие местных организаций. Началь-
нику партии выдается четкое задание на производство изысканий.
До выезда на полевые работы личный состав партии-должен из-
учить материалы технико-экономического обоснования. Нужно собрать
и изучить картографические, литературные и справочные материалы
по району изысканий. В этот же период детализируют с учетом рель-
ефа и ситуации по картам и аэрофотоснимкам направление трассы,
в принципе ранее намеченное в технико-экономическом обоснова-
нии. Устанавливают контрольные точки, определяющие положение
Дороги — участки пересечения больших водотоков, железных дорог
и автомобильных дорог высших категорий, приближения к населен-
ным пунктам или прохода через них, расположение основных углов
поворота и т. д. При этом не учитывают мелкие подробности рельефа.
133
Избранное в общих чертах направление трассы детально изучают
по стерсомоделям местности или по топографическим картам круп-
ного масштаба с горизонталями и подробной ситуацией местности. При
использовании карт необходимо обращать внимание на год их съемки,
так как за несколько десятилетий местность может сильно изменить-
ся — населенные пункты разрастаются, появляются новые промыш-
ленные предприятия, строятся железные дороги, прокладываются
газопроводы и линии электропередач, которые могут потребовать из-
менения избранного в камеральных условиях направления трассы.
В процессе изучения проложения трассы на карте намечают места,
которые необходимо особенно детально обследовать на местности.
Следует избегать распространенной ошибки, заключающейся в
преимущественном учете при трассировании поло?кепия дороги в пла-
не. Необходимо одновременно анализировать продольный «профиль,
соответствующий каждому участку плана, с точки зрения удачности
сочетания продольных уклонов и обеспечения пространственной плав-
ности трассы.
Тщательное предварительное изучение района изысканий позволяет
правильно оценить объем предстоящих полевых работ и степень их
сложности, наметить порядок проведения изысканий и определить
необходимый состав и оборудование изыскательской партии.
Перечень оборудования, необходимого' для работы современной
изыскательской партии, весьма обширен. Он включает геодезические
инструменты, гидрометрическое снаряжение, инструменты и механизмы
для инженерно-геологических работ (буровые станки), транспортные
средства и снаряжение, лагерное и хозяйственное оснащение (палатки,
походные кровати, спальные мешки, переносные железные печи для
работы в холодное время года), кухонную и столовую посуду,
спецодежду, фотопринадлежности, чертежные и канцелярские принад-
лежности, медикаменты и культинвевтарь. При работе в малонаселен-
ных и отдаленных районах партию снабжают охотничьим оружием
и приемо-передаточными станциями для радиотелефонных перего-
воров. Для снабжения партий, работающих в отдаленных районах,
продовольствием и хранения запасного имущества организуют базы
экспедиции, рассчитанные на обеспечение потребностей изыскатель-
ской экспедиции на весь рабочий период.
Транспортные средства (автомобили повышенной проходимости,
гусеничные вездеходы, моторные катера и лодки, вертолеты, вьюч-
ные лошади) обычно заблаговременно арендуют в специализированных
местных организациях района изысканий. Для малых транспортных
работ — перевозки инструментов, материалов, продовольствия и самих
работников пользуются подводами или вьючными животными.
Полевые изыскания имеют большое значение, даже если проекти-
рование ведется в основном по материалам аэрофотосъемки. Деталь-
ный осмотр местности дает возможность существенно дополнить обо-
снованность проектных решений в части земляного полотна, оценки
гидрологических условий и проектирования системы водоотвода.
Следует учитывать, что обширные возможности фотограмметрии,
существенно облегчая работы изыскателей и способствуя выбору на-
134
илучшей трассы, не могут все же полностью исключить необходи-
мость наземных изысканий. Расходы на проектно-изыскательские
работы обычно не превышают 1,5% от стоимости строительства до-
роги. Между тем любое совершенствование проектных решений по
данным обследований на местности способствует существенному сни-
жению затрат на постройку дороги.
Обязательным условием высококачественной разработки проектов
являются полнота и надежность полевых материалов. Поэтому все
материалы полевых геодезических, почвенно-грунтовых и прочих съе-
мок должны быть обработаны, пока изыскательские партии находятся
вблизи от места работ. Это позволяет в случае обнаружения ошибок
провести поверочные измерения.
Все журналы геодезических измерений (угломерный, пикетажный,
нивелировочный, тахеометрический и др.) должны обрабатываться
исполнителями вечером в день съемки. После сверки и определения
невязок вычерчивают план трассы, продольные и поперечные про-
фили, планы отдельных сложных мест, схемы существующих искус-
ственных сооружений, составляют ведомость прямых, кривых и углов
поворота, реперов и т. д. На продольные профили начерно наносят
проектную линию, проверяя, не превышены ли допускаемые продоль-
ные уклоны и обеспечиваются ли требования водоотвода. Своевременно
проявляют все снятые фотографии отдельных мест трассы и, исполь-
зуя негативы, в специальном журнале делают их привязку к пике-
тажу, записывая те особенности, которые было решено зафиксировать
на снимке.
При изысканиях в сложных природных услових для выполнения
большого объема камеральных работ в состав партии включают спе-
циальных техников, занятых только оформлением материалов.
Изыскательская партия должна собрать также материалы, необ-
ходимые для разработки в проекте раздела «Организация строитель-
ства». При этом должны быть выяснены следующие вопросы:
возможность размещения подразделений строительной организа-
ции в находящихся в районе трассы населенных пунктах;
возможность получения электроэнергии и условия подключения
к энергосети, расположение баз топлива и смазочных материалов;
возможность разгрузки на близлежащих железнодорожных стан-
циях массовых строительных грузов и необходимое их дооборудование;
наличие площадок для устройства автобаз, размещения асфальто-
бетонных и цементобетонных заводов, заводов железобетонных кон-
струкций, возможности обеспечения их водой;
особенность строительного сезона и т. д.
Дружная и производительная работа изыскательской партии во
многом определяется сплоченностью ее коллектива, развертыванием
социалистического соревнования за повышение качества работ, сокра-
щение сроков их проведения, экономию средств и материалов. Ру-
ководство партии должно повседневно проводить политико-воспита-
тельную работу с личным составом, уделять время технической учебе
и организовывать досуг технического персонала и рабочих. Работа
партии должна быть ритмичной, без гонки и авралов. В отдаленных
135
местностях изыскательская партия должна поддерживать связь в
местными партийными и советскими органами.
Выезд партии из района изысканий разрешается лишь после за-
вершения всех камеральных работ по обработке собранных данных,
при полной уверенности в их точности, правильности и достаточности.
По окончании полевых работ трассу и материалы, полученные при
изысканиях, принимает комиссия из представителей 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: топографи-
ческую карту с вариантами, трассы и указанием местоположения
карьеров; детальный план трассы в масштабе 1 : 10 ООО (для горной
местности 1 : 5000) и отдельных сложных мест в масштабе 1 : 5000—
1 : 500; продольный профиль и поперечные профили местности в харак-
терных местах; расчеты отверстий искусственных сооружений и схемы
существующих мостов и труб на используемых участках дороги; дан-
ные почвенно-грунтовых и инженерно-геологических обследований
и поиска месторождений дорожно-строительных материалов; карты
согласований выбранного направления трассы; полевые журналы и по-
яснительную записку.
§ XXIII.2. ПРОЛОЖЕНИЕ ТРАССЫ НА МЕСТНОСТИ
В настоящее время обеспеченность картографическим материалом
и возможность использования аэрофотосъемки позволяют в любом райо-
не Советского Союза достаточно подробно наметить трассу дороги
по крупномасштабной карте на камеральном этапе проектирования и
выбрать наиболее целесообразный вариант дороги, который во время
изысканий переносится на местность и в пего вносятся относительно
мелкие изменен и я.
Намеченные в камеральных условиях варианты могут быть пред-
варительно до выезда в поле в принципе согласованы с заинтересован-
ными организациями.
Во многих случаях на основе крупномасштабных карт и стереомо-
делей местности можно достаточно точно оценить условия рельефа
и наметить такие варианты проложения трассы, которые иногда прак-
тически невозможно выбрать на местности, где обзорность ограничи-
вается элементами рельефа, растительностью и застройкой. Проло-
жение трассы на местности является обязательным элементом окончат
тельных изысканий для составления рабочих чертежей и восстанов-
ления 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 выбранному
по карте или по аэроснимкам направлению и оценивают на местности
намеченные в камеральных условиях решения. Особое внимание
136
при этом уделяют местам примыкания будущей дороги к населенным
пунктам и существующим дорогам, целесообразности прохода через
населенные пункты; намечают точные створы переходов через овраги
и водотоки, оценивают гидрологические условия местности и устой-
чивость склонов. Методом прикопок устанавливают тип грунтов.
Одновременно инженер, производящий рекогносцировку, намечает
места и виды последующих геодезических и инженерно-геологических
съемок.
В случае необходимости рекогносцировку сочетают с проведением
простейших инструментальных съемок. Это может потребоваться при
изысканиях коротких второстепенных подъездных путей, при выпол-
нении изыскательских работ в районах, для которых отсутствуют топо-
графические карты достаточно крупных масштабов, для нахождения
лучшего места йерехода через болота или пересечения ценных оро-
шаемых 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 геодези-
ческих съемок.
Проложение трассы начинают с нахождения на местности намечен-
ных но карте контрольных точек, фиксирующих положение трассы
(вершин углов, промежуточных точек на прямых участках), отстоящих
на известном расстоянии от хорошо выделяющихся на местности ори-
ентиров— пересечений дорог, устьев водотоков, групп деревьев на
полях, каменных строений, границ леса, -лесных полян, характерных
изгибов рек и озер и др. (рис. XXIII.1).
Желательно, чтобы длина выноски не превышала нескольких де-
сятков метров. Между контрольными точками провешивают прямые,
пользуясь в закрытой местности их румбами, снятыми с карты или аэро-
снимков, и углами поворота. При этом вводится поправка на склонение
магнитной стрелки для данной местности. Точное окончательное поло-
жение трассы на местности с первой попытки обычно удается получить
только в открытой степной местности со слабо выраженным рель-
ефом.
При холмистом, а тем более горном рельефе даже небольшое сме-
щение трассы в сторону часто сильно изменяет проектные решения —
вместо насыпи может потребоваться устройство выемки на косогоре.
Поэтому вначале на местности прокладывают магистральный ход —
линию, примерно совпадающую с трассой дороги, и, опираясь на
него, снимают план придорожной полосы в горизонталях, по которому
находят окончательное положение трассы. Магистральный ход обычно
пересекает выступы и ложбины на склонах. При возведении земляного
полотна по магистральному ходу были бы неизбежны насыпи и вы-
емки, которых можно избежать, введя небольшую извилистость трассы,
вписывая ее в рельеф в соответствии'с принципами ландшафтного про-
ектирования (рис. XXIII.2).
Кроме того, большие объемы земляных работ могут требоваться
на участках вписывания кривых в углы поворота магистрали и в
результате сокращения длины трассы по сравнению с магистральным
ходом. Поэтому в углах поворота должно быть проверено расположение
187
кривой на местности путем выноса тангенсов и биссектрисы, а в не-
которых случаях и промежуточных точек на кривой.
При наличии каких-либо препятствий для вписывания кривых в
плане больших радиусов (вершин оврагов, строений, излучин рек)
необходимо проанализировать возможность соответствующего изме-
нения 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 проложения трассы.
Как уже отмечалось выше, необходимость поиска направления
трассы на местности с применением инструментов теперь возникает
Рис. ХХШ.1. Схемы выноса трассы с карт и аэроснимков на местности
а — опознавательные точки расположены вблизи трассы; б и в — опознавательные точки
используются для определения точек на трассе геодезическими измерениями; а — трасса
пересекает линии, соединяющие опознавательные точки; д — опознавательные точки распо*
ложены на контурах, пересекаемых трассой;
/ — точка на трассе; 2 — опознавательная точка; 3 — трассат 4 —вспомогательная линия
для определения трассы
138
Рис. ХХШ.2. Проложение трассы по косогору:
а — илан придорожной полосы в горизонталях; б—продольный профиль по магистральному
ходу; е — продольный профиль по трассе, вписанной в рельеф местности
только в ограниченном числе случаев. При этом для проложения ма-
гистрального хода прибегают к одному из следующих приемов:
пробивка пробных ходов. После рекогносцировки местности, поль-
зуясь румбом, снятым по карте, прокладывают первый пробный
ход, прорубая взалесеппой местности узкую просеку шириной не
более 1 м. По возможности в отдельных местах ограничиваются затес-
ками на деревьях и срубанием веток. Если первый ход не попадает в
контрольную точку или проходит через места, неудовлетворительные
в гидрогеологическом отношении, вводят но расчету поправку в вели-
чину румба и прорубают второй ход;
тахеометрическая съемка плана предполагаемой полосы проло-
жения трассы с использованием просек, прогалин и существующих до-
рог. При наличии разветвленных логов по их дну прокладывают вспо-
могательные ходы. По построенному плану в горизонталях, допол-
ненному глазомерной съемкой, намечают положение трассы, опре-
деляя расчетом ее румбы и координаты углов поворота;
трассирование по предварительно снятому плану в горизонталях
полосы местности, построенному по поперечникам, снятым с исполь-
зованием пробного хода как базиса.
На пересечениях больших и средних водотоков необходимо вначале
решить вопрос о Выборе места мостового перехода и лишь затем про-
кладывать трассу на подходах к нему.
В горной местности, на участках развития линии по склонам,
рельеф которых часто меняется, магистральный ход прокладывают за-
данным уклоном, Для этого трубу теодолита устанавливают с накло-
.139
ном к горизонту под углом, соответствующим уклону проектной ли-
нии.
Поскольку за счет вписывания кривых длина трассы сокращается,
для проложения магистрального хода принимают величину продоль-
ного уклона на 10—2О°/оо меньше допускаемой в проектах.
I
§ ХХШ.З. ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ИА ИЗЫСКАНИЯХ
В процессе изысканий выполняется ряд геодезических съемок.
Техника их проведения подробно освещена в курсе геодезии, и в по-
следующем изложении о них говорится лишь для характе'ристики
объема й состава работ, выполняемых изыскательскими партиями.
При проложении магистрального хода или окончательной разбивке
трассы на местности измеряют углы поворота трассы и расстояние
между ними. Расхождение между двумя последовательными измере-
ниями угла не должно превышать 2'. Направление линии задается
помощником начальника партии и фиксируется на местности постанов-
кой по теодолиту вех. Их располагают настолько часто, чтобы в каж-
дом створе было не менее трех вех, а на длинных прямых из промежуточ-
ной точки были видны в каждую сторону не менее чем две вехи.
При встрече препятствий, мешающих провешиванию трассы,
делают ее выноски (рис. ХХШ.З), используя для точной разбивки
углов теодолит. Ширину рек и неприступные расстояния определяют
вычислением по углам, измеряемым от разбитого перпендикулярно
к трассе базиса.
Для временного закрепления трассы на период съемок вместо сня-
тых вех через одну-две забивают колья высотой 1,5—2 м. В вер-
шинах углов поворота забивают колышек толщиной 4—5 см и длиной
20—25 см, над которым центрируют инструмент.
За группой, прокладывающей трассу, следует группа пикетажи-
ста, состоящая из техника и четырех-пяти рабочих. В их задачу входит
промер длины трассы, разбивка ее па стометровые участки—пикеты,
выявление промежуточных точек, отметки которых в связи с изме-
нением рельефа должны быть определены при нивелировании, съемка
ситуационного плана придорожной полосы. К числу промежуточных
Рис. ХХШ.З. Обход препятствия при випеиии:
/—/5 — сюследовательнасть измерения линий при обкодл
точек относятся также урезы воды на пересекаемых или расположен-
ных вблизи от трассы водотоках и болотах. Группа пикетажиста раз-
бивает также поперечники и зарисовывает схемы существующих водо-
пропускных сооружений.
Длину трассы измеряют стальными лентами длиной 20 м. Расхож-
дение между повторными (основным и контрольным) промерами не
должно превышать 1/500.
Точки пикетов и полюсов отмечают забиваемыми в уровень с по-
верхностью грунта колышками — «точками» и обозначающими их
более высокими колышками («сторожками»), на которых надписывается
номер пикета и расстояние от него до плюса в целых метрах.
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 и пло-
тинам, косогоры с поперечным уклоном круче 1 : 5, места в непосред-
ственной близости от водотоков и железных дорог. Ширина полосы,
охватываемой съемками, зависит от назначения съемки. Так, для точной
характеристики объемов необходимых земляных работ съемке подле-
жит ширина земляного полотна будущей дороги. Для построения по
снятым поперечным профилям плана в горизонталях и последующего
точного трассирования необходима большая ширина съемки.
Все записи ведутся пикетажистом в специальном журнале
(рис. XXII1.4) па миллиметровой бумаге. В нем указывают углы по-
ворота, пикеты и все промежуточные точки, реперы со схематическим
изображением, планом расположения и схемой закрепления. Зарисо-
вывают все элементы ситуации на полосе местности по 50м в каждую
сторону. В пределах 25 м от оси трассы расстояние до элементов ситу-
ации измеряют рулеткой, больше — оценивают глазомерно. Особенно
точно фиксируют в пикетажном журнале местоположение 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 уча-
стков, опасных для последующей эксплуатации дороги. В дальней-
шем в таких местах может потребоваться съемка планов в горизон-
талях.
Между изысканиями и началом строительных работ обычно про-
ходит несколько лет. За это время сторожки и колышки пропадают.
Поэтому трасса должна быть надежно закреплена в плане и по высоте
установкой прочных опознавательных столбов, потайных точек и ре-
перов (рис. XXI11.5). Столбы, выставляемые на прямых участках,
следует размещать в местах, на которых не проводятся сельскохо-
зяйственные работы — на выгонах, в кустарниках, на границах полей
севооборота.
Все установленные изыскательской партией закрепительные зна-
ки сдают по акту под охрану местных Советов. Вершины углов закреп-
ляют потайным колышком длиной 50 см и толщиной 7—10 см, заби-
ваемым вровень с поверхностью земли. Шляпка забитого в точку
гвоздя указывает вершину утла. Над колышком насыпают конус
земли или камня. На продолжениях сторон угла трассы за пределами
141
Рис, ХХШ.4, Пример записей в пикетажном журнале
возможных земляных работ устанавливают закрепительные столбы.
 На угловом столбе краской надписывают наименование проектной
организации, год изысканий и порядковый помер угла поворота.
В пикетажном журнале фиксируют также привязку угла к бли-
жайшим постоянным предметам, измеряя румб направления и расстоя?
ние.
В высотном отношении трассу закрепляют реперами. Зная их от-
метки, при разбивке, земляных работ и возведении земляного полотна
можно установить правильное положение поверхности дороги. В ка-
честве постоянных реперов используют предметы, не подверженные
сдвигам или вертикальным смещениям при промерзании и оттаивании
грунтов (фундаменты капитальных строений и выходы скал), или спе-
циальные железные стержни, заделанные в бетонную подушку, рас-
положенную ниже уровня промерзания. В зоне вечной мерзлоты
фундамент репера заглубляют в мерзлый грунт ниже деятельного
слоя, предотвращая смерзание стержня с грунтом деятельного слоя
установкой защитной трубы.
Временные реперы, используемые в процессе изысканий и строи-
тельства, устраивают из деревянных или железобетонных столбов,
зарытых в землю, через I—3 км в зависимости ог сложности рельефа,
При наличии в районе проложения трассы пунктов государствен-
ной опорной геодезической сети производится привязка трассы, вы-
полняемая по соответствующим инструкциям Главного управления
геодезии и картографии СССР.
Для получения продольного профиля трассы и последующих рас-
четов объемов земляных работ и определения отверстий искусствен-
ных сооружений нивелируют все пикеты и плюсы, реперы, урезы
воды, русла тальвегов,
Нивелирование ведут два нивелировщика. .Первый нивелирует
все точки линии и осуществляет привязку к реперам. Второй проводит
143
контрольное нивелирование трассы, используя связующие точки,
реперы, поперечники, живые сечения водотоков и ходы по руслам пе-
ресекаемых тальвегов для определения их продольных уклонов.
Оба нивелировщика работают независимо и сверяют полученные
отметки только при полевых камеральных работах При обнаружении
ошибок или недопустимом расхождении второй нивелировщик на сле-
дующий день проводит повторную съемку.
Нивелирование, как правило, -выполняют из середины участка
при нормальных расстояниях от инструмента до рейки на связующих
точках 75—100 м. При ясной благоприятной погоде это расстояние
можно увеличивать до 150 м. Через реки отметки передают двойным
нивелированием со стоянок, расположенных по обеим сторонам реки.
В горной или резко пересеченной местности, где геометрическое
нивелирование недостаточно производительно, целесообразно исполь-
зовать оптические дальномеры повышенной точности. Углы наклона
при определении превышений между связующими точками измеряют
одним полуприемом в прямом и обратном направлении, округляя
отсчеты по рейке до 1 см.
Общая допустимая невязка хода при съемке трассы автомобиль-
ных дорог не должна превышать ±150УL м, где L — длина хода, км.
При съемке мостовых переходов и на участках прохода через населен-
ные пункты и пересечениях автомобильных дорог высших категорий,
точность повышают до ± 50
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, про-
ходы около вершин оврагов и т. д , места разработки карьеров до-
рожно-строительных материалов или грунта для отсыпки насыпей
и т. д.).
Выбор способа съемки определяется местными условиями и удоб-
ством организации и проведения работ. В практике изыскательских
работ находят применение:
нивелирование по квадратамЦелесообразно при слабо выражен-
ном рельефе на площадках для строительства зданий или устройства
пересечений в разных уровнях;
теодолитные ходы с поперечниками. Метод применим при неболь-
шой ширине снимаемой полосы, слабо выраженном рельефе, в мест-
ности, заросшей лесом и кустарником, Магистраль прокладывают
по возможности посередине снимаемой полосы. Расположение попереч-
ников но отношению к магистральному ходу определяется формами
рельефа и удобством съемки без излишних работ по расчистке просек.
Разновидностью этого метода является съемка площадей нивелирова-
нием 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 которых уста-
навливаются рейки, не должно превышать 150 м при съемке в мас-
штабе 1 : 2000 и 250 м при масштабе съемки 1 ; 5000;
144	-
Рис. XXIII.6. Определение недоступного расстояния:
а — измерением базисов; б — параллактическим методом
мензульная съемка. Позволяет получить наиболее точный план
'рельефа, но наиболее трудоемка и требует выполнения всего объема
работ в поле;
наземная стерео-фотограмметрическая (фототеодолита я) съемка
; Целесообразна при съемке небольших по протяженности, не покрытых
растительностью труднодоступных и опасных участков с крупными
^.формами рельефа — крутых скальных обрывов, узких и глубоких уще-
: лий, насыпей, склонов, с которых возможны обвалы, и др. Определение
координат точек на местности
и составление ее плана проводят по фото-
графическим изображениям, снятым с двух точек на концах базиса
фотографирования. Эти снимки образуют стереопару, на основе ко
торой, применяя методы фотограмметрии, можно определить коор-
динаты характерных точек рельефа и элементов ситуации. В поле
зрения стереопары должно быть не менее четырех контрольных точек
(две вблизи оси снимка на ближнем и дальнем плане и две точки по
(краям снимка). Их положение в плане и по вертикали определяют пря-
мыми засечками с точек опорной геодезической сети.
Недоступные точки при составлении планов в горизонталях сни
мают тахеометрически методом засечек с концов базисов, измеряемых
с точностью не менее 1/2000, Расстояние до недоступных точек долж-
; но быть определено с точностью до 1/1000 (рис. XXIII.6).
§ ХХШ.-4. ПОЧВЕННО-ГРУНТОВЫЕ
И ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ обследования
 ПРИ ИЗЫСКАНИЯХ ДОРОГ
Инженерно-геологические изыскания проводят для сбора данных,
характеризующих геологическое строение местности, ио которой про-
кладывается дорога, и ее гидрогеологические условия. Объем и ха-
рактер инженерно-геологических изыскании зависят от стадии раз-
работки проекта, сложности и степени изученности природных условий
района изысканий,	.
145
На стадии разработки ТЭО обычно ограничиваются изучением
литературных источников и данных геологических работ, проводив-
шихся на расположенных поблизости объектах, а также дешифриро-
ванием материалов аэрофотосъемок. Отдельные наиболее сложные ме-
ста осматривают в натуре, ограничиваясь анализом естественных
обнажений.
При изысканиях для составления технического проекта все работы
проводятся в поле в объеме, достаточном для проектирования
земляного полотна, дорожных одежд и дорожных сооружений во всех
сравниваемых вариантах.
Для составления рабочих чертежей проводят дополнительные изы-
скания па участках изменения первоначально намеченной трассы,
в местах индивидуального проектирования земляного полотна или пере-
сечения трассой неустойчивых участков (оползней, просадочных
грунтов), у искусственных сооружений, где это необходимо для при-
вязки проектов или уточнения отметок заложения и условий устрой-
ства фундаментов опор искусственных сооружений. Инженерно-геоло-
гические исследования выполняют одновременно с геодезическими
работами.
При полевых почвенно-грунтовых и геологических обследованиях
необходимо:
изучить грунты и гидрогеологические условия по намеченным ва-
риантам трассы;
произвести инженерно-геологическую съемку, геофизические н
буровые работы по трассе, в местах переходов через большие водо-
токи и постройки инженерных сооружений, уделив особое внимание
отдельным участкам трассы, проходящим в неблагоприятных геоло-
гических условиях (оползни, осыпи, карсты, болота);
провести полевые определения физико-механических свойств
грунтов;
выполнить поиски и разведку карьеров местных дорожно-строи-
тельных материалов (включая отвалы побочных продуктов промышлен-
ности, карьеры грунтов для отсыпки насыпей).
При оценке геологических условий на стадии разработки ТЭО и
при рекогносцировке на первой стадии изысканий для разработки тех-
нического проекта очень эффективно использование аэрогеологических
методов. Применение методов стереофотограмметрии позволяет вы-
явить заболоченные участки, достаточно надежно оценив их по глу-
бине, участки распространения различных типов грунтов, неустой-
чивые склоны, закарстованные зоны, места залегания дорожно-стро-
ительных материалов. Аэрогеологические обследования значительно
сокращают объем наземных инженерно-геологических изысканий.
Дешифрирование аэрофотоснимков ведут на основе снимков эта-
лонных участков, обследованных в поле выборочным методом. Боль-
шую пользу приносит создание в проектных организациях фототек
эталонных аэроснимков с. изображением дешифрованных признаков
инженерно-геологических особенностей в разных ландшафтных ус-
ловиях,
146
Таблица XX Г11.1
Объект строительств?
Масштабы съемки при категории местности
Л | III
Придорожная полоса на ширину 200 м,
реконструируемая дорога р пределах по-
лосы отвода
Территория месторождения строитель-
ных материалов
Мостовые переходы
: 10 000	1 : 10 000	1 : 5 000
: 50 000	1 : 50 000	1 : 25 000
: 25 000	1 : 10 000	1 : 5 000
(500 м)	(1 000 м)	(1 000 м)
Примечание. В скобках указана ширина съемки мостового перехода.
Материалы аэрофотосъемок позволяют сделать выводы не только
о поверхностных грунтовых напластованиях, но и о коренных породах.
В этом случае индикаторами служат не только очертания форм рельефа,
характер эрозионного расчленения, но и тип растительности. Анализ
аэрофотоснимков в некоторых случаях дает возможность оценить
глубину залегания грунтовых вод.
Геологические и почвенно-грунтовые условия района изысканий
оказывают большое влияние на выбор направления трассы, часто вызы-
вая необходимость обхода неблагоприятных мест или проектирования
специальных сооружений для обеспечения устойчивости земляного
полотна.
При инженерно-геологических обследованиях местности различают
три категории сложности по геологическому строению:
I категория — простое геологическое сложение с горизонтальным
или пологим залеганием однообразного комплекса однородных гор-
ных пород;
II категория — средней сложности. К пей относят районы простого
геологического строения с расчлененным эрозионно-аккумулятивным
или ледниковым рельефом местности. В отдельных местах на ограничен-
ных участках развиты неблагоприятные для строительства процессы
(заболачивание, засоление, оползни) или залегают породы малой не-
сущей способности;
III категория—очень сложного строения с переменной мощностью
разнородных комплексов грунтов, не однородных по свойствам.
Масштабы инженерно-геологической съемки зависят от объекта
строительства и геологической сложности местности (табл. XXIII.1)
Грунтовые исследования должны дать полное представление о
свойствах грунтов, как основания и материала для возведения зем-
ляного полотна. В обычных условиях необходимо обследовать грунты
на глубину до уровня грунтовых вод, по не менее 2 м, а на участках,
где предполагается устройство выемок, на 1,5—2,0 м ниже будущей
подошвы выемки. В местах, где возможно уплотнение или боковое вы-
жимание грунта под давлением насыпи (макропористые грунты, бо-
лота), основание обследуют на глубину, превышающую активную
зону.	 -
147
Основным методом изучения грунтовых условий при изысканиях
дорог является механическое бурение со взятием образцов грунта в
ненарушенной структурой диаметром не менее 100 мм. С этой целью
применяют ручные мотобуры массой 20—25 кг, работающие шнеко-
вым инструментом, или инструменты ручных комплектов, буровые
прицепные установки (БУКС-ЛП, УПБ-25) с приводом от бензиновых
двигателей и буровые самоходные установки па гусеничном ходу или
на базе автомобилей повышенной проходимости (АВБ-2М, ЛБУ-50-Г,
СБУДМ-150 ЗИВ и др.).
Если обследуемые грунтовые напластования имеют незначитель-
ную мощность или если невозможно или экономически нецелесообраз-
но доставлять механические буровые станки, закладывают шурфы.
По сравнению с буровыми скважинами шурфы более трудоемки,
однако они позволяют более детально, чем скважины, определить
строение и структуру грунтов поверхностной толщи на глубину до 2 м,
выявить наличие признаков оглеения, свидетельствующих о нали-
чии верховодки.
Шурфы закладывают в пределах придорожной полосы шириной до
200 м во всех характерных местах рельефа — на водоразделах, склонах,
пониженных местах, тальвегах и оврагах (рис. XXIII.7). При назна-
чении места закладки шурфа и буровой скважины учитывают смену
растительности, обычно характеризующую также и смену. почвен-
но-грунтовых условий. В местностях с умеренным климатом по расти-
тельному покрову можно судить о характере грунтов и глубине зале-
гания грунтовых вод до 8—10 м. Более глубоко залегающие гори-
зонты грунтов не оказывают влияния на растительность. Оценка ве-
дется по растительным сообществам (группам растений), которые на-
блюдаются в узкеограниченных условиях. Ведущим признаком
расчетного уровня грунтовых вод в умеренных широтах является оглее-
нне — образование в грунтах закисных соединений железа, имеющих
голубовато-зеленый цвет. Верхняя граница оглеения может быть
принята за расчетный средний многолетний уровень грунтовых вод.
На местности первой категории геологической сложности трассы
на 1 км устраивают не менее двух шурфов, на местности третьей ка-
тегории — не менее пяти.
При изучении шурфов записывают в журнале визуальные данные
о строении почвенно-грунтового разреза, структуре, составе, нлот-
Рис. XXIII.7. Схема расположения шурфов и прикопок в зависимости от рельефа
местности:
1 — шурфы; 2 — прикопки; 3 — полушууфы 
148
яости, пористости, влажности и окраске отдельных слоев почвы, уров-
не грунтовых вод и интенсивности их притока. В дальнейшем эти
данные уточняют количественно по данным испытаний в лаборатории
взятых образцов грунта с ненарушенной структурой.
В сыпучих грунтах крепление предусматривают с глубины 1 м,
в суглинках и глинах с 1,5 м. Для ускорения и облегчения грунтовых
обследований в открытых местах с равнинным рельефом могут быть
использованы механические шурфокопатели, смонтированные на шас-
си автомобилей высокой проходимости, которыми можно отрывать
шурфы круглой формы—«дудки» диаметром до 80 сантиметров и глу-
биной до 3 м. Вместо прикопок можно закладывать 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 глу^
биной 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 характера за-
легания грунтов по сравнению с соседним шурфом, то прикопку уве-
личивают и углубляют, превращая в шурф. Все шурфы, прикопки
и буровые скважины должны быть записаны в пикетажном журнале
с привязкой к пикетажу.
В местах больших земляных работ инженерно-геологические
изыскания проводят более детально.
В глубоких выемках при отсутствии грунтовых вод буровые сква-
жины накладывают на 1—2 м глубже дна выемки через каждые 100—
150 м, но не менее двух на одну выемку. В более глубоких выемках,
а также если при первых обследованиях обнаружены неблагоприятные
грунтовые условия, шурфы и скважины закладывают по обеим сто-
ронам трассы в шахматном порядке в количестве, необходимом для
полной характеристики гидрогеологических условий.
На участках расположения высоких насыпей шурфы и скважины
закладывают через 50—160 м, обследуя основание на глубину актив-
ной зоны в среднем па 3 1 м.
Основные классификационные анализы грунтов (гранулометри-
ческий состав, коэффициент фильтрации грунтов, пористость) вы-
полняют упрощенными полевыми методами в период изысканий с тем,
чтобы на месте, учитывая весь комплекс природных условий, можно
было бы обоснованно наметить конструкцию и рабочие отметки зем-
ляного полотна. Результаты анализов и измерений расположения
слоев в шурфах и скважинах используют для нанесения данных о
грунтах на продольном профиле'. Контрольные образцы грунта отправ-
ляют 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 заклады-
вают одну скважину глубиной 5—8 м, а при длине более 25—30 м —
149
две-три скважины. При высоте насыпи над трубами до 12 м глубину
буровых скважин увеличивают до 8—10 м. Обследованию подвергают
также места закладки будущих грунтовых карьеров для отсыпки па-
сыпей.
В процессе полевых работ на основании инженерно-геологических
обследований должны быть получены также данные о прочности и де-
формативных свойствах грунтов. Для испытания слабых грунтов на
сдвиг применяют установки лопастного типа, пенетрометры динами-
ческого и статического типа, проводят штамповые и прессиометриче-
ские-испытания грунтов в буровых скважинах.
Большое значение имеют инженерно-геологические изыскания
в горной местности. Особенно подробно обследуют участки трассы,
на которых возможны оползни, осыпи и селевые выносы. Для харак-
терных в геологическом отношении участков местности составляют
поперечные инженерно-геологические профили.
§ XXIII.5. ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ОБСЛЕДОВАНИЙ
Геофизические методы исследования залегания геологических
напластований применяют при изысканиях автомобильных дорог
в районах III категории геологической сложности, а также преимуще-
ственно для поисков строительных материалов и определения глубины
залегания вечномерзлых грунтов и наличия в них включений круп-
ных линз погребенного льда. Геофизические методы дают возмож-
ность существенно сократить объем буровых работ. В ряде случаев
их использование позволяет снизить стоимость инженерно-геологи-
ческих работ на 30—40%. Следует, однако, иметь в виду, что при изу-
чении поверхностных напластований надежные результаты полу-
чаются только для слоев, значительно отличающихся по свойствам.
Во многих случаях на результаты измерений большее влияние может
оказать различие во влажности грунтов, чем изменение грануломет-
рического состава или степени уплотнения.
Из многочисленных геофизических методов изучения строения
земной коры при изысканиях дорог наибольшее применение находят
методы электроразведки на постоянном токе (метод сопротивлений)
и микросейсморазведки (сейемоакустичеекий метод — метод отраже-
ния ударных волн).
Геофизические работы обязательно сочетают с одновременной
проходкой опорных буровых скважин и шурфов и проведением зонди-
рования грунтов, чтобы иметь эталоны для расшифровки геофизических
данных.
Метод сопротивлений использует различие в электропроводности
разных грунтов для разделения геологического разреза по теоло-
гическим признакам или по влажности. Удельное сопротивл "ие та-
лых грунтов значительно ниже, чем скальных или мерзлых 1рунтов,
и составляет:
150
Глины...............................................Ю-1 —10 Ом/м
Суглинки ...........................................10 —10-	а
Пески водонасыщенные .	. .	................103 —103	г
» засоленные.....................................10-1—10	г
Известняки, песчаники, глинистые	сланцы.............10 — 10а	г
Аргиллиты, алевролиты, мергели..............,	... 10 —10’ «
Граниты, сиениты, диабазы,	базальты	. .............102 —10s	к
Находят применение две разновидности метода сопротивлении:
вертикальное электрическое зондирование и электропрофилирование.
Зондирование позволяет исследовать напластования по глубине,
профилирование — в горизонтальном направлении. Для обоих целей
наибольшее распространение имеет четырехэлектродная симметрич-
ная установка из двух питающих Q и С2 и двух приемных Р, и Рг
электродов. Между крайними электродами пропускают постоянный
ток, измеряя посредством промежуточных электродов сопротивление
грунта между ними (рис. XXIII.8). Чем больше расстояние между
электродами, тем большая толща грунта захватывается током.
Падение потенциала Л V между промежуточными приемными элек-
тродами Pj= и Ps характеризует в неоднородной среде среднее сопро-
тивление грунтов, ограниченных эквипотенциальными поверхно-
стями PiNl и Р2Л2 («кажущееся
удельное сопротивление»). Его оп-
ределяют по формуле
р=Х-~, (XXIII.1)
где 1 — сила тока между питаю-
щими электродами С, и Са; К — коэф-
фициент установки, зависящий от рас-
стояний между электродами (рис.
XXIII.8, а) и определяемый из выра-
жения
________0,2л_______
— ---------L+-
<1	it га г4
(ХХШ.2)
rt и г2 — расстояния от электрода
Pi до электродов С, и Са; г3 и г4 — то
же, от электрода Р2.
При симметричном расположении
электродов ri = г4 и rt = г3,
Х=^(р-Р), (ХХШ.З)
При вертикальном электрозон-
дировании, позволяющем опреде-
лить глубину залегания разных по-
род, оставляя приемные электроды
Pi и на месте, увеличивают рас-
стояние между питающими элект-
Рис. ХХП1.8. Схемы к определению
глубины залегания горных пород ме-
тодом сопротивлений:
а — метод электропрофилирования: б — ме-
тод вертикального электрического зондиро-
вания;
} — траектории течения тока: 2 —эквипот
тенциальные поверхности, нормальные К
траекториям течения тока; 3 — выклини-
вание скалы
родами С\ и С2. Каждое последующее измерение будет давать кажу-
щееся сопротивление более толстого слоя грунта. Изменение кривизны
линий на графике зависимости сопротивления от расстояния между
электродами свидетельствует об изменении грунтовых условий по
глубине.
Участки кривой, направленные вверх, указывают на возрастание
сопротивления в связи с залеганием скалы, гравия или других ма-
териалов с высоким сопротивлением. Нисходящие участки кривой
являются признаком залегания глинистых или других грунтов, об-
ладающих меньшим сопротивлением, чем вышележащие. Глубину
залегания слоев определяют по теоретическим расчетным формулам
и вспомогательным номограммам. Охватываемая глубина исследова-
ния определяется расстоянием между питающими электродами.
Грубо (для первоначальной оценки) можно считать, что получаемые
величины сопротивления относятся к слою, залегающему на глубине,
равной 0,25 от расстояния между питающими электродами.
При методе электропрофилирования перемещают все электроды
с сохранением постоянного расстояния между ними по линии съемки,
например вдоль трассы. При этом выявляются места изменения геоло-
гических условий в пределах изучаемой толщи, например выклини-
вания скальных пород, карстовые полости или линзы вечномерзлых
грунтов.
При изысканиях автомобильных дорог обычно прибегают к верти-
кальному электрическому зондированию, проводимому через 100—
300 м по трассе, с разносами электродов не свыше 100 м.
Сейсмоакустический метод основан на различии в скорости рас-
пространения упругих волн в разных грунтах, которая для продоль-
ных волн сжатия и расширения грунта в направлении их распростра-
нения составляет
v = 1/____________________
ВР°И V (1-фр,) (1 — 2ц) р ’
 где ц — коэффициент Пуассона при упругих деформациях; Е — модуль
упругости; р — плотность грунта.
Для грунтов, расположенных выше уровня грунтовых вод, ско-
рость распространения упругих волн не превышает 1200 м/с (почвен-
ные 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—18G0 м/с). В монолитных скальных породах
скорости достигают нескольких километров в секунду (известняки
и песчаники 3—5, изверженные породы 4—7 км/с). В затронутых вы-
ветриванием трещиноватых верхних слоях скальных пород скорость
распространения упругих волн менее 2500 м/с.
Сейсмоакустический метод применим при напластованиях, в ко-
торых скорость волн возрастает с глубиной. На дорожных изыска-
ниях применяют разновидность сейсмоакустического метода, назы-
ваемого микросейсморазведкой. При исследовании поверхностных
напластований измеряют время в миллисекундах, протекающее
152
Рис. ХХ1П.9. Схема к определению глубины залегания горных пород ссйсмо-
акустическим методом:
/ — место взрыва или удара; 2—поверхность грунта; 5 — геофоны; 4 — регистратор; 5
путь прямой волны; б — путь преломленной волны; 7 — путь отраженной волны; 6 — поверх-
ностный слой грунта; У — скала
между ударом по поверхности грунта и приходом первой водны к уста*
новлепным на разных расстояниях регистрирующим сейсмографам —
геофонам. Поступающие в геофоны сигналы регистрируются запи-
сывающим устройством (рис. XXIII.9).
Обычно используют портативные переносные установки, дающие
возможность производить исследования до глубины 15—20 м. Для
работы необходимы оператор и два подсобных рабочих.
Упругие волны возбуждаются ударом кувалды по металлической
плите, уложенной па поверхности грунта, или сбрасыванием па нее
груза массой 30—40 кг, поднимаемого на высоту 1—1,5 м лебедкой.
Волны, распространяющиеся в верхнем слое грунта, достигают
геофонов через промежутки времени
х	’ (XXIII.4)
•	С1
где Cj — скорость распространения упругих волн в материале верхнего
слоя, х — расстояние от места возникновения ударной волны до геофона.
' Через-нижний слой волны, распространяющиеся со скоростью
щ, доходят к тем же геофонам через промежуток времени.
_	2/i j х—2Mgq>
Cj cos <р	. о2
На основании закона преломления волн
sin <Р1 = V1 
sin <р2
(XXIII.5)
153
Рис. ХХШ.10. Схема к расчету зале-
гания скалы:
а — расположение аппаратуры; б — запись
прихода воли к геофонам; в — график за-
висимости продолжительности распростра-
нения волн от расстояния до геофонов;
I — место взрыва или удара; 2 —геофоны;
3 — запись удара; 4 — записи прихода
волн; 5 — приход первой волны; 5 ~ приход
второй волны
где — угол распространения вол-
ны в верхнем слое; <р2 — угол распрост-
ранения преломленной волны в нижнем
слое; и v2 — соответствующие ско-
рости распространения упругих воли.
В схеме, представленной на
рис. XXIII.9, ф2 = 90° и, следо-
вательно,
sinVi»-^-. (ХХШ.6)
^2
При испытаниях к геофонам,
расположенным вблизи от места
удара, первыми приходят волны,
распространяющиеся через поверх-
ностный слой, а к более удален-
ным — через подстилающий. Эти
участки четко различаются на лен-
те записей (рис. XXIII. 10, 6) и на
построенном по данным ее обработ-
ки графике зависимости времени
прихода волны от расстояния меж-
ду местом удара и геофонами
(рис. XXIII. 10, в). В некоторую
точку, расположенную па расстоя-
нии А, обе волны приходят одно-
временно. Приравнивая для нее
выражения (XXI11.4) и (XXIII.5)
для времени прихода волн t и учи-
преобразований можно
тывая зависимость (ХХШ.6), после простых
получить выражение для определения глубины залегания плотного
слоя
''г-'?]/' -2--1 	(XXIII.7)
2 ’	И2 + °1
Скорости о, и могут быть определены по графику
(см. рис. XXIII.10, с), поскольку наклон линий к оси х 1g а = -Ф,
Сейсмоакустический метод с успехом применялся для выявления
оползневых массивов. Зона скольжения, имевшая повышенную влаж-
ность и находившаяся в мягкопластичном состоянии, четко выявля-
лась. ^Хорошие результаты получены при исследованиях мощности
торфяных отложений и рельефа дна болот.
§ ХХШ.6. ИЗЫСКАНИЯ КАРЬЕРОВ
ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Дорожное строительство требует значительного количества ка-
менных материалов и песка. Большая забота о сохранении плодо-
родных пахотных земель выдвинула в последнее десятилетие новую
154
проблему поиска мест для закладки сосредоточенных карьеров грун-
тов, пригодных для возведения земляного полотна.
Каменные и гравийные материалы распределены по территории
СССР весьма неравномерно. Обширные территории страны — Белорус-
сия, центральные районы европейской части СССР, Левобережная
Украина, Западная Сибирь и Северный Казахстан лишены каменных
месторождений. Во многих районах страны встречаются только мелкие
пылеватые пески, обладающие крайне низкой водопроницаемостью.
Поэтому выявление в период изысканий местных источников снаб-
жения материалами и побочными продуктами промышленного произ-
водства, пригодными для дорожного строительства, является эффек-
тивным путем снижения стоимости строительства за счет отказа от
применения привозных материалов. Притрассовые карьеры дорожно-
строительных материалов, разрабатываемые специально для постройки
автомобильной дороги, дают возможность существенно снизить сто-
имость строительства дороги. -
Большое внимание должно быть уделено поискам местных мало-
прочных каменных материалов, которые могут быть употреблены в
дорожное строительство после укрепления цементом или органическими
вяжущими, разного рода шлаков, отвалов золы тепловых электро-
станций и других материалов, пригодных для использования в до-
рожных одеждах и в земляном полотне.
Поиски месторождений минеральных строительных материалов
начинают с изучения геологических и топографических карт и сво-
док, имеющихся в органах Министерства геологии. Месторождения
песка исследуют в полосе шириной по 10 км в стороны от трассы, кам-
ня и гравия — до 40 км и более.
При рекогносцировке осматривают места, где уже ведется раз-
работка материалов или имеются обнажения и выходы строительных
материалов. На глаз ориентировочно оценивают условия разработки
возможной зоны материалов и пути вывоза. Поиски песка и гравия
недуг вдоль долин водотоков, осматривая пойменные и русловые от-
ложения и обнажения террас. В районах бывшего оледенения иссле-
дуют ледниковые холмы — озы.
На выделенных наиболее перспективных месторождениях проводят
поисковые работы, закладывая небольшие выработки, предназначен-
ные для установления границ залегания толщины покровного слоя
и оценки качества материалов. Для этого в ряде мест устраивают
прикопки. Для взятия проб материала отрывают два-три шурфа
На глубину около 1 м или закладывают буровую скважину.
Детальную разведку проводят только на участках,  избранных
Для разработки. На площади месторождения закладывают сетку
выработок по квадратам с расстоянием между выработками 200—
300 м, а при сложном рельефе, уменьшая его до 50 м. Одновременно с
разбивкой ведут топографическую съемку участка с увязкой отметок
сетки (рис. XXI11.11).
При назначении выработок в каменных карьерах учитывают поро-
ду камня. Для однородных изверженных пород выявляют преиму-
Чественно мощность слоя вскрыши и толщину слоя, затронутого вы-
155
Рис, XXIII.11, Оформление данных о месторождениях
/ — растительный грунт; 2 — супссь; 3— суглинок; 4 — гравии с мелким песком: 5 — мелкий
замера; У — предельные кривые гранулометрического состава гравийной смеси; 10— мощность
закрепительный столб; 13 линия геолого-литологического разреза;
73i
Оншетюа земли
и устьев оыра,-
Мощность
вскрыши, м
Мощность ло-
лез но го ело л, м
Геемго-литолшческий разрез I~I
17,0
75,0
3,30 70.51
083 Масштабы: вертикальный J-180
’	горизонтальный /-'2000
30
30 '
31 -О-
23
Ш-6 27
3,30'^
72,0
//•fapatmr и ]
рассткежду нимрм ш-о/л ш >
0,80
0,50
2 70
3,30
0,30
(3,20)
0,15
1,15
КоЛОНКС fibfpntKl-
ток, не вошедших
б геолого-литоло-
гические разрезы
Масштаб:
Г-103
70,15
<\5%g
[S>
ад
Ш-18
76,70
1,10
2,10
2,30
Остатки на ситах,
go
2,00
0,80 Ш-15
0° 73,55
Ой В
чОО
6,20
шт
Ш-16
70,02
2,50
2,80
3.10
1,20'
2,50
3,00
6
S


Дорожно-строительных материалов?
песок; 6 — глина; 7 — место взятия пробы и ее помер; 8 уровень грунтовых вод и время
вскрыши (числитель) и полезного слоя (знаменатель); 11—контур месторождения; 12 —
14 — номер выработки (числитель), отметка устья (знаменатель)
ветриванием. В месторождениях известняка, отличающегося большей
неоднородностью, расстояние между выработками принимают не
более 100 м. Подсчет запасов материалов ведут по формуле
V='hctS,	(XXIII.8)
где S — площадь участка месторождения, которую целесообразно исполь-
зовать для разработки. Она определяется наиболее выгодным соотношением
толщины слоя вскрытия и разрабатываемого материала; Лср — средняя толщина
слоя материала, определяемая как среднее арифметическое из всех выработок
яа площади S.
§ ХХШ.7. техника безопасности при ИЗЫСКАНИЯХ
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
Полевые работы на изысканиях автомобильных дорог часто про-
водятся вдали от населенных пунктов. Жизнь в лагерных условиях
и характер выполняемых работ, нередко связанных с опасностью,
требуют, чтобы при организации изыскательских партий уделялось
большое внимание соблюдению правил техники безопасности и про-
изводственной санитарии. Работающие должны быть обеспечены спец-
одеждой, индивидуальными защитными приспособлениями и сред-
ствами оказания первой помощи при заболеваниях и несчастных слу-
чаях. На лагерных стоянках должны обеспечиваться нормальные
санитарно-гигиенические условия.
Все инженерно-технические работники обязаны до выезда пройти
инструктаж по технике безопасности1. С местными рабочими инструк-
таж проводят до начала работ.
Перед выездом на работы в районы, где возможны заболевания ма-
лярией, энцефалитом, а также эпидемическими болезнями, сотруд-
никам изыскательской партии обязательно делают профилактические
прививки, а также проводят с ними специальный инструктаж в меди-
цинских учреждениях.
В местах распространения ядовитых змей изыскатели должны
всегда иметь при себе шприц и противозмеиную сыворотку. В таеж-
ных и тундровых районах, изобилующих комарами и мошкарой,
каждого сотрудника изыскательской партии снабжают накомар-
ником и составами для смазывания открытых частей тела.
При работах зимой сотрудники изыскательской партии должны
иметь теплую одежду и обувь. В сильные морозы лицо смазывают
тонким слоем вазелина, а при температурах ниже —30° С полевые
работы допустимы только по специальному разрешению.
Для изыскательского лагеря выбирают возвышенные сухие чи-
стые места, желательно вблизи от источников воды и топлива. Для
предотвращения опасности пожара лес вокруг лагеря очищают от
хвороста и валежника, Палатки окапывают канавками, предотвра-
1 См. «Правила техники безопасности при изысканиях и проектировании
автомобильных дорог», утвержденные в 1974 г. Минтрансстроем СССР и ЦК
профсоюза рабочих автомобильного транспорта и шоссейных дорог.
153	•
*
тающими затекание воды. Костры допускается разводить только на
специальных площадках не ближе 10 м от палаток. Горючие и сма-
зочные материалы хранят в металлической таре в специально обо-
рудованных полевых складах, располагаемых не ближе 100 м от па-
латок и легковоспламеняющихся материалов.
Не ближе 50 м от лагеря должны быть оборудованы уборные
и ямы для нечистот.
В горной местности для устройства лагеря следует избегать уча-
стков камнепадов, подножий скал с нависшими козырьками, высохших
русел горных рек и дна 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 горным скло-
нам, а в высокогорных районах — использованию альпинистского
оборудования, правилам страховки, режима работы и движения в ус-
ловиях недостатка кислорода. В непогоду, туман, снегопад и в силь-
ный ветер, до просыхания земли после дождя, работы .в горах следует
прекращать. При работе в опасных местах — над обрывами, на кар-
низах ущелий, осыпях и крутых склонах — работающий должен быть
обвязан веревкой, которую надежно закрепляют либо держат, под-
тягивая или ослабляя при его передвижении. Следует учитывать,
что темнота в горах наступает быстро после захода солнца и работы
поэтому необходимо прекращать заблаговременно.
При работе в необжитых районах каждое изыскательское подраз-
деление должно иметь аварийное снаряжение, включающее два вы-
веренных компаса, топографическую карту или схему местности, аптеч-
W КУ’ спичкн в водонепроницаемой оболочке, охотничье ружье с запасом
YW патронов, неприкосновенный запас продовольствия (а в пустынях и
воды), нож, топор, веревку, ракетницу с комплектом ракет. Все сотруд-
ники должны быть обучены ориентировке по компасу, солнцу, звездам,
и местным предметам.
Отправляющиеся по неизвестному маршруту должны оставлять в
лагере схему своего предстоящего движения, по пути делать затесы
или обламывать ветки, оставлять на видных местах записки на высоте
груди па кустах, деревьях, а также делать 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 должны вести не менее чем два отряда
по плану, разработанному начальником изыскательской партии с уче-
том местных условий. Поисковые отряды должны выбирать ночные и
Дневные стоянки на возвышенных местах и обязательно разводить
костры.
Услышав шум спасательного самолета, заблудившиеся должны
Увеличить: днем — дым, ночью — пламя костра. При затяжке поисков,
на видных издалека высотах располагают дежурные посты для осу-
ществления световой или звуковой сигнализации (дым, огонь, флаги,
159
удары колокола, ракеты, выстрелы и т. п.). По возможности, следует
- привлечь к поискам самолеты или вертолеты и обратиться за помощью
к местному населению.
Следует держать в курсе поисков местные партийные и советские
организации.
При обследовании топких и сплавинных болот надо соблюдать
осторожность, чтобы не провалиться в «окна». Рабочие должны идти
не рядом, но настолько близко друг к другу, чтобы в случае надоб-
ности оказать помощь товарищу, протянув шест или бросив веревку
Каждый сотрудник должен иметь вешку длиной не менее 2 м для про-
верки плотности верхней коры болота.
При переправке изыскательской партии через реку вброд вначале
сотрудник, хорошо умеющий плавать, обвязавшись веревкой, конец
которой держат на берегу, обследует глубину и скорость течения воды.
Брод с обеих сторон обозначают вехами в 1,5—3 м от оси перехода.
Переходить реку вброд без охраны можно только при глубине до
0,6 м при скорости течения реки не более 3 м/с и до 0,4 м при скорости,
превышающей 3 м/с. При большей глубине или скорости течения можно
переходить вброд только па привязи к веревке, которую закрепляют
па берегу. Ее умеющие плавать переходят реку в сопровождении то-
варищей. Глубина брода при переправе верхом не должна превышать
1,3 м при скорости течения до 2 м и 0,8 м при скорости 3—-4 м/с. Ло-
шадь следует направлять под утлом против течения, движение должно
быть платным, непрерывным, ноги у всадника должны быть вынуты из
стремян.
Глубина брода для лошадей с вьюком составляет 0,4 м при ско-
рости реки 3—4 м/с и 0,6 м при скорости течения 1,5—2 м/с.
На участке навесной переправы исходный берег должен быть выше
противоположного.
Применяемые для навесных переправ веревки или канаты должны
иметь не менее чем 7,5-кратный запас прочности и разрывающее
усилие не менее 600 кгс/см2.
При передвижении по льду, особенно в весеннее время, когда он
становится рыхлым, надо соблюдать осторожность и периодически
проверять толщину льда. Для прохода человека с грузом при общем
весе до 100 кге лед должен иметь толщину не менее 8—10 см, а для
проезда автомобиля —не менее 30—35 см. Потоцкому льду работники
должны идти цепочкой, держась за одну общую веревку, чтобы, если
кто-либо один провалится под лед, остальные могли оказать ему по-
мощь.
На ледяных переправах пассажиры должны выходить из автомо-
билей, а водители ехать с открытыми дверцами кабины со скоростью
не более 10 км/ч. •
При движении по лесу или через кустарник надо стараться нс уда-
рить идущих сзади отогнутыми ветвями и не поранить остриями ве-
шек, треног, ломов, топоров и других инструментов. Поэтому идти
но тропинкам нужно не ближе, чем в 3—5 м друг за другом.
При рубке просек деревья валят в промежутки между соседними,
не заваливая поперечные просеки и дороги .
160
Со стороны, куда должно упасть дерево, его подрубают на высоте
от 1/2 до 2/3 диаметра ствола примерно па 1/3 толщины. Затем с про-
тивоположной стороны несколько выше подруба дерево подпиливают,
пока оно не начнет наклоняться,
В момент падения дерева рабочие должны отойти от пня в сторону
на 3—4 м.
При съемках на существующих дорогах с интенсивным движением
автомобилей в 50—100 м с обеих сторон от работающего звена изыска-
телей выставляют рабочих-регулировщиков с красными и желтыми
флажками.
Во время съемочных работ на пересечениях железных дорог
для наблюдения за движением поездов выделяют специального ра-
бочего, с тем чтобы он заблаговременно давал сигнал о прибли-
жении поезда.
Запрещается выполнять эти работы в непогоду и при плохой
видимости.
Высоту подвески проводов воздушных линий электропередач оп-
ределяют расчетом поданным съемки угломерным инструментом с раз-
битого па дороге базиса.
Запрещается непосредственное измерение высоты подвески про-
водов шестом или вешкой.
Перед использованием плавучих средств необходимо убедиться
в полной их исправности и отсутствии течи. Должно иметься необхо-
димое оборудование — весла, уключины, багры, веревки, ковши и
ведра для водоотлива, спасательные приборы.
Максимально допускаемая нагрузка лодки устанавливается в за-
висимости от ее устойчивости (валкости).
Возвышение бортов над водой должно быть не менее 20 см, а в
ветреную погоду — 40 см.
К выполнению гидрометрических работ на мостовых переходах
допускаются только сотрудники, умеющие хорошо плавать и гре-
сти.
На гидрометрических работах, инженерно-геологических изы-
сканиях, буровых, горнопроходческих и геофизических работах и при
работах в песчаных пустынях необходимо выполнять правила техники
безопасности, предусмотренные специальными инструкциями на эти
виды работ.
Все указанные работы должны выполняться только в присут-
ствии технического персонала.
Несчастный случай па изысканиях, в результате которого постра-
давший потерял трудоспособность более чем на Три рабочих дня, не-
обходимо регистрировать по особой форме с установлением причин
несчастного случая и виновников.
Инженерно-технический персонал должен внимательно изучить
правила техники' безопасности и следить, чтобы рабочие знали и со-
блюдали эти правила.
Руководители изыскательских экспедиций, партий, отрядов и
бригад несут ответственность за несчастные случаи, связанные с на-
рушением охраны труда.
6 Зак. 726	, 161
Глава XXIV
Сравнение вариантов автомобильных дорог1
§ XXIV. 1. СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ ДОРОГИ
ПО СТРОИТЕЛЬНЫМ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМ ЗАТРАТАМ
Во время изысканий, а также в процессе разработки технического
проекта возникает необходимость сравнения между собой вариантов
дороги как для выбора лучшего направления дороги на значительном
протяжении (большие варианты), так и отдельных участков в сложных
условиях местности (местные варианты). При сравнении вариантов
предполагается, что частные проектные решения для каждого вариан-
та — положение проектной линии, тип и конструкция проезжей части,
искусственных сооружений и т. д. — являются наиболее целесооб-
разными из возможных.
Варианты можно сравнивать различными методами в зависимости
от значения, протяжения и стоимости дороги по каждому варианту,
а также от стадии проектирования. Так, например, в процессе техни-
ческих изысканий и составления технического проекта на несложные
объекты иногда ограничиваются приближенной оценкой вариантов
но основным показателям. Для разных вариантов определяют сле-
дующие показатели, характеризующие трассу дороги в отношении
(,объемов работ, удобства эксплуатации и безопасности движения:
I протяжение трассы и коэффициент ее развития;
I число углов поворота (всего и на 1 км);
суммарную величину углов поворота 2а и среднюю величину
угла поворота аср = Ха ; л, где п — количество углов поворота;
среднюю величину радиуса кривых Rcv 57,3 (2Д) : (2а), где
ХК — суммарное протяжение кривых;
количество кривых в плане с минимальным радиусом и серпан-
тин;
протяжение участков с большими и предельными уклонами, про-
ходящих в пределах населенных пунктов, а также допускающих
только ограниченную скорость движения (населенные пункты, пере-
сечения в одном уровне, ограничения на кривых малых радусов и др.);
количество пересечений с автомобильными и железными дорогами
в одном и разном уровнях;
количество больших мостов и их протяжение;
количество и размеры специальных инженерных сооружений (тон-
нели, снегозащитные галереи, подпорные стенки, балконы и пр.);
количество мест, где возможны перерывы движения из-за снежных
обвалов, оползней и пр.;
1 объем земляных работ с разделением на группы по трудности раз-
работки;
потребности в основных строительных материалах и средние даль-
ности их возки;
| общую потребность в основных механизмах и рабочей силе.
162
Приведенные показатели позволяют получить достаточно полное
представление 0 сравниваемых вариантах. Однако сопоставить раз-
ные показатели между собой очень трудно. Вариант с лучшими по-
казателями плана может характеризоваться большей средней даль-
ностью возки материалов или большими объемами работ. Осуществ-
ление варианта трассы, проведенного по более короткому направле-
нию, обычно бывает связано с большими объемами работ из-за не-
обходимости пересечения болот, оврагов и водотоков, которые были
обойдены в другом варианте.
Вместе с тем выбор варианта только по минимальным объемам
работ, но большего протяжения приводит к увеличению эксплуата-
ционных расходов. Поэтому приведенные выше показатели вариантов
необходимо сопоставлять между собой так, чтобы избежать оши-
бочных выводов.
Обобщающим показателем для сравнения вариантов может слу- •
жить приведенная стоимость каждого из них. При большой интенсив-
ности движения эксплуатационные расходы по варианту большего
протяжения возрастают настолько, что в течение пескол'&ких лет могут
превысить всю полученную при строительстве экономию по срав-
нению со стоимостью строительства сложной дороги, по более корот-
кого протяжения. Поэтому необходимо оценивать совместно как стро-
ительные, так и эксплуатационные расходы, учитывая весь разнооб-
разный эффект от строительства дороги.
Строительство новых или реконструкция существующих дорог
позволяет более рационально организовать перевозки грузов и пас-
сажиров обслуживаемого района тяготения и обеспечивает получение
как единовременного, так и ежегодного экономического эффекта не-
посредственно на транспорте и во внстранспортных отраслях народ-
ного хозяйства, существующих в районе тяготения.
Г Общая величина народнохозяйственного эффекта от строительства
{или реконструкции дороги складывается из следующих составля-
•ющих:
’ экономического эффекта на автомобильном транспорте от перевозки
.грузов и пассажиров, которые и при отказе от строительства (рекон-
1струкции) дороги также перевозились бы автомобилями по менее со-
•вершенным дорогам. Он получается в результате улучшения дорож-
ных условий работы автомобильного транспорта, сокращения расстоя-
рий перевозки и сокращения продолжительности пребывания в пути
.Грузов и пассажиров;
; экономического эффекта от более рационального распределения
Перспективного грузооборота между разными видами транспорта
и переключения на автомобильный транспорт грузов, которые при
/отсутствии дороги перевозились бы по железным дорогам и вод-
яным путям;
I экономического эффекта, получаемого предприятиями нетранспорт-
I вых отраслей, расположенными в районе тяготения, в результате
' обеспечения регулярных транспортных сообщений и ликвидации не-
обходимости создания запасов круглогодично производимых и равно-
мерно потребляемых грузов; сокращения потери грузов при автомо
е*	.	163
бильных перевозках и ликвидации потерь от несвоевременной доставки
дефицитных грузов и вывоза сельскохозяйственной продукции;
экономического эффекта от развития в районе тяготения новых
производств и освоения новых источников природных ресурсов после
ввода дороги в эксплуатацию. Он складывается из сокращения издер-
жек йа производство продукции во вновь освоенных районах по срав-
нению с ее производством в старых районах (снижение стоимости про-
дукции франко-место потребления), а также из прироста в районе тя-
'отения производства продукции, которая не может быть получена
тли реализована где-либо без строительства дороги (например, уве-
личение производства и продажи продуктов в пригородной зоне после
строительства дороги, разработка дефицитных полезных ископаемых
i и т. д.);
! экономического эффекта в непроизводственной сфере от благо-
* устройства района тяготения в результате строительства автомобиль-
ной дороги, увеличения отчислений автотранспортных организаций
в государственный бюджет, вызванного возникновением новых пас-
сажирских транспортных связей, увеличения отчислений в государ-
ственный бюджет предприятиями общественного питания, культурно-
бытового обслуживания, торговли и т. д., возникшими в районе тяго-
тения в связи со строитетельством дороги;
экономического эффекта от уменьшения количества дорожно-
транспортных происшествий в результате реконструкции автомобиль-
ных дорог. Каждое происшествие связано с потерями народного хо-
зяйства от выбывания трудящихся из сферы материального производ-
ства на длительные сроки для лечения, а при смертельных исходах —
полностью. При происшествиях повреждаются автомобили и грузы.
Уменьшение потерь от снижения дорожно-транспортных происшест-
вий за срок окупаемости часто достигает 20—30% затрат на рекон-
струкцию дороги.
Круг факторов, подлежащих учету при определении эффективности
капиталовложений, устанавливается в зависимости от конкретных осо-
бенностей района и наличия исходных данных и должен быть по воз-
можности наиболее полным.
Количественная оценка каждой формы проявления эффективности
строительства осуществляется путем сопоставления условий, возни-
кающих в результате строительства дороги, с тем состоянием, кото-
рое имело бы место в данном районе при отказе от строительства этой
дороги.
Необходимые данные для точного подсчета величин, используемых
при оценке вариантов, сведены в «Указания по определению экономи-
ческой эффективности капиталовложений в строительство и рекон-
струкцию автомобильных дорог» (ВСП 21-75, Минавтодор РСФСР).
Предложены и некоторые другие методы оценки вариантов. В ме-
тоде сравнения вариантов по показателю экономичности, предло-
женному проф. И. А. Романенко, учитываются стоимость перво-
начального строительства и последующей реконструкции автомобиль-
ной дороги, расходы по перевозкам и затраты труда на строительство
и реконструкцию дороги и на перевозки грузов.
164
При сравнении вариантов учитывают накопления, получаемые на-
родным хозяйством вследствие уменьшения дорожно-транспортных
расходов при реконструкции дороги. Срок реконструкции в первую
очередь определяют по экономическим соображениям и принимают
год, в котором сумма строительных и эксплуатационных затрат будет
минимальной. За период сравнения вариантов рекомендуется прини-
мать срок, когда наступает необходимость реконструкции для варианта
с наибольшими первоначальными капитальными вложениями и на-
именьшими последующими эксплуатационными затратами. Сравнивать
варианты следует с учетом отдаленности и рассредоточенности капита-
ловложений, причем приведенные к одному году сбережения относятся
к затратам живого труда, создающего эти сбережения. В конечном
счете варианты сравнивают по двум показателям: сбережениям й за-
тратам рабочего времени, необходимого для накопления этих сбере-
жений. Отношение сбережений к затратам труда называется показа-
телем экономичности. Из двух вариантов следует принять тот, для
которого показатель экономичности будет большим.
Вопрос сравнения вариантов по технико-экономическим показа-
телям весьма сложен, и поэтому до настоящего времени нет единого,
общепризнанного метода. В практике проектных организаций наиболь-
шее распространение получил метод сравнения вариантов по коэф-
фициенту эффективности капиталовложений (см. ВОН 21-75).
Важное значение при выборе варианта имеет степень сложности
технических вопросов строительства. Так, например, участки, тре-
бующие устройства специальных сооружений (крупных мостов,
тоннелей, снегозащитных галереи, подпорных стенок и др.), оползни,
сели, осыпи, болота осложняют строительство, вызывают повышен-
ный расход материалов и могут заставить предпочесть вариант с об-
ходом таких сложных мест.
Наиболее эффективные проектные решения выявляют путем срав-
нения вариантов по ггоказателям, основными из которых являются еди-
новременные и текущие затраты. Объемы перевозок по вариантам долж-
ны быть одинаковыми. Сравнительная эффективность вариантов выяв-
ляется сопоставлением суммарных приведенных затрат (но вариантам),
рассчитываемых по формуле
р = . g[1 re 4. V_____________9_____
ПР	пр + ^ (1-Ин.п)'
(XXIV.1)
и где Нн — нормативный коэффициент сравнительной эффективности, рав-
ный ₽в настоящее время 0,12; Ен.п — коэффициент приведения текущих затрат
к последнему году строительства, равный в настоящее время 0,08; Кпр — еди-
новременные затраты (капиталовложения), приведенные к последнему году строи-’
Тельства; /с — срок сравнения вариантов; С/ — текущие затраты (на перевозки
и ремонты) на М год.
Наилучшему варианту соответствует наименьшая приведенная
стоимость. Однако этим способом устанавливается лишь лучший из
вариантов, но не оценивается его народнохозяйственная эффектив-
165
Таблица XXIV.l
Коэффициент f жегоднсго прироста интенсивности	Расчетный год	i Коэффициент > ежегодного прироста интенсивности	Расчетный год	Коэффициент ежегодного прироста интенсивности	Расчетный
1,01	4	1,05	11	1,09	14
1,02	8	1,06	12	1.Ю	14
1,03	10	1.07	13	1.11	15
1,0-1	11	1,08	13	1,12	15
ность. Для определения эффективности капиталовложений производят
расчет по формуле
Е = . ссущг_2ир_ ,	(XXIV.2)
Кдр Леущ
где индексом «сущ» обозначены единовременные и текущие затраты при су-
ществующем положении (т. е. до постройки дороги или мостового перехода),
индексом «пр» обозначены затраты, предусматриваемые проектом.
Строительство дороги или перехода экономически эффективно, если,
фактический коэффициент
=0,12.
Сравнение ведут но одному расчетному году, выбираемому в за-
висимости от темпа роста интенсивности движения (табл, XXIV.l).
При линейном возрастании интенсивности движения расчетным
годом является 12-й.
§ XXIV.2. ОЦЕНКА ВАРИАНТОВ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ,
ПО ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ
Даже при проектировании новых дорог не всегда имеется возмож-
ность обеспечить постоянство пропускной способности на всем их
протяжении, так как скорость движения из-за различия величин эле-
ментов плана и профиля имеет колебания на отдельных участках» На
существующих дорогах различие величин элементов в плане и про-
дольном профиле на отдельных участках приводит к тому, что вели-
чина пропускной способности смежных участков может сильно разли-
чаться..
Для оценки пропускной способности дороги и выявления участков,
на которых в первую очередь возможно возникновение заторов, строят
линейные графики пропускной способности (рис. XXIV.l).
При построении графика пропускной способности могут быть ис-
пользованы два способа—расчетный и коэффициентов снижения.
Приближенный расчетный метод исходит из уравнений (VI.4)
и (VI.5) (см. ч. I, § VI.4). Интенсивность движения, соответствующая
пропускной способности, должна удовлетворять обоим уравнениям,
166
План дороги.
Километры
Прямые и кривые
ЮОм
Я=200 м
Я = Я00м
Продольный уклон, 7ОО__________
Расстояние видимости,м_________
Ширина проезжей чисти и
одачин.м ,_____________________
Интенсивность движения, авт/ч, и
количество тяжелых автомобилей.
в5
Плотность движения, авт/км 30
15
75
Скорость движения,км/ч	so
25
Г	2000
Пропускная способность,	,спп
У авт1ч	1500
WOO
Рис. XXIV.l. График пропускной способности участка дороги:
1 — скорость одиночных автомобилей; 2 — средняя скорость потока; 3 — пропускная способ-'
ность при наличии разметки проезжей части и дорожных знаков; 4 —то же, при отсутствии
разметки и знаков
рно. XXIV.2. Связь между скоро-
стью свободного движения одиноч-
ного автомобиля, пропускной спо-
собностью дороги и средней скоро-
стью транспортного потока
т. е. определяется точкой пересечения выражающих их линий на
графике (рис. XXIV.2). Но в уравнении (VI.4) влияние дорожных
условий отражается только величиной скорости свободного движения
i’„. Если ухудшение дорожных условий вызывает уменьшение скорости
свободного движения до и'о, то средняя скорость транспортного потока
снижается до 1ур и величина пропускной способности соответственно
уменьшается до N'o. При этом ли-
ния зависимости скорости от ин-
тенсивности движения как бы сме-
щается параллельно самой себе по
отношению к первоначальному по-
ложению для скорости п0 соответ-
ствующей нестесненным условиям
движения. Поэтому вначале строят
график скорости свободного движе-
ния по дороге для одиночного лег-
кового автомобиля, а затем опреде-
ляют исходя из рассчитанных или
измеренных скоростей на разных
участках соответствующие им про-
пускные способности.
Более распространен другой спо-
соб определения пропускной спо-
167
собиости, основанный на использовании опытных коэффициентов,
отражающих влияние дорожных условий на изменения пропускной
способности по сравнению с горизонтальным прямым участком. Эти
коэффициенты были установлены канд. техц. наук В, В, Сильяновым
по данным наблюдений.
Пропускная способность у какого-либо участка дороги, измеряе-
мая в приведенном количестве легковых автомобилей, определяется
из выражения
...,р13,	(XXIV.3)
где Ajrax—максимальная практическая пропускная способность; Pi — Р13 —коэф-
фициенты снижения пропускной способности за счет влияния неблагоприятных
условий.
Значения частных коэффициентов снижения пропускной способ-
ности дорог с двумя полосами движения приведены ниже в сокра-
щенном виде:
Ширина полосы движения м . !ч 		3,75 1,0	3,5 0,97	3.0 0,85			
Расстояние от кромки проез- жей части до препятствия на обочине, м . . . . . . . рг (для ширины проезжей ча- сти 3,5 м)			2,5 1,0	, 2,0 0,99	1,5 0,95	1,0 0,90	0,5 0,83	0 0,78
Количество автопоездов в со- ставе транспортного потока . рз (при 20% легких и средних грузовых автомобилей) , .	1 0,98	10 0,93	20 0,87	30 0,81		
Продольный уклон, %0	... (при длине подъема 500 м и 10% автопоездов) . . . ,	20 0,92	30 0,91	40 , 0,83	50 0,75	60 0,64	
Расстояние видимости, м . . Р5	  .	50 0,68	50—100 0,73	150—250 250—35 0,90	0,98			
Радиус кривых в плане, и . . &		>600 1,о	450—250 0,96	<100 0,85			
Снижение скорости движения в зоне действия дорожных зна- ков в населенных пунктах, до скорости, км/ч . . , . Р? и р,з 		60 1,0	50 0,98	30 0,88	20 0,76	10 0,44	
Пересечения в одном уровне: при количестве автомобилей, 1 поворачивающих налево, % I (ширина проезжей части 7 м)	0	20	40	60	80	
Ps при пересечениях: необорудованных .... с островками	,	0,94 0,98	0,82 0,96	0,70 0,91	0,57 0,84		0,47 0,84
>	»	и переходно- скоростными полосами . е	1	1	1	1	0,95	
1б§
Тип обочин . . . р9 ...... Тип покрытия , , Рю •   • s 	..... укрепленные щебнем 	 0,99 шероховатое усовершенст- вованное 	 1	укрепленные засевом трав 0,95 асфальто- бетонное 0,87	сухие неукреплен- ные 0,90 булыжная мостовая 0,42
Участки около	автобусных		
остановок, площадок отдыха	в стороне		без отделения от	
₽>.			проезжей 0,64	части
Наличие разметки ................. осевой	дополнительной полосы
па подъемах
Р12 ............................... 1,02	1,30—1,50
§ XXIV.3. ОЦЕНКА ВАРИАНТОВ АВТОМОБИЛЬНЫХ
ДОРОГ ПО СТЕПЕНИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ
БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ
Степень обеспечения безопасности движения определяется не толь-
ко соблюдением требований к размерам отдельных геометрических
элементов трассы дороги, но и взаимным сочетанием этих элементов.
Поэтому при рассмотрении вариантов дороги обязательна оценка их
по степени обеспеченности безопасности движения. Для этой цели в на-
стоящее время используют два метода — коэффициентов аварийности
и коэффициентов безопасности.
Метод коэффициентов аварийности основан на обобщении мате-
риалов статистики дорожно-транспортных происшествий. Он особен-
но удобен для анализа проектных решений при реконструкции сущест-
вующих дорог, позволяя без громоздких расчетов выявить опасные
места на основе проектных документов.
Степень опасности участков дороги характеризуется итоговым
коэффициентом аварийности, вычисляемым как произведение частных
коэффициентов, учитывающих влияние отдельных элементов плана
и профиля:
Канарр *2 Кз.-Лм,	(XXIV.4)
где коэффициенты	...» представляют собой отношение коли-
чества происшествий при той или иной величине элемента плана и профиля
к количеству происшествий на эталонном прямом участке дороги с проезжей
частью шириной 7,5 м и с твердыми широкими обочинами на прямом горизон-
тальном участке дороги.
Значения коэффициентов, выведенных по материалам анализа
данных отечественной и зарубежной статистики дорожно-транспорт-
ных происшествий, приведены ниже:
Интенсивность движения,
авт./сут...................... 500	1000	3000	5000	7000	>9000
К] , ......................  0,40	0,50	0,75	1,00	1,40	1,70
169
Ширина проезжей части, м
(при укрепленных обо-
6
7.5
Кг (при неукрепленных обо-
чинах) ......
Ширина обочины, м .
К3 . . . ............
Продольный уклон, %0
Ка (без разделительной
лосы) ...............
К. (с разделительной по-
лосой) ...................
Радиус кривых в плане, м .
0.5
2,2
20
по-
С 50
2,2
1,5
1,35
0,8
4
2,5
/<5......................
Видимость дороги, м . .
10
Ks в продольном профиле .
100
3
4
Ширина проезжей части мо-
стов по отношению к про-
езжей части дорога , .
Кт . .	........
Длина прямых участков, км
Дз . .  ...............
Пересечения в одном уров-
не при интенсивности дви-
жения по главной дороге,
авт./сут .............
....................
Тип пересечения с примы-
кающей дорогой .
 в
Видимость пересечения в од-
ном уровне с примыка-
ющей дорогой, м . . .
Дп........................
Число полос движения на
проезжей
части
Д12
Расстояние
проезжей
рактернстика, м
от застройки до
части и ее ха-
К» . ,
170
1,5
1,4
30
1,25
1,0
100
меньше
на
6
3
С1000
1,5
разных
уровнях
>60
2
20,
2,75
2'
1,2
70
50
2,5
2,8
1,4
3
80
3
150
1,25
200—
300
400—
600
1,5
1000—
2000
5,4
м
3
5
4	2,25	1,6	1,25
200	300	400	>500
2,3	1,7	1,2	1,0
2,9	2,0	1,4	1,0
равна	шире		ширеч
	на !	1 м	на 2 м
	1,5		1,0
10	15	20	
1,4	1,6	1,9	
>25
2
1600—3500
2,0
>2000
1
3500—5000 5000—7000
3	4
уровне при интенсивности
в одном
движения на пересекающей дороге,
% от суммарной на двух дорогах
<10	.....
1,5
60—40
3
1,5
име-
ются полосы
местного
движения
2.5
10-20
3,0
40—30
1,65
30—20
4
без раздели-
тельной
полосы
0,8
5-10,
имеются
тротуары
5
с
>20
4,0
10
4
раздели-
тельной
полосой
0,65
5, полосы
местного дви-
жения отсут-
ствуют, тро-
туары есть
7,5
5, полосы
местного
движения и
тротуары
отсутствуют
' 10
Величина коэффициента
сцепления ф .......
Характеристика покрытия .
Л14 •	**•**••
0,2—0,3	0.4	0,6
скользкое	чистое	
	сухое	
2,5	2,0	1,3
0,7	0.75 '
шсрохо-	очень
ватое шероховатое
1,0	0,75
Поскольку зависимость величины коэффициента аварийности от
поперечного уклона проезжей части на кривых и наличие виражей
специально не учитывается, при оценке степени безопасности дви-
жения следует исходить из величии эквивалентных радиусов кривых,
допускающих проезд с той же скоростью, что и рассматриваемые кри-
вые, но имеющих уклон виража, равный уклону проезжей части на
прямых участках. Величину эквивалентных радиусов можно опре-
делить из выражения
^=-^44^,	(XXIV.5)
(фпр-Нпр)
где R — радиус, м; Ф — коэффициент поперечной силы, при расчетах на
устойчивость принимаемый равным коэффициенту поперечного сцепления;
гКр — поперечный уклон виража Индекс «кр?> относится к рассматриваемой
кривой, а индекс «пр»— к характеристике проезжей части на прилегающем
участке.
Результаты определения коэффициентов аварийности оформляют
в виде линейных графиков (рис. XXIV.3). Для их построения анали-
зируют план и профиль дороги по каждому из показателей, приве-
денных выше, и выписывают величину соответствующего частного
коэффициента аварийности. Перемножение по вертикали для каждого
участка всех коэффициентов дает величину итогового коэффициента
аварийности.
На линейных графиках итогового коэффициента аварийности целе-
сообразно отмечать по данным ГАИ места дорожно-транспортных про-
исшествий за несколько лет, которые обычно хорошо совпадают с пи-
ками на графиках При равных значениях итогового коэффициента
аварийности в первую очередь реконструируют те места, где было
больше зарегистрировано происшествий или они имели большую
тяжесть.
В проектах реконструкции дорог в условиях равнинного и хол-
мистого рельефа рекомендуется предусматривать перестройку участ-
ков с коэффициентом аварийности более 25—40 в зависимости от мест-
ных условий. При проектировании новых дорог целесообразно перепро-
ектировать участки, для которых коэффициент аварийности превы-
шает 15—20.
Метод коэффициентов безопасности основан на указанной выше
связи между вероятностью происшествий и отношением скоростей
движения, обеспечиваемых данным участком дороги, и скоростей,
которые могут быть достигнуты въезжающими на него автомобилями
на предшествующем участке.
Основой для расчетов является теоретический график скоростей
Движения, При оценке скоростей движения на существующих до-
171
рогах может быть использован график скоростей, полученный экспе-
риментально.
В методику расчета скоростей для определения коэффициента
безопасности вводят следующие изменения: .
при расчетах скоростей не принимают во внимание местные ог-
раничения скорости, накладываемые требованиями правил движения
по дорогам (ограничение скорости в населенных пунктах, на переез-
172
дах железных дорог, на пере-
сечениях других дорог, на
кривых малых радиусов, в
зонах действия дорожных
знаков и др.). Этим как бы
учитывается влияние возмож-
ной недисциплинированности
или недостаточной опытности
отдельных водителей;
не учитываются участки
торможения для плавного из-
менения скорости движения
при въездах на кривые малых
радиусов, узкие мосты и т. д.
В конце каждого участка до-
роги определяют максималь-
ную скорость, которая на нем
может быть развита, без учета
условий движения на после-
Рис. XXIV.4. График коэффициента безо-
пасности:
/ — коэффициенты для движения вправо-, 2 — то
же, в противоположном направлении; 3 — ско-
рость, допускаемая па кривой
дующих участках;
возможную скорость дви-
жения на кривых в плане
оценивают исходя из предель-
ного значения коэффициента
поперечного сцепления, обеспечивающего устойчивость автомобиля
против заноса при мокром состоянии покрытия;
считают, что скорости движения возрастают до тех пор, пока
не превысят величины, обеспечиваемой каким-либо элементом плана
или профиля. При дальнейших расчетах полагают, что автомобиль
входит на следующий участок со скоростью, обеспечиваемой данным
элементом.
Все эти изменения методики преследуют цель отражения при
оценке безопасности наиболее неблагоприятного режима движения ав-
томобилей по дороге.
По рассчитанным графикам скоростей движения в двух направ-
лениях определяют соотношения скоростей при входе на каждый эле-
мент дороги и скорости, допускаемой геометрическими элементами
рассматриваемого участка.
На основе полученных данных строят график изменения по длине
Дороги величин коэффициентов безопасности (рис. XXIV.4).
Участки, для которых коэффициент безопасности менее 0,4, очень
опасны для движения, от 0,4 до 0,6 — опасны, от 0,6 до 0,8 — мало-
опасны. При X >0,8 дорожные условия не оказывают влияния на
безопасность движения.
Основным показателем степени опасности движения по сравни-
ваемым вариантам при использовании обоих методов анализа является
количество участков, не удовлетворяющих предельным допустимым
значениям критериев безопасности. Можно в качестве обобщающего
показателя определить величины средних коэффициентов аварийности
173
и безопасности как среднюю величину ординаты прямоугольника,
равновеликого по площади ступенчатому графику эпюры коэффи-
циентов аварийности или безопасности.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Б а б к о в В. Ф. Дорожные условия и безопасность движения. Изд. 2-е.
М., «Транспорт», 1970. 256 с.
Бронштейн Л. А., Гарманов Е. Н. Экономическая эффек-
тивность капитальных вложений в дорожное строительство. М., «Высшая шко-
ла», 1966. 142 с.
Методические рекомендации по оценке пропускной способности автомобиль-
ных дорог. Министерство строительства и эксплуатации автомобильных дорог
РСФСР. М„ «Транспорт», 1975. 73 с,
Глава XXV
Проектирование дорог по материалам аэрофотосъемки
§ XXV. 1. СТЕРЕОМОДЕЛЬ МЕСТНОСТИ
Значительное сокращение «роков, уменьшение объемов и стои-
мости полевых работ, а также повышение качества проекта автомо-
бильных дорог достигается использованием материалов аэрофотосъе-
мок, стоимость которых не превышает 6% стоимости изысканий для
составления технического проекта.
Современные методы аэросъемки, фотограмметрических измерений
и дешифрирования аэроснимков дают возможность определять исход-
ные данные и вести разработки проектных материалов с точностью,
вполне обеспечивающей определение объемов и стоимостей дорожно-
строительных работ. В то же время в этом случае имеется лучшая
возможность оценки местности и выбора вариантов трассы, чем при на-
земных работах. Перенесение трассы в натуру при проектировании
по материалам аэрофотосъемок выполняют на стадии рабочего проек-
тирования.
Применение аэроизысканий в проектировании автомобильных
дорог является предметом изучения специального курса «Аэрогеоде-
зия и аэроизыскания», и поэтому в данной главе о них дается лишь об-
щее представление, необходимое для целостного впечатления об их
месте в системе проектно-изыскательских работ.
Основой для проектирования дорог являются аэроснимки, полу-
ченные с самолета, совершившего ряд залетов по прямым линиям
над местностью, в пределах которой должна быть проложена проек-
тируемая дорога (рис. XXV.I). Съемки выполняют по договорам спе-
циальные отряды Министерства гражданской авиации. Направление
маршрутов намечают на основе воздушных рекогносцировочных об-
следований местности, изучения мелкомасштабных топографических
карт или имеющихся па район изысканий материалов аэросъемок
прошлых лет,
174
Современные аэрофото-
съемочные аппараты, как пра-
вило, снабжены стабилизи-
рующими устройствами, кото-
рые обеспечивают автоматиче-
ское сохранение практически
отвесного положения оптиче-
ской оси аэрофотоаппарата в
течение всего процесса фото-
графирования, Фотографиро-
вание ведут с перекрытием
изображения местности на
смежных аэроснимках в на-
Рис. XXV.1. Схема аэрофотосъемочных ра*
бот:
I — маршруты аэрофотосъемки зоны трассирова-
ния; 2 — участки аэрофотосъемки сложных мест
трассы в крупном масштабе; 3—варианты трассы
правлении полета примерно на 60% и в поперечном направлении
между снимками смежных маршрутов на 20—60%. В момент экспози-
ции каждого снимка фиксируют также показания радиовысотомера
и статескопа — приборов, показывающих высоту полета над мест-
ностью и уровенной поверхностью. Масштабы фотографирования изби-
рают в зависимости от целей проектирования, необходимой точности
и условий местности (табл. XXV.I). При этом точность рисовки релье-
фа не может быть большей чем 1/1000 высоты фотографирования.
Трассирование дорог ведут по стереоскопической модели — про-
странственному изображению поверхности земли, возникающему
при стереоскопическом наблюдении двух надлежащим образом ориен-
тированных взаимно перекрывающихся аэрофотоснимков. Для этого
в обычном стереоскопе (рис. XXV.2) два смежных снимка (стерео-
пару) располагают таким образом, чтобы левый приходился против
левого глаза, а правый против правого. Соответствующие точки аэро-
снимков должны быть расположены на линиях, параллельных базису
глаз-линии, проходящей через центры зрачков, Стереопару ориенти-
руют до тех пор, пока не будет достигнуто полное совмещение иден-
тичных контуров и получена отчетливая видимость изображения мо-
дели во всем поле зрения стереоскопа при правильном положении
Таблица XXV.1
Назначение оьемки	Масштабы съемки	Высота фотографи- рования, м
Разработка техническог® проекта Трассирование: средние условия местности	1 12 000—1 г 20 000	700—1 000
сложные условия местности	1.17000— 1 » 25 000	1 000—2 000
Топографическая съемка и проектиро- вание мостовых переходов: средние условия местности	1.2000—1 . 5000	200— 500
сложные условия местности	1 : 2 000—1.5 000	350—1 000
Рабочее проектирование Проектирование земляного полотна и водоотвода: средние условия местности	1 : 1 000—1 .-3 000	200— 500
сложные условия местности	1 .2 000—1.4 000	200— 700
175
видимой на стереомодели гидрографической сети относительно гори-
зонтальной поверхности.
Последовательное построение стереомодели парами из смежных
снимков позволяет рассматривать под стереоскопом стереомодель по
каждому маршруту залета. При использовании специальных фотограм-
метрических приборов (аэропроектор-мультиплекс) из взаимно ориен-
тированных снимков может быть образована общая стереомодель все-
го маршрута.
Изображение полученных при залете аэроснимков сложных участ-
ков трассирования приводят при помощи специальных приборов —
фототрансформаторов к одному масштабу в горизонтальной проекции,
устраняя влияние различных наклонов снимков, рельефа местности
и неизбежных колебаний высоты полета самолета. Для проектиро-
вания дорог аэроснимки трансформируют, приводя фотоизображения
местности к заданному' масштабу только в зоне приложения дороги.
При этом исходят из показаний радиовысотомера и статоскопа — при-
бора, показывающего колебания в высотах полета самолета в момент
аэрофотографирования.
Для образования на фотограмметрических приборах нормально
ориентированной в пространстве стереомодели и для трансформиро-
вания аэроснимков при проектировании дороги аэроснимки предва-
рительно взаимно ориентируют, а затем уровенную поверхность об-
разованной в некотором масштабе стереомодели приводят в горизон-
тальное положение, чем выполняют внешнее ориентирование стерео-
модели. Для этого необходимо знать точное положение на местности
не менее трех опознаков — хорошо различимых на снимках контур-
ных точек местности, координаты и отметки которых известны. При от-
сутствии на местности характерных контурных точек и в сильно за-
лесенной местности опознаки обозначают на местности до начала аэ-
росъемочных работ, вырубая просеки, устраивая искусственные зна-
ки из бревен и камней, отрывая мелкие широкие канавки в виде кру-
Рис. XXV.2. Стереоскоп Л-3
176
гов, прямоугольников или 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 на сложных участках и мостовых
переходах—на 4—6 базисов. (Базис фотографирования'—расстояние
между центрами проектирования смежных аэроснимков.) Координаты
опознаков определяют методами полевой, камеральной или воздуш-
ной привязки аэроснимков.
При базисе фотографирования снимков 900—1800 м, принимаемом
для составления технического проекта, опознаки должны распола-
гаться в пределах 10—35 км друг от друга. При полевой привязке
снимков на местности разбивают специальную съемочную сеть или
производят привязку опознаков к государственной опорной сети при
помощи геодезических инструментов. Наиболее пригодны для этой
цели инструменты, позволяющие с высокой точностью измерять
большие расстояния, например радио- и светодальномеры.
, При камеральной привязке аэроснимков координаты контурных
Точек местности устанавливают по имеющимся топографическим
картам. Аэроснимки целесообразно привязывать к точкам, высоты ко-
торых указаны на карте отметкой. Для высотной привязки исполь-
зуют также уровни изобразившихся на аэроснимках водных поверх-
ностей. При воздушной привязке аэроснимков могут быть исполь-
зованы радиогеодезические методы измерений с аэрорадионивелиро-
ванисм. Их обычно ведут одновременно <; аэросъемкой.
При проектировании дорог целесообразны наиболее дешевые и
производительные камеральные методы привязки аэроснимков.
Трассирование автомобильных дорог по стереомоделям с полу-
чением всех данных, необходимых для составления проектов, ведут
на фотограмметрических приборах — чаще всего на стереометрах. Аэ-
роснимки, закладываемые в стереометры, ориентируются при помощи
имеющштея в приборах коррекционных устройств по высотам ориен-
тирующих точек стереопары. При ориентировании в приборах аэро-
снимков уровней плоскости модели должна быть придана надлежащая
горизонтальность. Необходимо также обеспечить соблюдение точности
измерения расстояний и превышений по трассе.
Если опознаки, положение которых точно определено, располо-
жены на большом расстоянии друг от друга, производят планово-вы-
сотное сгущение опорной сети, выполняемое также фотограмметри-
ческими методами. Предложен ряд способов фототриангуляции или
фотополигонометрии, которые позволяют получать необходимое ко-
личество дополнительных ориентирующих точек с известными пла-
новыми координатами, обеспечивающими проектирование дорожного
полотна в плане с заданной точностью. Сгущение высот производят
способами неискаженной модели, ЦНИИГАиК и другими методами,
описанными в литературе по аэроизысканиям и фотограмметрии.
Наиболее точные результаты для любых условий местности дает
сгущение планово-высотного обоснования аэроснимков методом про-
странственной фототриангуляции. Его производят либо на универ-
сальных приборах, либо аналитически с использованием высокоточных
~в Л
Рис. XXV.3. Схема к определению превыше-
ния уровней между различными точками
местности
стереокомпараторов и элек-
тронных вычислительных ма-
шин. Результаты сгущения
нланово-высотного обоснова-
ния используют для внешнего
ориентирования модели или
аэроснимков на различных
фотограмметрических прибо-
рах.
Для выполнения различ-
ных проектно-изыскательских
работ стереомодель местности
необходимо ориентировать.
Для этого, изменяя ее про-
дольные и поперечные накло-
ны к горизонту, добиваются
соответствия на ней высотно-
го размещения опознаков тем
превышениям, которые были
вычислены по высотам этих
точек. Одновременно с этим
уточняют масштабы изобра-
жения местности на снимках"
в зоне трассирования, по которым в дальнейшем измеряют расстоя-
ния в плане между точками трассы или местности.
Для проектирования по стереомодели необходимо уметь определять
по ней превышения и уклоны между различными точками местности.
Рассмотрим способы их определения для случая, когда снимки го-
ризонтальны, а их це.нтры проектирования расположены на одном
уровне (рис. XXV.3). Обозначим базис фотографирования этих сним-
ков (расстояния между центрами фотографирования смежных сним-
ков) В.
Если принять за оси абсцисс обоих снимков направления вдоль
базиса фотографирования от главной точки 0 каждого снимка, то аб-
циссы некоторой точки А, расположенной на поверхности О, = 0}i,
принятой на снимках отсчета за уровень для превышений, будут рав-
ны на первом снимке +х', на втором (—х'), Из геометрических
^отношений (с учетом знаков отрезков) получим
X( = (.i.-q—(XXV.1)
где т — характеристика масштаба участка аэроснимка, на котором рас-
. И*
положена точка Л, равного 1 : т0. Причем т0 = —.
Алгебраическую разность абсцисс точки А на снимках (хЬ —x'i) —
= р0 называют продольным параллаксом точки А, Из уравнения
(XXV. 1) вытекает важное следствие
Ри = хо—хо = ———Ьо,
178
т. е., что. продольный параллакс какой-либо точки является базисом
фотографирования местности, выраженным в масштабе изображения
этой точки на снимке. Очевидно, что все точки аэроснимка, распо-
ложенные в одной горизонтальной плоскости, имеют одинаковые
продольные параллаксы. На этом свойстве основана рисовка рельефа
по стереомодели при аэрофототопографических съемках местности.
Для точки С, имеющей большую отметку, чем А, продольный парал-
в
лаке равен ха — Xq = ра = —.
Из чертежа видно, что точки С и А имеют равные продольные
параллаксы. Превышение точки С над точкой А, обозначаемое /ic,
может быть найдено из разности продольных параллаксов точек
дР = Рс— Ра = Ьс~ Ьа =
Так как В = ^2, то после
Г
щее выражение получим
Bf  bfK = Bfhc '
подстановки его значения в предыду-


(XXV.2)
откуда
he =
А^о
(XXV.3)
Продольные параллаксы измеряют при стереоскопическом наблю-
дении точек на фотограмметрических приборах.  Для определения
разности продольных параллаксов на аэроснимках в полевых условиях
применяют прозрачные параллактические пластины, обеспечиваю-
щие измерение с ошибкой, не превышающей = 0,05 мм. Более
точное определение координат точек и продольного параллакса можно
получить с помощью стереокомпаратора.
Для учета обычно встречающейся на практике негоризонтальности
снимков и различия в высотах полета в измеренную разность продоль-
ных параллаксов на таких снимках необходимо вводить поправки.
В наиболее совершенных фотограмметрических приборах это выпол-
няется автоматически при помощи специальных коррекционных
устройств,	
§ XXV.2. ТРАССИРОВАНИЕ ДОРОГ ПО СТЕРЕОМОДЕЛЯМ
Трассирование дорог по стереомодели выполняют в несколько эта-
пов. Предварительно оценивают местность в точки зрения возможности
проложения дороги—дешифрируют аэрофотоснимки, анализируют
ирунтовогидрологические условия местности, оценивают устойчи-
вость и крутизну склонов и т. д. Эта оценка достаточно надежна, так
как современные методы дешифрирования аэроснимков под стерео-
179
скопом позволяют получить достаточно надежную оценку природ-
ных условий района проложения трассы. Используя прямые признаки
дешифрирования — форму, размеры, тон, тени и структуру изобра-
жения объектов, удается камерально установить почти все изображен-
ные на снимках элементы местности, важные для размещения трассы
(рис. XXV.4). Основываясь на косвенных признаках дешифрирования
и сопоставления аэроснимков с эталонными снимками хорошо изучен-
ных участков, удается получить характеристики грунтовых и гидро-
геологических условий по различному на моделях микрорельефу
местности, и особенно растительному покрову, являющемуся хорошим
индикатором увлажнения местности. На аэроснимках весьма ярко
выделяются границы заболоченных пространств, солончаки, такыры,
песчаные аллювиальные отложения, оползневые участки, осыпи,
места распространения карстов и др.
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 поло-
жение углов поворота трассы и специальными прозрачными шабло-
нами подбирают положение клотоидных или круговых кривых трас-
сы (рис. XXV.5). В сильно пересеченной и горной местностях трасси-
рование ведут на стереометре СТД-2.
Рис. XXV.4. Аэрофотоснимок в масштабе 1 : 18 000:
7 — поселок; 2—автомобильная дорога; 3 — железная дорога; 4 — переезд через железную
дорогу; 5 — грунтовые дороги; 6 —пашня; 7—лиственный лес; 6 — хвойный лес; 9 — луг!
10 — овраг; 11 — просека
180
i Рис. XXV.5. Прозрачные шаблоны для подбора кривых трассы по стереомодели
местности:
а — круговых; 5 — клотоидных; в — стереошаблон кривых
По направлению наиболее выгодного варианта на стереомодели
избирают точное положение трассы с разбивкой пикетажа и после-
дующим определением отметок. В простейших случаях, когда пре-
дельные допустимые уклоны могут встречаться редко, лишь па отдель-
ных трудных участках местности, направление трассы задается из
общих требований соответствия его воздушной линии. Продольные
уклоны проверяют, используя превышения 11а одной конечной точки
под другой и расстояние между ними L = где I — расстояние на
s снимке между этими точками; f— фокусное расстояние аэрофото-
аппарата.
Рабочие отметки дороги на участках насыпей и выемок определяют
Но уравнению (XXV.2) по измеренным разностям продольных парал-
 лаксов 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 применяемой аппаратуры используют разные
методы пространственной укладки трассы на стереомодели. Для неко-
торых фотограмметрических приборов отечественного производства
Имеются приспособления, которые позволяют вести марку прибора
под заданным продольным уклоном.
Проектировщик должен лишь перемещать марку в направлении
трассирования, чтобы она касалась поверхности пространственной сте-
реоскопической модели. Отмечая на снимке карандашом характерные
181
точки линии заданного уклона трассы, уложенной по стереомодели,
получают первое приближенное положение трассы, которое затем
уточняют, спрямляя отдельные участки и вписывая кривые в изобра-
жение местности на стереомодели прозрачными шаблонами кривых.
Истинный радиус подобранной кривой трассы определится по формуле
R = rtmCf,	(XXV .4)
где г; — радиус кривой шаблона; тср — знаменатель среднего масштаба
изображения 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 горизон-
тальном перемещении марки прибора. Такой метод целесообразен в
сложных условиях рельефа при развитии линии по склонам. Посколь-
ку разные участки местности имеют различные продольные уклоны
и использование максимальных продольных уклонов не является обя-
зательным во всех случаях, работу ведут по участкам, изменяя по
мере надобности наклон стереомодели.
По намеченной на аэроснимках трассе разбивают пикетаж и про-
водят фотограмметрическое нивелирование. В местах, где дорога будет
проходить в выемках или в насыпях, проекция трассы на поверхность
стереомодели отличается от линии, огибающей рельеф местности
(рис. XXV.6). Потому измерение расстояний и фотограмметрическое
нивелирование ведут по ортогональному следу трассы па аэроснимке
(ломаная линия атпк на рис. XXV.6).
Ортогональный след трассы находят на стереомодели по основным
высотным переломам местности вдоль линии трассы, вычерченной
на аэроснимках. Поскольку земляное полотно имеет относительно
небольшую величину, плановые смещения отыскивают только для
основных переломов профиля местности, принимая ортогональный
след между смежными переломными точками прямолинейным. Иссле-
дования показали, что это практически не вызывает погрешностей,
если смещения ортогонального следа, связанные с разницей высот
смежных точек, не превышают на
аэроснимке 0,3 мм.
Разбивка пикетажа при фото-
грамметрическом проектировании
требует большой внимательности.
Она включает в себя фиксирование
переломных точек трассы в плане
и профиле, определение точного
масштаба снимков, измерение ли-
ний и углов трассы, нахождение
характерных поперечников, опре-
деление положения главных точек
.горизонтальных кривых, расстанов-
ку километров и вычисление пи-
Рис. XXV.6. Ортогональный след кетного положения всех расстав-
трассы на стереомодели и аэроснимке ленных ПО трассе точек.
182
Масштаб каждого аэроснимка устанавливают по фокусному рассто-
янию аэрофотоаниарата и по высоте фотографирования, которую
определяют над средней по высоте точкой участка трассы, располо-
женного в пределах снимка. Измерения расстояний па фотоснимках
ведут короткими участками не более 2 см, суммируя промеренные рас-
стояния и рассчитывая по таблицам элементы круговых и переходных
кривых. Последнее особенно важно при клотоидном трассировании,
Углы поворота трассы измеряют транспортиром или вычисляют по
измеренным сторонам построенного при вершине угла вспомогатель-
ного треугольника.
В настоящее время разработаны программы определения планового
и высотного положения всех точек трассы на электронных вычисли-
тельных машинах. В машину вводят координаты всех характерных
точек трассы и аэроснимков, а затем находят расстояния между ними,
величины углов поворота трассы, основные элементы клотоидных и
круговых криуых, пикетажное положение точек трассы.
Фотограмметрическое нивелирование выполняют по точно ориенти-
рованным на стереоприборе аэроснимкам. Могут быть использованы
стереометры, стереопроекторы, стереографы и другие приборы. До
нивелирования должны быть проведены детальная укладка трассы,
дешифрирование и привязка аэроснимков, сгущение планово-высот-
ного обоснования аэросъемки и ориентирование снимков па стерео-
приборе.
Нивелирование основано на приведенной выше формуле продоль-
ных параллаксов. Для передачи отметок с одной стереопары на дру-
гую используют общие для них связующие точки. Параллаксы
каждой точки измеряют дважды. Нивелирование проводят в двух
направлениях. Участки, покрытые лесом или кустарником, нивелиру-
ют по их поверхности, вводя потом в полученные отметки необходи-
мые поправки на высоту растительного покрова. Для этого исполь-
зуют данное определения высоты деревьев на участках, где рядом с
деревьями видна поверхность земли.
Существует большое количество разного рода вспомогательных
приборов и приставок, облегчающих и упрощающих фотограм-
метрическое нивелирование и вычерчивание продольного профи-
ля трасс.
На особо сложных участках трассирования проводят специальные
крупномасштабные аэрофототопографические съемки, па основе ко-
торых получают топографические планы местности с зарисованным
рельефом При изысканиях автомобильных дорог топографические
съемки, как правило, выполняют стереофотограмметрическим ме-
тодом.
Рисовку горизонталей на приборах начинают с наиболее низких
мест, На крутых склонах обычно вначале рисуют основные горизон-
тали, кратные 2 или 5 м, а затем в их промежутках остальные
в соответствии с принятой высотой сечения рельефа местности
(Л = 0,5—1 м).
Стереомодель позволяет получить и другие данные, необходимые
Для проектирования дороги.
183
Площади водосборных бассейнов определяют планиметром на аэро-
фотоснимках или фотосхемах после нанесения под стереоскопом водо-
разделов по приближенно ориентированной стереомодели.
Цену деления планиметра определяют исходя из среднего масштаба
изображения на снимках границ бассейна. Наиболее точно опреде-
ляются площади бассейнов или их участков, симметрично размещен-
ных относительно центра снимка.
Уклоны тальвегов бассейнов устанавливают по хорошо ориенти-
рованной на фотограмметрическом приборе стереомодели. Расстояние
между ближайшими точками таких определений должно быть не меньше
I = 6APi f
где 6Ар; — предельная сшибка определения разностей продольных парал-
лаксов на приборе. Aimin — предельная допускаемая ошибка в определении
уклона тальвега; b — базис фотографирования в масштабе снимка.
Указанное условие должно быть обеспечено и при проектировании
на стсреомодели водоотводных и нагорных канав. Нагорные канавы
целесообразно укладывать путем проведения на стереомодели линии
заданного уклона маркой прибора.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Федеров В. И. Аэроизыскания автомобильных дорог в мостовых
Переходов. М., «Транспорт», 1975. 200 с.
III илов П. И., Федоров В. И. Инженерная геодезия и аэро-
геодезия. М., «Недра», 1971. 384 с.
Глава XXVI
Технические изыскания мостовых переходов
§ XXVI. 1. ЗАДАЧИ И СОСТАВ ИЗЫСКАНИЙ
Проект мостового перехода составляют на основе результатов
комплекса геодезических, геологических, гидрологических и гидро,
метрических работ, называемых изысканиями мостового перехода-
В отдельных сложных случаях полевые материалы для проектирования
дополняются лабораторными исследованиями моделей мостового пере-
хода.
В проекте мостового перехода должно быть обосновано место пере-
хода реки, т. е. доказано, что выбранный переход наилучшим образом
удовлетворяет требованиям задания на проектирование: обеспечено
наивыгодпейшес положение трассы с точки зрения обслуживания хо-
зяйственного района; строительно-эксплуатационные затраты на со-
оружения и транспортные расходы на перевозки минимальны; обеспе-
чена безопасность движения, определяемая устойчивостью соору-
ди
жений мостового перехода; выполнены требования судоходных и
сплавных органов и т. д.
В проекте должны быть установлены основные размеры всех
сооружений мостового перехода, достаточные для пропуска грузов
и обеспечения сопротивляемости сооружений разрушающему действию
водного потока, не ограничивающие нормального использования во-
дотока в хозяйственных целях (для судоходства, сплава, водоснабже-
ния, энергоснабжения и т. д.) и одновременно требующие минималь-
ных затрат на переход реки.
Проект должен содержать также конструктивные решения для
всех сооружений перехода, обоснованные необходимыми расчетами
на прочность и устойчивость.
В соответствии с перечнем задач, решаемых при проектировании
мостовых переходов, при изысканиях необходимо выполнить следую-
щие работы:
геодезические съемки — трассирование линии, съемку планов
(ситуационных и в горизонталях), съемку профилей;
гидрологическое обследование — сбор материалов, характеризу-
ющих режим водотока; морфометрическое обследование речной до-
лины;
гидрометрические работы — съемку плана речного дна, опреде-
ление скоростей течения, расходов воды, характеристик руслового
процесса (а в отдельных случаях и измерения твердого стока);
инженерно-геологические изыскания —составление геологических
разрезов, грунтовое обследование, гидрогеологическое обследование,
поиски местных строительных материалов;
прочие работы — изучение взаимосвязи мостового перехода с дру-
гими сооружениями на- реке; установление условий судоходства,
сплава и пр.; изучение условий эксплуатации существующих мостовых
переходов.
Для изыскания мостовых переходов, как правило, организуют
специализированные изыскательские партии. Только на незначитель-
ных водотоках эти работы поручают основной партии, ведущей трас-
сирование дороги.
Проектирование мостовых переходов ведут последовательными
стадиями. Для обоснования строительства мостового перехода во
время титульных экономических изысканий автомобильной дороги
должны быть получены данные о перспективных перевозках, ожидае-
мых объемах строительных работ, а также о примерной стоимости мо-
стового перехода по различным вариантам места перехода реки. На
этой стадии должен быть решен вопрос о типе перехода через водо-
ток. Специальные экономические изыскания организуют только для
автономных мостовых переходов, например, связывающих части го-
рода, расположенные на разных берегах реки.
Для решения технических вопросов во время обоснования необ-
ходимости строительства мостового перехода используют преиму-
щественно подготовительный или камеральный период технических
изысканий (в частности, сбор картографических и гидрологических ма-
териалов), Собираемые при этом материалы должны позволить хотя
185
бы приближенно определить размеры отверстия моста, длину и высоту
насыпей подходов к мосту, т. е. те параметры мостового перехода,
которые в основном определяют стоимость его строительства. Только
в особо сложных случаях выполняют минимальный объем полевых
съемок.
Технический проект мостового перехода разрабатывают в объеме,
позволяющем окончательно установить наивыгоднейшее положение'
(в плайе и профиле) трассы дороги при пересечении реки, необходи-
мую величину отверстия моста и размеры других сооружений мосто-
вого перехода. В проекте должна быть решена конструкция моста и
других сооружений перехода, выбран материал сооружений, подсчи-
тан объем работ, установлены способ и стоимость постройки мосто-
вого перехода по выбранному варианту трассы.
Основным методом разработки технического проекта является
вариантное проектирование. Окончательное решение о месте пересе-
чения реки и основных размерах сооружений мостового перехода
принимают только на основании подробной разработки и сравнения
возможных вариантов проложения дороги и конструкций сооружений.
Составлению технического проекта предшествуют подробные
технические изыскания мостового перехода, проводимые в полном объе-
ме, так как в техническом проекте должна быть выполнена главная
часть проекта перехода—определение основных размеров всех соору-
жений.
Для выполнения последней стадии проекта — составления рабочих
чертежей — могут производиться дополнительные полевые обследо-
вания — предпостроечпые изыскания, имеющие целью уточнить от-
дельные данные подробных изысканий, например бурение непосред-
ственно у мест расположения опор моста, схема которого окончатель-
но выбрана при утверждении технического проекта, и т. д. Эту стадию
проекта, как правило, выполняют лишь на основе технического про-
екта и материалов подробных технических изысканий.
Перед началом изысканий мостового перехода устанавливают кон-
кретный перечень работ, подлежащих выполнению, и план их про-
ведения. Календарный план изысканий намечают исходя из установ-
ленных сроков производства работ, но с учетом того, что отдельные
виды работ можно выполнять только в строго определенный период
года, например гидрометрические — во время прохода паводка, а гео-
дезические — при отсутствии снежного покрова.
Партии, работающие на изысканиях мостовых переходов, наряду
с обычным оборудованием снабжаются также гидрометрическими при-
борами. Для натурного определения связи твердого стока со ско-
ростью течения реки в тех случах, когда необходимо уточнение расче-
тов развития размывов во времени, оборудование изыскательской
партии должно включать батометры для определения расходов взве-
шенных и донных наносов.
На время гидрометрических работ партию снабжают плавучими
средствами—весельными или моторными лодками, а при работах на
особо больших реках — понтонами. На узких реках с сильным тече-
нием гидрометрические работы лучше вести с подвесной люльки,
186
§ XXVI.2. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Изыскания мостового перехода начинают с подготовительных работ
(камеральный период), во время которых собирают и изучают
гидрологические материалы по предполагаемому району перехода
водотока, выбирают возможные целесообразные места перехода на
[основании изучения картографических и геологических материалов,
I предварительно трассируют переход по всем вариантам, устанавли-
[вают объемы изыскательских работ в период полевых обследований,
[подготавливают партию к выезду в поле на подробные технические
Е изыскания, комплектуют персонал и оборудование.
[ При отсутствии достаточного картографического материала или
[гидрологических данных, необходимых для обоснования необходи-
мости строительства и в первую очередь выбора возможных вариан-
[тов перехода, выполняют натурные обследования различных мест
[ перехода с небольшими топографическими съемками и устанавливают
[морфологические характеристики водотока (глубину потока, ширину
[русла и разлива реки, шероховатость русла и пойм).
г Изучают литературные источники и все имеющиеся материалы
; по гидрологии, топографии и геологии района перехода, собирают
[ и обобщают данные о судоходстве, сплаве и других видах использо-
; вания водотока, сведения о мостах, паромных переправах на пересе-
t каемой реке и т. д.
г Основные гидрологические материалы могут быть найдены в из-
t даниях:
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 кадастра
СССР: серия I. Гидрологическая изученность; серия II. Основные
[гидрологические характеристики (данные по 1962 г.); серия Ш.
[[Ресурсы поверхностных вод (научные обобщения);
К Материалы по максимальному стоку талых вод рек СССР;
F Каталог отметок наивысших уровней воды рек и озер СССР;
| Материалы по максимальному стоку дождевых паводков рек СССР.
[ Дополнительные гидрологические материалы можно найти в ар-
|хивах организаций, ведущих проектно-изыскательские работы на
Креках (железнодорожные и дорожные органы, организации Минреч-
Кфлота, лесосплава и Минэнерго). Метеорологические данные, иногда
|.существенно уточняющие гидрологическую характеристику района,
[и гидрологические данные за последние годы можно получить из кли-
матических справочников или затребовать от местных органов Гидро-
метеослужбы СССР.
I Для характеристики какого-либо пункта на реке необходимы сле-
дующие сведения: уровни воды, ежегодные и максимальные годовые
|за ряд лет; кривая расхода Н = f (Q) или данные для ее построения;
гдаты наступления фаз стока и отметки характерных горизонтов —
[ первой подвижки льда, высокого ледохода, ледостава, меженного уров-
Е	187
ня и т. д., кривые скоростей течения в главном русле реки и на поймах
или данные для их построения; величины уклона поверхности воды
на подъеме и спаде паводков; сведения о русловых деформациях; све-
дения о взаимном влиянии сливающихся рек для выявления подпора;
прочие сведения, включая данные о силе и -направлении ветра, вол-
нообразовании и т. д.
Топографические материалы в виде карт различных масштабов
могут быть получены в Главном управлении геодезии и картографии
и Министерстве речного флота (лоцманские карты). Полезные топо-
графические материалы могут быть извлечены из ранее разрабатывав-
шихся проектов переходов через реку или устройств для использова-
ния реки.
Геологические сведения о месте перехода можно найти в литератур-
ных источниках и проектных материалах прошлых лет. Особое вни-
мание следует уделять выявлению возможных неблагоприятных усло-
вий для расположения мостового перехода (карсты, оползни, мощные
грунтовые воды на берегах речной долины), а также конкретной ха-
рактеристике грунтов у места перехода реки.
Изучение опыта эксплуатации существующих мостовых переходов
на исследуемом водотоке составляет одну из важных задач изысканий.
На эти работы обязательно должно быть отведено время в календарных
планах проведения изыскательских работ. Данные о существующих
мостах и сооружениях на переходах и характеристика их работы во
время паводков могут быть получены от местных органов железно-
дорожного транспорта и автодорожной службы, а в случае необхо-
димости — путем непосредственного обследования сооружений на
месте.
По вопросам судоходства должны быть затребованы официальные
данные от Министерства речного флота или Управления но освоению
малых рек об отнесении участка реки в месте перехода к той или иной
судоходной категории и о специальных условиях, выдвигаемых ор-
ганами судоходства для учета при проектировании мостового пере-
хода.
Такие же официальные данные необходимо получить от органи-
заций, ведающих сплавом на реке. Желательно получение планов о
указанием траекторий судов и плотов на участке реки, ближайшем к
проектируемому мостовому переходу.
Наконец, существенное влияние на выбор расчетных расходов и
расположение мостовых переходов могут оказать данные о работаю-
ющнх и проектируемых гидротехнических сооружениях на реке.
Характеристика русла реки и природных русловых деформаций
должна быть установлена путем сравнения планов реки, снятых в раз-
ные годы, и анализа других материалов, которые могут быть полу-
чены от различных организаций, эксплуатирующих водный путь
и инженерные сооружения на реке.
Сбор и тщательный анализ возможно большего количества мате-
риалов, характеризующих водоток, позволяют резко сократить
число вариантов мест перехода реки и обойтись при решении ряда
вопросов без трудоемких полевых работ.
188
Трассирование вариантов дороги в местах возможного пересечения
реки на первой стадии выполняют, как правило, по картам исходя
из общего направления дороги. Переход не должен стеснять судоход-
ство и сплав и нарушать работу существующих сооружений, находя-
щихся в пределах разлива реки; необходимо обеспечивать экономич-
ность всего перехода в целом как в отношении строительной стоимости
и затрат по содержанию сооружений, так и по транспортным расходам
на перевозки.
Со стороны судоходства и сплава к вариантам места перехода предъ-
являются требования, сведенные в НСП 103-52. Русло реки в месте
расположения моста должно быть устойчивым в отношении глубин и
плановых перемещений. Мосты должны располагаться на плесах малой
кривизны па расстояниях не менее чем тройная длина каравана судов
от вышележащих перекатов и не менее чем полуторная длина кара-
вана от нижележащих перекатов. Нельзя допускать отклонения на-
правления течения от направления граней опор судоходных пролетов,
а общая косина пересечения потока мостом не должна превышать 10°.
Для выполнения этих требований избегают переходов судоход-
ных и сплавных рек по перекатам, для которых характерно большое
различие в направлении струй при высоких и низких горизонтах, и по
плесам большой кривизны, опасным в отношении навала судов на
мостовые опоры и размыва речного берега. Эти участки неблагоприят-
ны и для мостов через несудоходные реки, так как переход по перекату,
как правило, связан с удлинением подтопляемых подходов к мосту,
а переход через узкое русло большой кривизны — с увеличением от-
верстия моста или глубины заложения фундаментов опор.
Для достижения устойчивости и минимальной стоимости соору-
жений при выборе места перехода должны быть удовлетворены сле-
дующие требования: близость к основному направлению дороги;
минимальная ширина пойм; отсутствие в русле островов, вызывающих
необходимость увеличения отверстия моста; удобство проложения
трассы по склонам речной долины; надлежащее удаление от располо-
женных выше по течению плотин, шлюзов и мест возможных ледяных
заторов, а на сплавных реках и заломов бревен; благоприятное гео-
логическое строение русла и пойм в районе перехода.
На поймах рек трасса подходов должна быть по возможности пер-
пендикулярной к течению высоких вод и не пересекать озера и старо-
речия. Не рекомендуется делать на поймах повороты трассы. При трас-
сировании переходов через извилистые реки не следует допускать,
чтобы насыпи на поймах были расположены близко от излучин русла,
так как это грозит разрушением подходов к мосту при дальнейшем
искривлении русла. Для сокращения объема земляных работ желатель-
но располагать трассу на более высоких отметках поймы.
При пересечении горных рек место перехода чаще всего опреде-
ляется возможностью выхода трассы за пределы речной долины,
а на блуждающих реках — желательностью пересечения реки в месте
наиболее узкой зоны блуждания речного русла.
Существенное влияние на выбор мест перехода оказывает гео-
логическое строение отдельных участков реки, так как глубина зало-
189
жения опор моста и качество пород и грунтов, на которых они могут
быть основаны, определяют в значительной степени стоимость стро-
ительства мостового перехода. На перекатах коренные породы обычно
располагаются глубже, чем на плесах, но залегание их в первом
случае более спокойное, чем во втором.
Рекомендуется назначать места переходов выше впадения при-
токов, 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 при таком пересечении реки направ-
ление трассы вызывает необходимость постройки второго мостового
перехода через этот приток, то вопрос о выборе места перехода (выше
или ниже притока) следует решать технико-экономическим расчетом,
особенно если это связано с постройкой пойменного моста.
Варианты места перехода, назначаемые при составлении технико-
экономического обоснования постройки мостового перехода и подле-
жащие обследованию при изысканиях, не всегда характеризуются
одновременно всеми желаемыми качествами, перечисленными выше.
Кроме того, паилучший по техническим качествам вариант часто не
может быть принят, так как при этом значительно удлиняется трасса
дороги.
Окончательно место перехода должно быть выбрано путем де-
тального сравнения всех возможных целесообразных вариантов. В
тех случаях, когда варианты имеют одинаковую приведенную стои-
мость, предпочтение отдают варианту с мостовым переходом, вно-
сящим меньшие изменения в режим водотока.
Сравнивать варианты мест перехода следует для участка трассы
между неизменными, одинаковыми для всех вариантов граничными
пунктами с учетом стоимости дороги на подходах (рис. XXVI.1),
Рис. XXVI.1. Варианты пересечения реки: 
а —А—-В— общие границы для сравнения вариантов
1-Ш; б—вынос трассы перехода за пределы города
190
Большое влияние на выбор мест пересечения реки оказывает ин-
тенсивность движения по дороге. Чем больше объем перевозок, т. е.
чем больше эксплуатационные расходы на перевозки, учитываемые
при сравнении вариантов, тем более выгодными оказываются ко-
роткие варианты трассы даже с увеличенной стоимостью строительства
сооружений. В соответствии с этим места перехода рек автомобиль-
ными дорогами 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 значительным. Для дорог IV и V категорий
дорогие мостовые переходы через значительные водотоки являются
определяющими точками, проход через которые часто существенно
меняет положение трассы дороги в плане на большом протяжении.
Мостовые переходы на дорогах высоких категорий следует распола-
гать вне населенных пунктов.
Размер участка реки, в пределах которого могут быть намечены це-
лесообразные варианты мостового перехода, в большой степени зави-
сит от ширины разлива реки и расположения трассы дороги относи-
тельно пересекаемого водотока. Чем больше река и чем ближе направ-
ление трассы к направлению речной долины, тем больше зона целе-
сообразных вариантов перехода. Так, например, при изысканиях до-
роги Москва—Горький—Казань—Свердловск рассматривались ва-
рианты пересечения Волги, расположенные на участке реки длиной
80 км.
§ XXVI.3. ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ИА ПОДРОБНЫХ
ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЯХ МОСТОВЫХ ПЕРЕХОДОВ
** За камеральным периодом изысканий и составлением технико-эко-
номического обоснования необходимости строительства перехода сле-
дует период подробных технических изысканий, включающий полевые,
геодезические, геологические, гидрометрические, гидрологические
и другие работы, предшествующие составлению технического проекта
мостового перехода. Объем топографических съемок должен быть доста-
точным для детального обоснования выбора варианта места перехода
и для проектирования сооружений. В состав топографических работ
входят прежде всего съемки двух планов: а) ситуационного, охваты-
вающего зону всех возможных вариантов положения трассы мостово-
<. го перехода; б) детального, в крупном масштабе и горизонталях, необ-
ходимого для непосредственного проектирования сооружений пере-
хода — подходов к мосту, регуляционных сооружений и т. п.
' Ситуационный план снимают в тех случаях, когда картографичес-
кие материалы, собранные в период камеральных работ, недостаточны
или устарели. Особенно осторожно следует подходить к использова-
нию для трассирования карт старых съемок при реках с подвижным
руслом, карт слишком мелких масштабов, особенно в районах, хозяй-
ственная деятельность которых сильно развилась со времени преж-
них топографических съемок. В то же время эти старые карты весьма
191
полезны для оценки подвижности русла реки. В качестве ситуацион-
ного плана перехода допустимо использование топографических карт
масштаба не мельче чем 1:25 000, а для крупных рек 1:50 000. Следует
весьма тщательно сопоставлять карты с натурой, внося после полу-
инструментальных съемок новых ситуационных объектов мелкие до-
полнения. Если исправлений слишком много или новые контуры рус-
ла сильно отличаются от старых, снимают заново ситуационный план
по всей территории, где могут быть расположены варианты трассы до-
роги на переходе.
Ситуационный план по каждому варианту перехода снимают на
всю ширину разлива реки с запасом по 200 м в стороны за линии уре-
зов воды при расчетном горизонте для насыпи. Длину участка съемок
по речной долине принимают не менее чем в 1,5 раза больше, чем ши-
рина разлива вверх и вниз от предварительно намеченной по карте
трассы перехода. Если варианты трассы расположены близко один от
другого, снимают общий ситуационный план с запасом по длине не ме-
нее 1,5 ширины разлива вверх от верхнего по течению варианта и одной
ширины разлива вниз от нижнего. Указанные размеры плана должны
быть увеличены в тех случаях, когда необходимо показать ситуацию
на местности, хотя и удаленную от мостового перехода, но могущую
повлиять на расчеты в проекте и расположение сооружений. Например,
при широких поймах съемками должны быть целиком охвачены прото-
ки и рукава (от их истока до устья), на которых могут понадобиться
дополнительные пойменные мосты (рис. XXVI.2, а).
Масштабы ситуационных планов, как правило, принимают 1:25000
для крупных рек с шириной русла не менее 1000 м и 1:10 000 для
прочих рек. Съемку' ситуационных планов проводят теодолитами-та-
хеометрами (реже мензулами). Основой для съемки и нанесения плана
служит замкнутый полигон (рис. XXVI.2, б), располагаемый возмож-
но ближе к границам съемки, стороны которого измеряются двойным
визированием (вперед и назад) по дальномеру. Углы измеряют одно-
Рис. XXVI.2. Ситуационный план перехода реки:
а — план; б — основа для съемки плана:
/ — замкнутый полигон; 2 — диагональный ход; 3 — висячий ход; 4 — микротриангуляция
192
минутным теодолитом при двух положениях трубы. Отметки вершин
полигона определяют тригонометрическим нивелированием е двойным
визированием. Высотные отметки должны быть привязаны хотя бы
в одной точке полигона к общей системе точной нивелировки (ближай-
шей марке, реперу).
Точность работ по разбивке полигона определяется следующими
нормами:
линейная невязка при замыкании полигона — 1:300;
угловая невязка при замыкании полигона — Юрт: мин (п — чис-
ло вершин полигона);
высотная невязка 0,8]/£О м (I. — общая длина полигона, км; D —•
средняя длина одной прямой, км).
Внутри полигона прокладывают диагональные ходы, в том числе
обязательно по обоим берегам речного русла, и висячие ходы для съем-
ки.ситуации в местах, которые нс могут быть охвачены съемкой с основ-
ного полигона или диагональных ходов.
В связи с тем, что очертание русла должно быть изображено на пла-
не возможно более точно, а также потому, что при гидрометрических
работах делаются многочисленные промеры русла, привязываемые к
береговой опорной сети, при съемке русла часто применяют микротри-
ангуляцию (см. рис. XXV.2, б).
Базис триангуляции длиной не менее ширины ручного русла раз-
бивают на ровном и открытом участке местности. Базис измеряют
стальной лентой дважды с допустимым расхождением не более 1:2000.
Вершины треугольников располагают на берегах в местах, удобных
для визирования на реку при промерах глубин, с таким расчетом, что-
бы углы треугольников были не меньше 30—40°. Все углы при верши-
нах измеряют одпомипутным, а лучше 30-секундным теодолитом. Пе-
ред нанесением сетки триангуляции на план выполняют увязку углов
треугольников.
Съемку ситуации и основных контуров рельефа производят тео-
долитом-тахеометром, измеряя расстояния по дальномеру с фиксацией
азимутов, а высотные отметки — с дополнительным отсчетом верти-
кальных 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 старо-
речий и т. п.). Ситуационные детали снимают только по контурам в
плайе (границы леса, кустарника, болот, урезы воды в пойменных озе-
рах и т. п.).
На ситуационный план наносят положения гидростворов и водо-
мерных постов, а также границы разлива и намечаемых детальных съе-
мок в горизонталях участка поймы и русла (см. рис. XXVI.2, а).
План в горизонталях снимают но вариантам перехода реки, под-
лежащим детальному сопоставлению, т. е. примерно равноценным,
или только по варианту перехода, выбранному при составлении тех-
нико-экономического обоснования как бесспорный, наилучший.
Съемки плана в горизонталях выполняют чаще всего с опорной ли-
нии, которой служит трасса дороги на переходе, разбитая и проииве-
7 Зак. 726	193
лированная при окончательном трассировании. Ширину плана в го-
ризонталях принимают ту же, что и для ситуационного, а длину —
достаточную для проектирования всего комплекса сооружений мосто-
вого перехода (рис. XXVI.3).
Тахеометрическую съемку ведут одноминутным или 30-секундным
теодолитом-тахеометром, причем дополнительные ходы применяют,
как правило, только замкнутые, выходящие обоими концами на трас-
су перехода. Точность разбивки дополнительных ходов не должна
быть ниже указанной: угловая невязка —3]/п мин.; линейная не-
вязка — 1:3000; высотные отметки вершин углов дополнительных хо-
дов определяют нивелированием с предельной невязкой 40]/L + 4L мм
(где L — общая длина хода, км). В исключительных случаях допуска-
ется определение высотных отметок на дополнительных ходах при по-
мощи тахеометра, но в этих случаях допускаемая невязка устанавли-
вается вдвое меньше, чем при съемке ситуационных планов, т. е.
0,4].//./? м. Для нивелирования в районе съемки детального плана
устанавливают реперы, привязываемые двойной нивелировкой к мар-
кам или реперам точной нивелировки. Расхождение между нивелирны-
ми ходами при привязке допускается не более 30].'/. мм.
Сечение рельефа крупномасштабных планов принимают через
1 м. Если горизонтали, проведенные через 1 м, не дают доста-
точного представления о рельефе поверхности, проводят дополнитель-
ные горизонтали через 50 см по высоте. Масштабы детальных планов
принимают 1:5000 для больших и 1:2000—1:1000 для прочих рек.
Кроме съемки планов, в состав геодезических работ на мостовых
переходах входит разбивка вариантов трассы дороги на переходе,
разбивка створов, необходимых для гидрологических и гидравлических
расчетов, и створов, на которых будут производиться гидрометричес-
кие наблюдения. Обычно эту работу выполняют до съемки детального
плана. Профили всех створов вычерчивают отдельно; положение ство-
ров обязательно привязывают к полигону, служившему основой для
съемки плана, и наносят на план с показанием пикетажа, углов пово-
рота и т. д.
Створы провешивают по теодолиту. Линии измеряют стальной лен-
той двойным промером. Неприступные расстояния измеряют с раз-
бивкой треугольников и аналитическим вычислением длин сторон тре-
угольника по базису и трем изме-
ренным углам при вершинах тре-
угольника; можно применять и
другие приемы. При наличии тео-
долитое высокой точности с преци-
(у	знойным дальномером можно при-
х	менять дальномер для определения
х1	неприступных расстояний. Точ-
ч-	ность работ по разбивке створов
г>.„.	VW! ч	„	должна быть особенно высокой.
1 ис,	aav to. Схема границ съемок	г>
детального плана (цифрами обозна- Высотные отметки точек на ство-
чепы номера стоянок тахеометра) рах определяют нивелированием С
194
той же точностью, что и привязку местных реперов к маркам точной
нивелировки, т. е. с допустимой невязкой 30 мм. Угловая невязка
при смыкании нескольких вариантов трассы перехода не должна пре-
вышать п мин, а линейная— 1:2000 для равнинной и холмистой
местности и 1:1000 — для гористой.
Разбивка всех створов (провешивание, пикетаж, нивелирование)
сопровождается съемкой ситуационного обычного плана не менее чем
по 100 м в стороны от створа. Этот план наносят на профиль створа.
На плане особенно точно должны быть отображены границы расти-
тельных массивов, местных понижений и т. п., которые необходимо
знать при использовании профилей для расчетов при проектировании.
На переходах через блуждающие реки значительный объем геоде-
зических работ выполняют при разбивке достаточно большого числа
створов русла, необходимых при установлении связи глубин русла с
его шириной 1г = f (В) и определения так называемой «нормальной»
ширины русла Во. Эти створы провешивают, разбивают по ним пике-
таж, фиксируют положение меженного уровня воды и следов прохода
высоких половодий, выполняют нивелировку дна. Съемка ситуацион-
ного плана (полосы) в этом случае не является необходимой. Особое
внимание должно быть обращено на положение снимаемых створов.
В первую очередь должны быть сняты створы, расположенные в узких
местах речного русла (теснинах), по осям сооружений, стесняющих
русло, и т. д. Некоторое количество створов должно быть снято на
участках явного блуждания, где русло характеризуется излишней ши-
риной. Все снимаемые створы должны быть расположены в зоне, где
величины расходов воды и наносов одинаковы. Обычно протяжение
такой зоны не превышает нескольких десятков километров.
При выборе места мостового перехода в пересеченной неисследо-
ванной местности, для которой нет точных топографических карт и вы-
бор общего направления трассы сильно затруднен, удобно применять
аэрофотосъемку. Осматривая местность с самолета и применяя выбо-
рочную фотосъемку характерных мест, устанавливают возможные по-
ложения трассы и удобные места перехода через водотоки. При таких
рекогносцировочных полетах (аэровизуальные изыскания) легко вы-
яснить основные размеры и очертания реки в плане, а также наиболее
показательные элементы речной долины. Затем может быть выполне-
на аэрофотосъемка намеченного места перехода для составления фото-
планов и топографических карт.
§ XXVI.4. ГИДРОМЕТРИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
Уровни, скорости течения и расходы потока измеряют во время
подробных изысканий для составления технического проекта в тех
случаях, когда на стадии подготовительных работ не были собраны ма-
териалы, достаточные для количественной оценки режима водотока
в месте перехода.
В результате гидрометрических работ должны быть получены: кри-
вые расхода и средних скоростей для всего сечения потока и характер-
7*	195
ных 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 водомерною поста, где велись дли-
тельные наблюдения; данные о геометрических характеристиках потока
(площадь и ширина сечения, глубина, уклон). В соответствии с этими
задачами проводятся следующие гидрометрические работы: водомер-
ные наблюдения (измерение уровней); промеры глубин; измерение
скоростей; вычисление расходов.
Величину твердого стока (расход наносов) непосредственно в рас-
четах размеров сооружений можно пе использовать. Предельные воз-
можные размывы под мостами определяют исходя из условия восста-
новления бытового транспортирования наносов, а не по величине их
расхода. В то же. время скорость русловых деформаций определяется
именно размерами твердого стока, и для оценки быстроты развития
размывов необходимо знать расход наносов. Однако, учитывая, что
расход руслоформирующих наносов однозначно связан с гидравли-
ческими параметрами водного потока, можно ограничиваться подсче-
том его величины по эмпирическим формулам, связывающим величину
твердого стока со скоростью течения и размерам сечения потока.
К непосредственным измерениям твердого стока, учитывая их труд-
ность, прибегают только в тех случаях, когда расчет развития размы-
вов во времени оказывается решающим для назначения размеров со-
оружений (в частности, глубины заложения фундаментов опор моста)
и точность определения расхода наносов должна быть возможно
большей.
С этой целью эмпирические формулы уточняют по измерениям
расходов наносов непосредственно па реке.
Уровни воды в реках измеряют на временных водомерных постах
свайного или реечного типа, располагаемых в месте перехода. Как пра-
вило, уровни измеряют в трех створах, один из которых располагают
по намечаемой оси перехода и два — на расстоянии от 0,5 до 3 км от не-
го вверх и вниз по течению. Расстояние между створами принимают в
зависимости от приблизительной величины уклона реки (0,5 км при па-
дении реки около 100 см на 1 км и 3 км при падении около 3 см на 1 км).
Створы измерения уровней при уклонах не менее 0,0005 связывают
между собой нивелировкой обычной точности. При меньших уклонах
точность нивелирования должна быть повышена, для чего нивелиру-
ют точно из середины расстояния между рейками с отсчетами по трем
нитям. У каждого створа устанавливают высотный репер. Наблюдения
за уровнями ведут 2 раза в день, а в период измерения скоростей по-
тока при высоких горизонтах — 4 раза.
Водомерные устройства следует располагать в местах, защищен-
ных от ледохода, к которым обеспечен подход для измерений при лю-
бых уровнях воды. Кроме свайных и реечных постов, полезно уста-
навливать в характерных местах максимальные водомерные рейки,
фиксирующие положение наивысшего годового уровня воды или наи-
высшего уровня очередного паводка, а также минимальные рейки,
фиксирующие наинизшие (за время наблюдений) уровни воды.
193
Рис. XXVI.4. Схемы промеров реки*
а — по поперечникам; б—косыми галсами; в — продольными галсами; R — базис; Т — поло-
жение теодолита
Уклон водной поверхности, величину которого необходимо знать
для расчета подпора, вычисления коэффициентов стеснения потока и
шероховатости русла и пойм, измеряют особенно тщательно. Уровни
воды измеряют одновременно па нескольких постах по условному сиг-
налу или пользуясь сверенными точными часами.
В результате наблюдений за уровнями строят водомерный график
Н = f (f), кривую связи уровней Ямп = f (Явп) и кривую уклонов
I = f (11). Пользуясь кривой связи места перехода с постоянным во-
домерным (гидрологическим) постом Гидрометеослужбы, составляют
многолетний ряд наивысших годовых уровней в месте перехода. -
Измерение глубин речного русла дает возможность построить план
дна реки в горизонталях или изобатах (линиях равных глубин). На-
личие планов пойм и дна в горизонталях дает возможность составить
поперечное сечение реки по любому интересующему проектировщи-
ков створу, что удобно для окончательного назначения створа моста.
В тех случах, когда необходимые для расчетов и проектирования ство-
ры (варианты трассы на переходе, вспомогательные створы и т. д.) на-
значены до полевых работ и закреплены постоянными знаками на бе-
регах, измерение глубин может быть ограничено промерами по попе-
речникам в этих створах.
Глубины, как правило, промеряют с весельной лодки наметкой или
лотом. Существуют три способа съемки: по поперечникам (при ограни-
чении промеров определенными створами и при очень малых скорос-
тях течения), косыми галсами( при средних скоростях течения и не-
обходимости снять план дна реки) и продольными галсами (при боль-
ших скоростях и глубинах реки).
Первые два способа пригодны при небольшой ширине водного зер-
кала, когда можно установить лодку в определенных створах. Расстоя-
ния между промерами глубин не должны быть больше Vid ширины рус-
ла. Во многих случаях удается фиксировать значительно большее чис-
ло точек.
Промеры по поперечникам (рис. XXVI.4, а) выполняют с засечкой
положения лодки теодолитом (крест нитей наводят на трос лота или
наметку) с постоянного засечного пункта на берегу, положение кото-
рого выбирают так, чтобы угол между створом и направлением от лод-
197
ки на теодолит был не менее 30—40°. Лодку устанавливают в створе
но береговым вехам. Наблюдатель в лодке цветными флагами подает
сигналы о промерах наблюдателю у теодолита. При съемке плана дна
расстояние между поперечниками не должно превышать половины
ширины русла. На узких реках часто ведут промеры, передвигая лод-
ку по натянутому поперек реки тросу без засечек.
Глубины по косым галсам промеряют после расстановки специ-
альных поворотных и створных вех, позволяющих вести лодку почти
по прямым линиям, ориентируясь по вехам. Промеры ведут при этом
непрерывно, в большом количестве, фиксируя теодолитом положение
лодки только через девять промеров на десятый (рис. XXVI.4, б).
Остальные промеры считают распределенными на равных расстоя-
ниях один от другого в промежутке между зафиксированными точка-
ми.
При широком водном зеркале, в частности при промерах во время
паводков, когда ориентация лодки по створным вехам невозможна,
лодка передвигается только силой течения воды продольными галса-
ми. Для фиксирования положения лодки засечками необходимо уста-
новить на берегах два теодолита (рис. XXVI.4, в). Каждое измерение
глубин, особенно при высоких водах, должно быть отнесено к уровню,
точно определенному в это время по водомерному посту в створе мос-
тового перехода, так как отметки дна могут меняться в зависимости
от уровня воды в реке.
По данным о промерах глубин составляют профили, нормальные
или косые по отношению к оси потока (в зависимости от способа изме-
рений), 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 вре-
мени, необходимого для прохождения ультразвукового импульса от
аппарата до дна реки и обратно. Точность измерений глубин при по-
мощи эхолота понижается с уменьшением глубины. Измерения глу-
бин эхолотом ведут обычно с моторных лодок, перемещающихся по
заданным створам, расположенным косо по отношению к течению воды.
Для измерения скоростей течения оборудуют специальный гид-
рометрический створ. Для точного расчета распределения воды между
руслом и поймой необходимо, чтобы створ совпадал с осью мостового
перехода. Как правило, трудоемкие работы по измерению скоростей
производят только в одном створе. Однако при всякой возможности
эти измерения следует делать в нескольких створах. Проведение работ
существенно упрощается, и точность их повышается, если гидрометри-
ческий створ окажется расположенным на участке реки, где русло,
имеет малую кривизну, острова и отмели отсутствуют, глубины по
длине реки изменяются незначительно. Поймы реки на участке, наи-
лучшем для работ, должны быть по возможности открытые, без зна-
чительных протоков и озер. Желательно убедиться по рельефу мест-
ности, расположению зарослей на поймах и т. п. в малой косоструй-
ности течения, Гидрометрический створ может быть ломаным в плане,
' 198
если течения в главном русле и на поймах непараллельны. Располо-
жение частей створа, нормальное к направлению струй, освобождает
от измерения углов отклонений струй от нормали к створу; последнее
возможно осуществлять только с невысокой точностью и сопряжено
с некоторыми затруднениями.
Гидрометрический створ разбивают на всю ширину разлива с вы-
ходом на незатопляемые берега речной долины. Створ нивелируют по
разбитому пикетажу па поймах; глубины русла измеряют способами,
указанными выше, при всех горизонтах, при которых определяют ско-
рости. Ширину русла определяют как неприступное расстояние. В
гидрометрическом створе располагают и основной водомерный пост,
связываемый нивелировкой с другими водомерными постами па пе-
реходе. Немедленно после первоначальных съемок при низких гори-
зонтах воды составляют профиль створа, по которому намечают поло-
жение рабочих вертикалей для измерения скоростей. Вертикали рас-
полагают по возможности равномерно, назначая их в местах малых
изменений глубин по длине русла или поймы. Число рабочих вертика-
лей устанавливают —в русле реки от 5 до 13 в зависимости от его ши-
рины, а па поймах не реже чем через 200 м:
Ширина русла, м ..... <100	100—300 300—600 600—1000	>1000
Число вертикалей .....	5	7	9	II 13
На мощных пойменных протоках вертикали располагают на таких
же расстояниях одна от другой, как и в главном речном русле. Ука-
занное число вертикалей является минимальным; дальнейшее умень-
шение их числа повлечет за собой отклонение величины расхода по
сравнению с измеренной при большем числе вертикалей, т. е. приве-
дет к снижению точности.
Скорости при каждом рабочем горизонте измеряют, как правило,
на одних и тех же заранее намеченных вертикалях. Однако при мед-
ленном изменении уровня воды лодки, с которых ведутся измерения
скоростей, могут устанавливаться и не на строго определенных вер-
тикалях.
При измерении скоростей на поймах рекомендуется закреплять
положение вертикалей плавающими вехами (рис. XXVI.5, а). Для
закрепления определенных вертикалей в речном русле устраивают
систему двух створов для каждой вертикали, заранее разбиваемую на
местности (рис. XXVI.5, б). Лодку устанавливают одновременно в
двух створах — нормальном и косом. Не закрепляя определенных вер-
тикалей, можно устанавливать лодку в створе по береговым вехам, а
расстояние от лодки до берега фиксировать засечкой теодолитом.
Особое значение закрепление постоянных вертикалей для измере-
ния скоростей приобретает в тех случаях, когда уровень воды меня-
ется 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 однопойменном участке
реки.
199
Скорости на вертикалях чаще всего измеряют вертушками
(рис. XXVI.6). Измерение ведут по пятиточечному способу, располагая
точки измерений близко к поверхности, на 0,2; 0,6; 0,8 глубины и воз-
можно близко ко дну. При незначительных глубинах потока число то-
чек на вертикали уменьшают при глубине от 0,4 до 1,5 — до трех (по-
верхность, дно, 0,6 глубины); при глубине не более 0,4 м — до одной
(0,6 глубины). Вертушку чаще всего опускают на тросе небольшой
гидрометрической лебедкой, устанавливаемой в лодке. Трос натяги-
вается грузом, который должен иметь обтекаемую форму во избежание
искажения скоростей течения. Работа с вертушкой на штанге допус-
кается при глубинах не более 3 м и отнимает значительно больше вре-
мени, чем работа с подвесной вертушкой.
Гидрометрические работы можно вести с весельных и моторных
лодок. Удобны специальные гидрометрические лодки, например раз-
борная металлическая моторная лодка, оборудованная небольшим
полноповоротным краном, позволяющим опускать вертушку или другие
гидрометрические приборы с любой стороны лодки. Для повышения
устойчивости лодки при больших скоростях течения к ней жестко
присоединяют небольшой понтон.
Продолжительность измерения скорости в каждой точке должна
быть достаточна для того, чтобы лопасть вертушки сделала не менее
200—300 оборотов, а по промежуточным отсчетам времени и числу обо-
ротов можно было бы судить о равенстве интервалов времени между
сигналами вертушки. Нормальная продолжительность времени изме-
рения скорости в каждой точке вертикали колеблется от 2 мин на по-
верхности до 5 мин у дна.
Чтобы более точно построить кривую расхода, расходы потока сле-
дует измерять через малые интервалы изменения уровня воды во вре-
мени, не превышающие 0,25—0,50 м. С этой целью должно быть вы-
брано достаточное количество, бригад, одновременно работающих по
измерению скоростей. Необходимо также стремиться заканчивать из-
мерения на всех вертикалях створа в течение одного рабочего дня;
это становится обязательным, если имеется возможность считать уров-
ни воды примерно равными при работе на различных вертикалях.
По результатам измерения скоростей составляют эпюры скоростей
по вертикалям; площадь такой эпюры дает элементарный расход. Вид
Рис. XXVI.5. Закрепление гидромет-
рических вертикалей:
а — па поймах; б — з русле
Рис. XXVI.6. Гидрометрические вер-
тушки:
а—штанговая; б—подвесная
200
ив
Рис. ХХУ1.7.Возможные эпюры скоростей на вертикалях
эпюры скоростей может меняться в зависимости от местных условий
(рис. XXVI.7). При резком отклонении очертания эпюры от нормаль-
ного надо установить причину такого отклонения, так как в некоторых
случаях может оказаться неисправной вертушка.
По измеренным скоростям вычисляют средние скорости на верти-
калях как частное от деления площади эпюры скоростей на глубину
вертикали и строят эпюры средних скоростей и элементарных расхо-
дов по всей ширине гидрометрического створа (рис. XXVI.8).
Для уточнения очертания эпюры элементарных расходов допол-
нительно вычисляют элементарные расходы для вертикалей в местах
резких подъемов дна и больших глубин, если на этих вертикалях
скорости непосредственно не измерялись. Элементарный расход вы-
числяют как произведение фактической глубины h на скорость, взя-
тую с эпюры средних скоростей на вертикалях fcp <q = hvcv).
Величину расхода при данном горизонте воды определяют плани-
метрированием эпюры элементарных расходов. Нанося на график точ-
ки, соответствующие расходам, измеренным при нескольких рабочих
горизонтах воды, получают кривую расхода Н = f (Q).
Скорости и элементарные расходы, измеренные на различных вер-
тикалях, можно отнести к одному и тому же уровню воды только в том
случае, если уровень почти не изменялся во время работы. Измене-
ние уровня можно установить, фиксируя отметки горизонта воды на
водомерном посту'гидрометрического створа, при измерениях скорос-
тей на каждой вертикали. В случае быстрого изменения горизонта воды
во время измерений скорости измеряют обязательно на закрепленных
вертикалях. Лучшим способом обработки результатов в этом случае
является построение для каждой вертикали собственной кривой эле-
ментарных расходов q = f (Н) по результатам измерений при строго
зафиксированных рабочих уровнях воды, отметки которых отличаются
на различных вертикалях. По этим кривым (рис. XXVI.9) графичес-
кой интерполяцией могут быть найдены величины элементарных рас-
ходов при уровнях, одинаковых для всех вертикалей, а по ним построе-
ны эпюры элементарных расходов и определены планиметрированием
расходы воды по всему сечению водотока.
Скорости следует измерять точно выверенными тарированными вер-
тушками. Так как вертушки могут быть повреждены при работе, то их
проверяют периодически и в полевых условиях, а после окончания
работ вновь тарируют в лаборатории. В полевых условиях вертуш-
«01
ки можно тарировать контролем отсчетов оборотов при передвижении
с определенными скоростями лодки с вертушкой, опущенной в непо-
движную воду.
Кроме вертушек, для измерения скоростей течения употребляют
поверхностные поплавки, наблюдая за которыми можно не только опре-
делить величины скоростей, но и составить план направления течения
поверхностных струй. При небольшой ширине водного зеркала поплав-
ковые измерения можно вести по створам (рис. XXVI. 10, а), относя
поверхностную скорость, полученную на некотором протяжении реч-
ного русла, к точке, где поплавок пересек главный створ, и фиксируя
эту точку засечкой теодолитом по сигналу наблюдателя в створе.
Средняя скорость на вертикали может быть определена введением по-
правочного коэффициента к поверхностной скорости, колеблющегося
в небольших пределах и обычно принимаемого равным 0,85. Если пу-
тем измерения вертушкой можно определить величину этого коэффи-
циента в конкретных условиях, то в расчет вводят его уточненное зна-
чение. В остальном операции по вычислению расхода не отличаются
от применяемых при вертушечных измерениях скоростей.
При значительной ширине реки, например при высоких горизон-
тах воды, измерять скорости поплавками по створам практически не-
возможно. В этом случае следует применять одноточечный способ из-
мерения скоростей движения поплавка, разработанный Н. М. Усовым.
Способ заключается в построении траектории движения поплавка с оп-
ределением его последовательных положений через равные промежутки
времени путем измерения двух углов (горизонтального и вертикаль-
ного) по лимбам теодолита, установленного высоко над водой на спе-
циальной вышке или па высоком берегу (см. рис. XXVI.10, б). Доста-
точно удовлетворительные результаты получаются при работе с одно-
минутным теодолитом при расстояниях до поплавка, в 40—50 раз боль-
ших, чем высота инструмента над водой. Расстояние от теодолита до
поплавка определяют по формуле
/=//,., :tga,	(XXVI.1)
где а — вертикальный угол; //и — высота инструмента над уровнем воды.
Направление от теодолита, положение которого на плане известно,
на поплавок определяют по ориентированному горизонтальному лимбу-
При равных промежутках времени между отсчетами (обычно 100 с) рас.
Рис. XXVI.8. Эпюры средних скоро- Рис. XXVI.9. Кривые элементарных
стей и элементарных расходов воды	расходов воды на вертикалях
202
Рис. XXVI.10. Схема работы с поплавками:
я — по поперечникам; б — одноточечным способом. Створы: Г—главный; Н и К— началь-
ный и конечный для поплавков; /7 — пусковой
стояние между точками положений поплавка на плане дает скорость
в некотором масштабе.
Этот прием удобно применять также для определения скорости дви-
жения судов и плотов по реке и построения траекторий их движения,
что важно знать для правильного назначения положения мостов на
судоходных и сплавных реках.
Для измерения расходов воды и скоростей течения (средних на вер-
тикалях) может быть использован также аэрометод, заключающийся
в фиксации на фотопленке времени, прошедшего от момента погруже-
ния под воду колбочки, содержащей масляную смесь, до всплывания
масляного пятна на поверхности воды, и расстояния до этого пятна
от места погружения колбочки, сбрасываемой с самолета. Этот способ
основан на свойстве так называемого поплавка интегратора всплыть
на расстоянии от места погружения:
L-i'cpr,	(XXVI.2)
где Т — время от погружения до всплытия:	— средняя скорость те-
чения па вертикали.
Если известна скорость всплывания, то элементарный расход на
вертикали равен
q = vBCVL.	(XXVI.3)
Следовательно, измерение глубины в момент измерения скорости
и расхода оказывается ненужным.
Расходы руслоформирующих наносов, т. е. наносов, участвующих
в формировании размываемого дна русла, определяют батометрами.
Донные наносы целиком относятся к руслоформирующим. Часть взве-
шенных наносов (более мелкие) не относится к руслоформирующим
и проходит по руслу транзитом.
Батометры, применяемые для определения расхода взвешенных
наносов, улавливают все фракции, т, е. и неруслоформирующие. Эти-
203
Рис. XXVI.И. Эпюра
элементарного расхо-
да взвешенных русло-
формирующих наносов
на вертикали
ми батометрами определяется мутность водного
потока — содержание наносов в единице объема.
Так как насыщение потока наносами больше у
дна и зависит от скорости течения, то мутность
потока связана с местом взятия пробы. Для по-
лучения элементарного расхода взвешенных на-
носов руслоформирующих фракций их измере-
ние совмещают с измерением скоростей течения,
а затем строят эпюры элементарных расходов
наносов аналогично эпюрам скоростей на вер-
тикалях (рис. XXVI.11), откладывая по гори-
зонталям величины рщ, где ц—местная объем-
ная мутность потока. При определении этой
мутности из всей прозы наносов исключают мел-
кие неруслоформирующие фракции. С этой целью'
перед началом измерений расходов взвешенных
наносов берут пробы донных отложений в русле
реки и устанавливают, какие фракции из взве-
шенных наносов надо относить к участвующим
в формировании дна. Гранулометрические анализы проб мутности
потока ведут обычными приемами.
Расходы донных наносов измеряют донным батометром, который
опускают с лодки при помощи стрелы. Расходы наносов определяют
на отдельных вертикалях и сопровождают измерением донных скорос-
тей при помощи вертушки, укрепляемой над батометром.
Наилучшим для измерения расходов руслоформирующих наносов
является батометр лаборатории речных сооружений ЦНИИС
(рис. XXVI. 12).
Рис. ХХУ1.12.Батомстр лаборатории речных сооружений ЦНИИС*
Г— приемный бункер; 2 — вертикальные стабилизаторы; 3 — пружина; 4 — горизон*
тальные стабилизаторы; 5 —трамплин с бортиками; 6 — крышка бункера; 7 — тросы
После измерения расхода нано-
сов па отдельных вертикалях и
приведения их к единице ширины
(так как батометр улавливает на-
носы на ширине прибора) строят
кривые элементарных расходов
обоих видов наносов (рис.XXVI.13)
и, планиметрируя их, определяют
расход руслоформирующих нано-
сов на всей ширине русла.
Измеряя расходы наносов и
скорости течения при нескольких
горизонтах воды, получают число-
вые величины множителей ЛвиЛд
(раздельно) для формулы расхо-
дов наносов
Рис. XXVI.13. Кривые элементарных
расходов:
/ — взвешенных наносов; II — донных на-
носов
О = Се+Од = (Ли + Дд)ц3^=ДЕВр, (XXVI.4)
где о — средняя скорость течения по всему поперечному сечению русла
реки шириной Вр; v„ — размывающая скорость для руслоформирующих на-
носов, вычисляемая по среднему их диаметру; h — средняя глубина русла.
Величину среднего диаметра частиц руслоформирующих нанососв
определяют либо ситовым анализом, либо анализом на фракциометре,
основанном на измерении гидравлической крупности частиц наносов.
Неразмывающую скорость устанавливают по таблицам.
Если при разных уровнях воды величины Ав и Лд оказываются
устойчивыми, то в дальнейшем их принимают постоянными; при зна-
чительной разнице в величинах А стараются установить функциональ-
ную зависимость их от уровня воды. Величины Л, полученные в натур-
ных условиях, сравнивают с теоретическими значениями, обычно
употребляемыми в расчетах. Следует иметь в виду, что при подъеме
паводка величины А превышают их значения на спаде паводка. Раз-
мывы на мостовых переходах происходят в основном именно па подъ-
еме паводочной волны. Однако измерение расходов наносов на подъеме
паводка связано со значительными трудностями, так как в это время
обычен ледоход. Поэтому следует стараться организовать измерение
расходов наносов немедленно после прохода льда, не откладывая его
па спад паводка.
§ XXVI.5. ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
При малом числе лет наблюдений на постоянном водомерном посту
многие высокие горизонты воды могут оказаться незафиксированными.
В этом случае гидрологическую характеристику водотока можно су-
щественно уточнить, определив отметки высоких горизонтов воды пу-
тем осмотра следов прохода половодья на местности с последую-
щей их нивелировкой или опросом жителей приречных населенных
пунктов, в памяти которых сохранились данные о последствиях ката-
строфического половодья на реке. Во многих случаях на зданиях,
сооружениях и т. п. также могут быть найдены отметки прохода вы-
сокого половодья.
Признаками высокого подъема уровня воды являются прежде все-
го отложения на берегах пойменных участков реки различных пред-
метов (сучьев, стволов и т. п.), принесенных водой при подъеме уровня
и оставшихся па берегу при спаде его. Достоверными такие следы мож-
но считать лишь в том случае, если эти предметы обнаружены в боль-
шом количестве на значительном протяжении, а отметки местности,
где эти предметы находятся, оказываются устойчивыми. Такие следы
сохраняются относительно малое количество 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, несмачиваемой. 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 тер-
ритория.
Опрашивая старожилов о сохранившихся в их памяти случаях
исключительно высокого половодья, следует проверять достоверность
сообщаемых сведений обязательным сопоставлением отдельных ука-
заний, связывая показанные следы половодья нивелировкой и тща-
тельно осматривая строения и сооружения, к которым обычно приуро-
чены показания. Необходимо убедиться в отсутствии просадок фун-
даментов домов или других их повреждений, которые могут сильно ис-
казить сведения о половодьях. Опрос старожилов оформляют актами.
Для проектирования элементов сооружений мостового перехода
необходимо знать не только наивысшие годовые уровни, но и другие
характеристики водотока. При отсутствии данных длительных наблю-
дений в месте перехода такие характеристики следует установить
сличением 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 при подготовке к изысканиям мос-
тового перехода. К таким сведениям относятся данные об интенсивности
и продолжительности ледохода, размерах льдин и толщине ледяного
покрова реки, о характерных горизонтах воды. Желательно собрать
также, данные о самых ранних, поздних и средних датах наступления
отдельных фаз режима реки.
В процессе проведения изыскательских работ приходится обсле-
довать существующие мостовые переходы на водотоке и устанавливать
траектории судов и плотов, если река используется для перевозок
грузов и сплава.
Обследование существующих мостовых переходов позволяет пред-
ставить будущие условия эксплуатации проектируемого мостового пе-
рехода. Удается получить реальные данные о скоростях течения у со-
оружений во время высоких половодий, о развитии волн у поймен-
208
ных насыпей, о развитии местных размывов, об эффективности уши-
рения русла и т. д. В ряде случаев, анализируя величины общих раз-
мывов, уже развившихся под существующими мостами, можно соста-
вить без гидрометрических работ ясное представление о распределе-
нии расхода между руслом и поймами. Конечно, использование всех
этих данных для проектирования нового мостового перехода должно
сопровождаться анализом отличия условий работы обследованных
мостовых переходов от проектируемого. Чаще всего только русловые
условия довольно однообразны на значительном протяжении реки.
Другие характеристики реки; залегание и состав коренных пород, амп-
литуда колебания уровня воды и ширина речной долины, т. е. ширина
пойм, могут меняться даже на участке небольшой длины.
Траектории речных судов и илотов устанавливают описанным выше
одноточечным методом с единственного пункта, высоко поднятого над
уровнем воды. Для нанесения траектории на план следует навести
крест нитей на уровень воды непосредственно у плывущего предмета.
§ XXVI.6. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
Геологические работы проводят с целью; определения типа и необ-
ходимой глубины заложения мостовых опор; характеристики устой-
чивости оснований насыпей подходов и регуляционных сооружений,
что особенно важно для сооружений, построенных в пониженных мес-
тах пойм; для установления возможности размыва русла при стесне-
нии потока; определения пригодности пойменных грунтов в качестве
строительного материала для возведения подходов к мосту; выявле-
ния ближайших и наиболее рентабельных карьеров естественных стро-
ительных материалов (песка, гравия, камня).
Чтобы выяснить геологическое строение подмостового русла, за-
кладывают по каждому варианту не менее чем три скважины. Допол-
нительные скважины закладывают в пониженных местах пойм, пе-
ресекаемых насыпями подходов. Скважины должны быть заложены на
всю толщу аллювиальных отложений и заглублены в коренные поро-
ды настолько, чтобы было возможно выяснить их однородность. При
очень мощных аллювиальных отложениях глубину скважин не дово-
дят до коренных пород, если свойства аллювиальных отложений до-
пускают устройство в их толще основания опор.
По результатам бурения составляют инженерно-геологические про-
фили с указанием в приложении относительной сопротивляемости грун-
тов и пород проходке. К профилям должны быть приложены также
инженерно-геологические заключения о возможности использования
отдельных слоев в качестве естественных оснований сооружений или
необходимости устройства искусственных оснований иного типа.
Быстрая оценка геологических условий по различным вариантам мест,
перехода может быть дана при помощи электроразведки, позво-
ляющей в короткие сроки почти без трудоемкого бурения полу-
чить общую геологическую и гидрогеологическую характеристику
района перехода и составить схематические геологические профили.
207
При инженерно-геологических обследованиях вариантов, которые
уже в процессе изысканий могут быть оценены как основные, подле-
жащие сравнению для выбора из них наилучшего, объем геологичес-
ких работ значительно увеличивается. По этим вариантам составляют
подробные описания микрорельефа и естественных обнажений и опи-
сание форм движения речных наносов и бытовых русловых деформа-
ций, о чем судят по русловым наслоениям наносов, повообразовавшим-
ся протокам, разрушениям берегов, появившимся староречьям, воз-
раст которых следует установить путем сличения картографических
материалов различных лет. К описанию микрорельефа прилагают ха-
рактеристику общих грунтовых условий на переходе, составляемую
на основе анализа грунтов из обнажений, расчисток обнажений и спе-
циальных шурфов. Затем закладывают буровые скважины в русле и
шурфы на поймах для детальной геологической разведки и проводят
зондирование заболоченных участков пойм. На основании этих работ
составляют подробные геологические профили и планы, служащие
непосредственной документацией для проектирования сооружений
мостового перехода.
Для возможности суждения о пригодности того или иного слоя
грунта или горной породы в качестве основания сооружения должны
быть установлены их наименования, механический состав, структура,
трещиноватость (для скальных пород), мощность слоев, их простирание
и падение, водоносность и т. д. Необходимо путем специальных об-
следований охарактеризовать возможные геологические процессы в
месте перехода (карстовые явления, оползни, усиленная суффозия почв
и т . д.), если признаки этих процессов обнаружены тем или иным пу-
тем .
Буровые скважины, предназначенные для составления геологи-
ческого разреза подмостового русла, располагаются обязательно по
всей длине мостового отверстия против мест предполагаемого возве-
дения опор моста, если таковые уже намечены хотя бы ориентировочно
во время изысканий. Скважины закладывают выше и ниже створа
перехода по течению реки в шахматном порядке, чтобы установить про-
дольное падение и выклинивание отдельных слоев грунта или горных
пород. В обычных условиях около каждой опоры бурят по одной сква-
жине; в сложных геологических условиях (большое падение пластов,
выклинивание их и т. д.) число скважин на каждую опору может воз-
растать до трех-четырех. Скважины закладывают ниже возможного
положения подошвы фундамента опоры или острия свай. Их глубину
назначают в зависимости от грунтов не меньше, чем указано ниже:
Грунты
Скальные . , • .............
Галечные ...................
Песчаные . . .
Глинистые . . - . . ... .
Слабые илистые . . . . . .
Глубина скважины» и
3
15
20
30
15 ниже кровли несу-
щих нижних слоев
Глубины отсчитывают от линии размыва в подмостовом русле.
208
BV	Рис. XXVI.14. Образец геологического разреза речной долины:
—наилок поймы; 2 — современный аллювий; 3 — древний аллювий; 4 — коренные породы
₽ При буровых работах перед постройкой мостового перехода, ког-
да точно известно положение каждой опоры в плане, скважины рас-
полагают обязательно вне периметра подошвы опоры, хотя и близко
к нему, во избежание появления артезианских вод в котловане при
постройке опоры.
При небольшом объеме буровые работы выполняют ручным удар-
но-вращательным бурением в обсадных трубах. При больших объемах
буровых работ и значительной глубине скважин рекомендуется пере-
ходить на механическое вращательное бурение (коронками) с приводом
от двигателя внутреннего сгорания. При бурении в меженном русле
реки автомобиль с установкой должен располагаться на понтоне.
Скважины в местных понижениях пойм, пересекаемых насыпями
подходов и регуляционными сооружениями, назначают глубиной не
менее 4—6 м. В этих местах должны быть установлены наличие или
отсутствие торфа и глубина заложения минеральных несущих грун-
тов.
Все скважины и шурфы должны быть привязаны в плановом и
высотном отношениях к трассе дороги и указаны на ситуационном и
детальном планах мостового перехода.
Анализы грунтов и испытания пород, образцы которых взяты в
турфах и буровых скважинах, делают по возможности в полевой ла-
боратории. Образцы для сложных исследований доставляют в стацио-
нарные лаборатории в тщательно упакованном виде с этикеткой,
содержащей необходимые сведения о месте и условиях получения об-
разца.
Одновременно с работами по геологической характеристике места
перехода ведут поиски строительных материалов с определением их
качества, запасов, мощности напластований и глубины вскрыши.
Все материалы инженерно-геологических работ, проведенных при
подробных изысканиях, сводятся в следующие документы:
209
инженерно-геологический профиль по оси мостового перехода с
таблицей основных характеристик горных пород и грунтов (рис.
XXVI.14);
поперечные профили (продольные по реке) с указанием падения
пластов и их выклинивания;
инженерно-геологическая схематическая карта всего района пере-
хода;
заключение об условиях возведения сооружений мостового пере-
хода с точки зрения обеспечения устойчивости их оснований;
записка о строительных материалах, разведанных вблизи мосто-
вого перехода.
§ XXVI.7. ОСОБЕННОСТИ ИЗЫСКАНИЙ
ДЛЯ РЕКОНСТРУКЦИИ МОСТОВЫХ ПЕРЕХОДОВ
Состав изыскательских работ, выполняемых при реконструкции
мостовых переходов, зависит от целей реконструкции.
Во многих случаях реконструкция мостового перехода вызывает-
ся увеличением интенсивности движения по дороге или необходимостью
увеличения высоты подмостовых габаритов в связи с развитием судо-
ходства и сплава или в связи с подъемом уровня воды в реке вследствие
постройки плотины ГЭС
Мостовой переход как система гидротехнических сооружений при
этом не подвергается реконструкции, условия работы сооружений
не меняются, и гидрологические и гидрометрические работы не
требуются.
Однако нередко встречаются необходимость исправления мостового
перехода в связи с явно неблагополучными условиями работы его со-
оружений. В реконструкции нуждаются: переходы, где обнаружена
недостаточная высота насыпей подходов, в результате чего они затап-
ливаются во время высоких паводков; переходы, насыпям которых
угрожает подмыв от приблизившихся излучин меандрирующего рус-
ла; переходы, на которых природные русловые деформации привели к
неудовлетворительному расположению судового хода на участке у
моста; переходы, на которых развились недопустимые размывы, угро-
жающие целости дополнительных пойменных мостов, основного моста
или регуляционных сооружений, и т. д. Во всех этих случаях рекон-
струкция связана с обеспечением устойчивости сооружений, работаю-
щих как гидротехнические, и в состав изыскательских работ обяза-
тельно включают гидрологические и гидрометрические обследования,
а также сбор сведений об условиях работы ранее существовавших'
сооружений.
Состав изыскательских работ, устанавливаемых каждый раз от-
дельно, непосредственно связывается с задачами реконструкции. Так,
при повышении ранее затопляемых пойменных насыпей должен быть
решен вопрос о величине дополнительного размыва под мостом, для
чего проводят оценку количества воды, переливающейся через насыпь.
Некоторые частные расходы измеряют и в том случае, если при ре-
210
конструкции предполагается закрытие дополнительных мостов на пой-
лах с направлением воды под основной мост.
При подмывах насыпей и.регуляционных сооружений состав изыс-
кательских работ связывается с возможными приемами работ по ре-
конструкции перехода. На меандрирующих реках возможно спрям-
ление русел с выключением извилин, угрожающей сооружениям. В
этих случаях проводят геодезические работы, достаточные для про-
ектирования спрямляющего русла. На немеандрирующих и блуждаю-
щих реках, а также на тех меандрирующих реках, где спрямление
невозможно, необходимы широкие промерные работы для проекти-
рования защитных гибких покрытий или поперечных сооружений —
струеотбойников.
В ряде случаев возникает необходимость изменения размеров и
формы регуляционных сооружений с целью устранения неправиль-
ности течений и размывов вблизи от моста.
Поскольку процесс изменения русла меняет со временем свою ин-
тенсивность, а иногда и направление, необходимо тщательно проанали-
зировать весь комплекс сведений о работе реконструируемого мостово-
го перехода, чтобы получить данные о степени угрозы сооружению
и срочности работ по реконструкции.
Следует отметить, что закономерное изменение русла периодически
требует изменения системы регулирования, поэтому возникновение
этой необходимости всегда относить к ошибкам проекта перехода пет
оснований.
Наконец, в отдельных случаях наблюдаются подмывы опор мостов
из-за неверного прогноза развития глубин около них. В таких случа-
ях должна быть обследована возможность увеличения устойчивости
существующих опор или принято решение об их перестройке, для че-
го необходимо выполнить детальное геологическое обследование и
прогноз русловых деформаций, как для вновь проектируемого мосто-
вого перехода.
§ XXVI.8. СОСТАВ ПРОЕКТА МОСТОВОГО ПЕРЕХОДА
Проектно-изыскательские материалы по мостовому переходу
оформляют в виде общей пояснительной записки с соответствующими
приложениями.
Рекомендуется следующий примерный состав и содержание
глав пояснительной записки технического или техпо-рабочего
проекта.
В введении описываются история изысканий и проектирования
мостового перехода; решения, принятые на стадии составления техни-
ко-экономического обоснования строительства мостового перехода;
излагаются основные отклонения от них в техническом проекте с ука-
занием причин.
Глава I содержит анализ режима реки на основе подробного опи-
сания характеристик водотока как топографических и метеорологи-
ческих, так и гидрологических.
211
В гласе II дастся характеристика плана водотока на значительном
протяжении вверх и вниз от выбранного места перехода, описание
рельефа речной долины, характеристика судоходства и сплава и т, п.
Эти материалы служат для подтверждения правильности выбора мес-
та перехода.
Сравниваются варианты перехода с конкретной характеристикой
каждого из них.
В главе III подробно описываются все работы, проведенные при
камеральных и полевых изысканиях, методика выполнения отдельных
работ и дается перечень материалов, полученных в результате изыс-
каний.
Глава IV содержит результаты инженерно-геологических работ,
имеющих первостепенное значение для выбора схемы сооружений пере-
хода .
В главе V приводятся материалы о расчетных гидрологических
данных, которые должны быть достаточными для всех гидравлических
и русловых расчетов по проектированию мостового перехода.
В главе VI определяются основные размеры всех сооружений мос-
тового перехода, включая и регуляционные.
В главе VII описываются как варианты, так и рекомендуемое ре-
шение по конструкциям пролетных строений и опор моста с приведе-
нием данных, обосновывающих выбор наилучших вариантов.
Главы VIII и IX содержат подробную разработку и детальные чер-
тежи конструкций регуляционных сооружений и подходов к мосту с
использованием плана в горизонталях, данных инженерно-геологи-
ческих изысканий и т. п.
Глава X посвящается соображениям по производству работ с опи-
санием местных условий, расположения строительной площадки; при-
водятся подробные данные о местных строительных материалах, даль-
ности их возки и т. д.
Заключительная XI глава содержит сметные расчеты, составляемые
по укрупненным расценкам на строительные работы, а при отсутствии
таковых — но единичным расценкам.
Приложения к проекту рекомендуется объединить в один том, а при .
очень большом количестве приложений — в ряд томов, обычно по чис-
лу глав пояснительной записки.
Состав пояснительной записки к рабочим чертежам принимается
по такой же схеме, что и для технического проекта, но с изменением
содержания отдельных глав в соответствии с объемом проект-
ных материалов, полученных заново и представляемых на этой
стадии.
В некоторых случаях объем проектных материалов по конструк-
циям опор и пролетных строений моста оказывается очень большим.
Обычно это связано с отказом от применения типовых конструкций
и переходом к индивидуальному проектированию. Чаще всего это ха-
ратерно для очень больших мостов.
В этих случаях следует выделить проект моста в самостоятельный
том, а не главу.
212
Глава XXVII
Особенности изысканий и проектирования реконструкции
дорог
§ XXVII. 1. ОСОБЕННОСТИ РЕКОНСТРУКЦИИ ДОРОГ
Дорогу реконструируют (перестраивают) тогда, когда ее транспорт-
ные качества перестают соответствовать требованиям возросшего дви-
жения. При этом возникает необходимость переустройства всей доро-
ги или ее отдельных участков по более высоким техническим норма-
тивам. Необходимость реконструкции дороги обосновывают резуль-
татами экономических изысканий для расчета перспективной интен-
сивности движения,, наблюдениями за интенсивностью и скоростями
движения и данными учета количества дорожно-транспортных прои-
сшествий.
Разработка проектов реконструкции должна быть направлена
па увеличение пропускной способности дороги, повышение ско-
ростей движения автомобилей и обеспечение безопасности дви-
жения.
Обычно дороги, нуждающиеся в реконструкции, бывают неодно-
родны по транспортно-эксплуатационным показателям — наряду с
участками, удовлетворительно справляющимися с пропуском движе-
ния, на них имеются места значительного снижения скоростей автомо-
билей, повышенной аварийности и возникновения заторов. Поэтому в
проектах реконструкции дороги предусматривают:
улучшение плана и продольного профиля — спрямление извилис-
тых участков, увеличение радиусов кривых, устройство виражей,
уширений и переходных кривых, смягчение крутых продольных укло-
нов, обеспечение видимости, постройку дополнительных полос проез-
жей части для движения на подъем грузовых автомобилей и автомо-
бильных поездов;
устройство пересечений в разных уровнях с железными и автомо-
бильными 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-
тий, устройство краевых полос;
перестройку земляного полотна для повышения его устойчивости,
особенно в местах, подверженных пучинообразованию, на болотах,
оползневых участках и т. д.;	-
перестройку искусственных сооружений в соответствии с новыми
габаритами и нагрузками;
строительство линейных зданий, станций обслуживания, пунктов
технической помощи, бензозаправочных станций, гостиниц, столовых,
площадок отдыха, а также установку указательных и других до-
рожных знаков;
213
декоративное, снегозащитное и архитектурное оформление дороги.
Реконструкция дороги требует комплексного улучшения всех ее
элементов. Неправильно сводить ее, как иногда делают, к постройке
усовершенствованных покрытий на заниженном земляном полотне,
построенном на неудовлетворительной трассе с недостаточной види-
мостью, кривыми малых радиусов и т. д. Это приводит к резкому уве-
личению числа дорожно-транспортных происшествий, при незначи-
тельном возрастании средних технических скоростей. В то же время
неправильно требовать при реконструкции дорог перестройки всех
элементов в соответствии с требованиями современных технических
условий на дороги той же категории, что и реконструируемая. Пере-
страивать нужно только те участки дороги, которые являются при-
чиной повышенной аварийности или резко снижают транспортные
качества дороги. Разработка качественного и экономичного проекта
реконструкции дороги требует внимательного и вдумчивого изучения
условий движения по существующей дороге и анализа причин, вы-
зывающих дорожно-транспортные происшествия.
Намеченные улучшения трассы в плане, поперечном и продольном
профилях, а также мероприятия по реконструкции дорожных соору-
жений должны быть обоснованы технико-экономическими расчетами,
сопоставляющими строительные затраты с выигрышем от улучшения
условий движения и снижения количества дорожно-транспортных
происшествий.
§ XXVII.2. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ
ДВИЖЕНИЯ НА РЕКОНСТРУИРУЕМОЙ ДОРОГЕ
В отличие от определения расчетной интенсивности движения на
вновь строящихся дорогах, которое ведут методом оценки возможных
грузовых и пассажирских потоков между населенными пунктами, про-
мышленными и сельскохозяйственными предприятиями, расположен-
ными в зоне, обслуживаемой новой дорогой, расчеты перспективной
интенсивности для реконструируемых дорог основываются преиму-
щественно на экстраполяции данных учета движения по существую-
щей дороге1. Для этого на сети дорог органы дорожной службы систе-
матически проводят учет количества автомобилей, проходящих через
контрольные пункты. В последнее время для этой цели широко исполь-
зуют автоматизированные счетчики.
Наблюдения за ряд лет. дают возможность установить тенденции
увеличения интенсивности движения. Перспективную интенсивность
движения определяют методом экстраполирования, добавляя к най-
денной интенсивности грузопотоки от намеченных или строящихся в
зоне дороги предприятий. Особенностью этого метода является прогно-
зирование на сроки, соизмеримые с наличием исходных данных, и поэ-
1 Методы определения расчетной интенсивности движения на вновь строя-
щихся дорогах рассматриваются в курсе «Экономика, организация и планиро-
вание дорожного строительства»,
214
тому его точность во многом зави-
сит от правильности принятой ги-
потезы о закономерностях дальней-
шего изменения движения. Очень
часто точки, соответствующие дан-
ным учета движения, располагают-
ся на графике изменения интен-
сивности движения по годам с не-
которым разбросом и дают возмож-
ность с практически одинаковой
погрешностью применить при об-
работке разные закономерности
экстраполирования (рис.XXVI 1.1).
Поэтому выбор гипотезы измене-
Рис. XXVII.1. График прогнозирова-
ния интенсивности движения по дан-
ным учета:
1 _ М—72/2+1055/+10150 (авт/с): 2 - А'-
*=2000/4-10 000 (авт/с); 3 — интенсивность
ио данным учета
ния интенсивности движения по
годам должен сочетаться с анали-
зом характера предстоящего раз-
вития района, обслуживаемого
реконструируемой дорогой, и ро-
ста транзитного движения.
Наибольшее распространение находят следующие предположения:
1.	Рост интенсивности движения по линейной зависимости, обычно
наблюдающийся па дорогах магистрального типа при достаточно гус-
той сети дорог с усовершенствованными покрытиями, а также па до-
рогах сельскохозяйственных районов, где объем продукции системати-
чески возрастает в связи с проводимыми мероприятиями по интенси-
фикации сельскохозяйственного производства:
Nt = Na(l+bt), ' (XXVII.lj
где Nt — интенсивность движения в расчетный год, авт./сут; No — то же,
в исходный год; b-ф -|—j—— коэффициент ежегодного прироста интенсив-
ности при абсолютной величине прироста р процентов; t — время прогнозиро-
вания, годы.
2.	Возрастающие темпы интенсивности движения, связанные с
быстрым хозяйственным освоением обслуживаемой дорогами терри-
тории, опережающие темпы дорожного строительства:
tft = AU 1 +-£_¥“* .	(XXVII.2)
3.	Первоначальное резкое возрастание интенсивности движения
с последующим очень медленным приростом или даже спадом, харак-
терным для дорог, ведущих к крупным строительным объектам, где
интенсивность движения вначале создается грузами, поступающими
на строительство. В подобных случаях закономерности нарастания ин-
тенсивности могут быть выражены логистической кривой
Nt =------------- -	(XXVII.3)
(Я-ЛУ) + Л;/'‘
215
где В — экспонента кривой, характеризующая верхний предел возможной
интенсивности движения, определяемый объемами и темпами строительства;
k=-----— ; т—параметр кривой, равный р при t~Q.
B—Nq
Любой характер изменения интенсивности может быть выражен
уравнением полиномов вида
Nt = No + at + Ыг -J-d3 + ... + mtn, (XXV1I.4)
в котором необходимое число членов ряда зависит от вида кривой за-
висимости и наличия данных учета движения.
Использование для определения интенсивности движения методов
экстраполирования предполагает, что в течение всего интервала вре-
мени от начала учета движения до расчетного срока сохраняется по-
стоянная закономерность изменения интенсивности. События, вызы-
вающие в период, на который проводилось экстраполирование, неожи-
данный прирост интенсивности (ввод в зоне, обслуживаемой дорогой,
крупного грузообразующего предприятия, увеличение количества ав-
томобилей в связи с вводом новых автомобильных заводов и т. п.), мо-
гут вносить в результаты прогнозирования существенные погрешности.
Поэтому результаты экстраполирования тем более надежны, чем мень-
ший период времени они охватывают. Их всегда желательно сопос-
тавлять с материалами технико-экономических изысканий, вводя по-
правочные коэффициенты на основе анализа роста интенсивности дви-
жения на введенных в последние годы в эксплуатацию дорогах.
§ XXVII.3. ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ
ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ ДОРОГ
Проект реконструкции дорог, как и нового строительства, выпол-
няют в две стадии — технический проект и рабочие чертежи или в
одну, разрабатывая сразу техно-рабочий проект. Для составления
технического проекта проводят подробные изыскания, в процессе ко-
торых устанавливают, какие мероприятия и работы необходимо вы-
полнить, чтобы реконструированная дорога отвечала изменившимся
условиям движения. При этом исходят из перспективной интенсив-
ности движения на срок не менее 10 лет. В состав изыскательской пар-
тии дополнительно включают инженера по обследованию искусствен-
ных сооружений и гражданских зданий. При интенсивном автомо-
бильном движении по дороге число рабочих в партии увеличивают, а
нормы выработки снижают в 1,25—1,65 раза.
При разработке проектов реконструкции дорог особо большую роль
играет изучение опыта эксплуатации существующей дороги и анализ
имеющейся по ней технической документации и данных о дорожных
происшествиях. Эти материалы могут быть получены в управлениях
дороги, дорожно-эксплуатационных участках, областных и районных
дорожных организациях и в органах Государственной автоинспекции.
216
До начала полевых работ необходимо составить предваритель-
ное представление об участках, требующих перестройки.
Следует стремиться в максимальной степени использовать сущест-
вующую дорогу. Однако если элементы дороги резко не соответствуют
требованиям движения, земляное полотно построено в низких отмет-
ках, а дорожная одежда имеет малую прочность и сильно изношена,
то должен быть рассмотрен и вариант постройки дороги по новому на-
правлению. В этом случае существующую дорогу используют в пери-
од строительства для подвоза материалов, а впоследствии она обслу-
живает местное движение или даже может быть разобрана.
Полевые работы на изысканиях дорог, подлежащих реконструк-
ции, проводят по тем же правилам, что и на изысканиях новых дорог.
Поскольку они выполняются без перерыва движения, должно уде-
ляться особое внимание соблюдению требований техники безопасности
(см. § XXIII.7). На участках, где существующая дорога не удовлет-
воряет требованиям реконструируемой дороги, изыскивают новые ва-
рианты трассы. Окончательное, решение принимают после их срав-
нения.
Перед началом работ начальник партии совместно с геологом и пред-
ставителем дорожно-эксплуатационных органов осматривают трассу.
При производстве геодезических съемок линии вешат по намеченной
оси, причем на дорогах с твердым покрытием вешки ставят в специаль-
ные 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 пере-
сечений провешенных осей двух смежных прямых участков дороги.
После установления углов поворота измеряют биссектрису и танген-
сы существующей кривой.
Даже при наличии подробных проектных данных на существую-
щую дорогу при изысканиях радиусы кривых должны быть провере-
ны расчетом с использованием таблиц для разбивки кривых по изме-
ренным углу поворота и элементам кривой. Если радиус существую-
щей кривой мал, то назначают больший, разбивают новую кривую и
указывают ее начало, середину и конец.
Длину трассы измеряют по оси. Все пикетажные знаки выносят на
правую сторону земляного полотна. На сторожках, помимо пикета и
плюса, указывают расстояние до оси дороги. В пикетажном.журнале
приводят подробные данные о дороге, в частности, указывают: грани-
цы различных типов существующей дорожной одежды, вид материала
и состояние одежды и основания, ширину проезжей части, обочин и
земляного полотна, укрепление откосов и канав, данные о существую-
щих искусственных и водоотводных сооружениях, их местоположении,
размере, типе, конструкции, габаритах и техническом состоянии; све-
дения об участках дороги, находящихся в неблагоприятных условиях
(оползни, осыпи, выходы грунтовых вод, пучины и пр.); имеющиеся
на дороге километровые, пикетные и указательные знаки, используе-
мые для привязки трассы и проверки правильности ее измерения.
При обследовании земляного полотна выявляют его снегозаноси-
мые и заниженные участки, находящиеся в неблагоприятных гидро-
217
геологических условиях. Данные обследования проезжей части и
промеров толщины дорожной одежды фиксируют в специальном жур-
нале. Нивелировку ведут двумя нивелирами, определяя отметки 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 под-
земных сооружений, водоприемных решеток, отметки трамвайных
рельсов и пр.
Поперечные профили земляного полотна снимают па всю ширину
полосы отвода во всех характерных местах продольного профиля, 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 дру-
гих сооружений. В горной местности и на крутых косогорах попереч-
ники снимают на каждом пикете и плюсе трассы. Поперечные профили
земляного полотна вычерчивают в масштабе 1:100, а проезжей части —
в масштабах: горизонтальном 1:100 и вертикальном 1:20.
Обследование состояния дорожной одежды заключается в ее осмот-
ре и устройстве лунок для определения толщины конструктивных сло-
ев. Лунки высверливают буровой установкой, смонтированной на ав-
томобиле. При осмотре покрытия отмечают степень его ровности, ви-
ды деформаций и трещины.
Количество поперечников, па которых измеряют толщину одеж-
ды, зависит от ее состояния. При удовлетворительном и хорошем сос-
тоянии одежды промеры делают в трех- пяти местах на каждом ки-
лометре, при плохом — чаще. При ширине проезжей части до 6 м на
каждом поперечнике делают три лунки, а при большей ширине— пять
лунок диаметром 0,15—0,20 м. Крайние лупки закладывают на расстоя-
нии 0,5—1,0 м от кромки покрытия. Лунки пробивают на 5-10 см
глубже песчаного основания.
В журнале промеров одежды записывают толщину отдельных сло-
ев и всей дорожной одежды, породу каменных или гравийных мате-
риалов, состояние и степень загрязненности конструктивных слоев и
род грунта в основании. Толщину одежды измеряют по кернам, а ес-
ли они рассыпаются — промерником с точностью до 1 см.
Прочность дорожных одежд должна оцениваться путех< измерения
их прогибов под расчетным автомобилем. Эту работу желательно вы-
полнять в весенний период наибольшего ослабления грунтовых осно-
ваний.
При обследовании водоотвода снимают поперечники канав, резер-
вов, водоотводных и нагорных канав. Их нивелируют и изучают усло-
вия протекания воды, выявляя места размывов и застоев. Составля-
ют схематические чертежи всех существующих сооружений (перепа-
дов, лотков, и быстротоков, поглощающих колодцев, испарительных
бассейнов) и устанавливают их техническое состояние. Одновременно
собирают данные, необходимые для поверочного гидравлического рас-
чета водоотводных сооружений, особенно тех, которые по сведениям
эксплуатационных работников не вполне удовлетворительно справ-
лялись с пропуском воды.
218	'	
Большую ценность представляют наблюдения за работой водоот-
водных сооружений в дождливое время, когда хорошо видны все не-
дочеты системы водоотвода.
Осмотром искусственных и специальных инженерных сооружений
и линейных зданий устанавливают их техническое состояние, после
чего составляют чертежи и подробно описывают все необходимые ра-
боты по реконструкции.
На участках трассы, пересекающих болота, выполняют буровые
и зондировочные работы, чтобы установить характер, тип и строение
болота, плотность торфа под насыпью и рядом с земляным полотном,
продольный профиль дна болота по оси трассы, очертание тела насы-
пи и степень ее погружения, виды грунтов насыпи и состояние зем-
ляного полотна. Должны быть собраны материалы, необходимые для
расчетов дальнейшей осадки или сдвига насыпи по наклонному дну
болота.
В результате подробных технических изысканий должны быть по-
лучены все материалы, требуемые при изысканиях новых дорог, а так-
же дополнительные: ведомость существующих искусственных соору-
жений и их эскизы; ведомость объемов работ, связанных с ремонтом
и реконструкцией существующих искусственных сооружений; ведо-
мость и графики промеров толщины существующей дорожной одеж-
ды; ведомость существующих знаков и обстановки дороги и ведомость
и график расположения существующих линейных зданий.
Состав технического проекта на реконструкцию дорог отличается
от проектов новых дорог дополнительными разделами, обосновываю-
щими необходимость реконструкции дороги и технико-экономически-
ми расчетами эффективности перестройки отдельных участков,
§ XXVII.4. ИЗУЧЕНИЕ РЕЖИМОВ ДВИЖЕНИЯ
НА РЕКОНСТРУИРУЕМЫХ ДОРОГАХ
В процессе проведения изысканий на дорогах, подлежащих рекон-
струкции, большую помощь в выявлении опасных и неудобных для
движения мест могут оказать наблюдения за скоростями движения но
дороге.
Графики скоростей движения по дорогам строят по материалам
измерений скоростей автомобилей, используя для этого радиолока-
ционные приборы, основанные на эффекте Допплера, или непосредст-
венно измеряя продолжительность проезда 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 кри-
вые и в середине кривых, перед началом подъемов и в верхних их час-
тях, где устанавливается равновесная скорость (рис. XXV11.2).
В каждом пункте наблюдений должны быть измерены скорости 50—
70 наиболее распространенных автомобилей. Материалы измерений
обрабатывают методами математической статистики, определяя ско-
219
Рис. XXVI1.2. Схема расположения
створов для измерения скорости дви-
жения автомобилей:
а, б— продольный профиль и план дороги;
в — график скорости движения;
1 — зона влияния кривой в плане; 2 — уча-
сток уст-ановившихся в верхней части подъ-
ема постоянных скоростей; 3 — места ство-
ров для измерения скоростей; 4 —зона вли-
яния скоростей
тельные по одному показателю,
другим показателям.
рость, соответствующую 85% обес-
печенности. Она соответствует дви-
жению. наиболее быстро едущей
части дисциплинированных водите-
лей (см § VI 2 и рис. VI 2).
На основании графика скоро-
стей движения должны быть пост-
роены графики пропускной спо-
собности дороги и коэффициентов
аварийности (см. § XXIV.3), а
также график коэффициентов без-
опасности (рис. XXVII.3). Их ана-
лиз дает возможность выявить
участки дороги, нуждающиеся в
реконструкции, и наметить спосо-
бы их перестройки. Следует отме-
тить, что участки, неудовлетвори-
обычно неудовлетворительны и по
График скоростей анализируют, выделяя зоны, соответствующие
значениям коэффициентов безопасности (отношение скоростей, обеспе-
чиваемых элементами плана, к скорости въезда на них с предшествую-
щего участка, см. g-XXIV.3) в пределах менее 0,4, 0,4—0,6 и 0,6—0,8.
Анализ графика дает возможность выявить причины уменьшения
скоростей и наметить необходимые мероприятия по их устранению.
При этом необходимые величины изменения элементов плана и про-
Рис. XXVII.3. График изменения скоростей движения по дороге:
— зоны ограниченной видимости; 2 —места доро/кно транспортных происшествий
220
рис. XXVII.4. Сглаживание эпюры
Скоростей как метод обоснования про-
ектных решений, необходимых при
реконструкции:
/—скорость движения, план трассы и
коэффициент безопасности до реконструк-
ции дороги; 2 — то же, после реконструк-
ции; 3—узкий мост, замененный трубой
Рис. XXVII.5. Изменение скорости
движения одиночного автомобиля у
кривой малого радиуса до и после
реконструкции:
К—кривая малого радиуса; 1—скорость
после реконструкции оус; 2—скорость до
реконструкции ивх
дальнего профиля дороги могут быть определены из условия, чтобы
глаженная эпюра скорости соответствовала величинам коэффициента
!езопасности более 0,8 (рис. XXVI 1.4).
При разработке проектов реконструкции дорог иногда предусмат-
ривают существенное улучшение одного элемента дороги без учета его
'влияния на условия движения на смежных участках. В результате
на дороге появляются новые очаги аварийности. Типичным примером
(являются случаи резкого возрастания количества происшествий на
(дорогах при укладке усовершенствованных покрытий с уширением
.'проезжей части без исправления плана и продольного профиля (рис.
XXVII.5).
В связи с наличием кривой малого радиуса коэффициент безопас-
ности участка дороги равен А', =
увх
Если па дороге устроить усовершенствованное покрытие, скорость
(движения по дороге возрастет до оус. Однако скорость проезда кри-
вой окр, зависящая от величины ее радиуса, не изменится и коэффи-
циент безопасности после реконструкции уменьшится до величины
Х2 = — < Ki- Поэтому для обеспечения безопасности движения
t’yC
необходимо обязательно соответственно увеличить радиус кривой,
чтобы коэффициент безопасности имел допустимое значение.
; График скоростей движения позволяет: обоснованно наметить мес-
та установки ограждений, определив их тип в соответствии со степенью
опасности возникновения происшествия, а также места установки пре-
упредительных знаков; в местах, где особенно проявляется различие
। динамических качествах автомобилей, что характеризуется боль-
иим наклоном кривой накопления скоростей, запроектировать меро-
приятия по разделению транспортного потока на группы, следующие
с разными скоростями по разным полосам движения (дополнительные
полосы для тихоходных автомобилей па подъемах, переходно-ско-
ростные полосы у пересечений в разных уровнях).
221
§ XXVII.5. РЕКОНСТРУКЦИЯ ДОРОГИ В ПЛАНЕ
И ПРОДОЛЬНОМ ПРОФИЛЕ
Все намечаемые мероприятия по реконструкции дороги должны
быть подчинены идее улучшения транспортно-эксплуатационных ка-
честв дороги и повышения безопасности движения, а также устране-
нию выявившихся в процессе службы деформаций земляного полотна,
Следует стремиться к устранению необоснованной извилистости доро-
ги и к увеличению радиусов кривых, если они не удовлетворяют тре-
бованиям норм, а также к устранению участков недостаточной види-
мости (рис. XXVII.6). Брошенные участки дорог, если их пе предпо-
лагается использовать как площадки отдыха, следует разбирать и пос-
ле- рекультивации занимаемую ими площадь возвращать сельскохо-
зяйственным организациям.
В местностях с землями, особенно ценными для сельского хозяй-
ства , исправления плана дороги приходится проводить в пределах
полосы отвода.
Неблагоприятные условия движения часто возникают в населен-
ных пунктах. В связи с высокой аварийностью и низкими скоростя-
ми движения в пределах населенных пунктов обязательно следует рас-
сматривать варианты устройства обходов.
В стесненных условиях местности при увеличении радиусов кри-
вых в плане нет необходимости обязательно доводить их величину до
Рис. XXVII.6. Примеры устранения необоснованной извилистости дороги:
а —на.прямом участке; б — на сопряжении кривых
222
нормативных требований. Необходимо, рассматривая участок дороги
в целом, повышать допустимую скорость движения по кривой до ско-
рости движения в других местах участка, обеспечивая плавность ее
изменения на смежных кривых.
Реконструкция дороги в продольном профиле заключается в повы-
шении отметок земляного полотна на участках с неблагоприятными
грунтовыми и гидрологическими условиями, в уменьшении больших
продольных уклонов, в увеличении радиусов вертикальных кривых —
выпуклых для увеличения видимости, вогнутых для повышения ком-
фортабельности проезда по дороге.
Все изменения продольного профиля дороги связаны с неизбеж-
ной перестройкой существующей дорожной одежды. Любое, даже
самое небольшое изменение проектной линии вызывает необходимость
перестройки проезжей части на значительном протяжении, что связа-
но с дополнительными расходами, частичной потерей материалов, с пе-
рестройкой мостов. Поэтому, если дорожная одежда обладает доста-
точной прочностью и легко может быть усилена, а земляное полотно
не подвержено пучинообразованшо, должны быть рассмотрены вари-
анты улучшения водного режима путем организации поверхностного
водоотвода, а снижения снегозаносимости — посадкой насаждений.
Условия движения на коротких крутых подъемах могут быть
улучшены устройством дополнительных полос проезжей части для мед-
ленно движущихся автомобилей (см. § V.3).
При реконструкции нужно стремиться к устранению переездов че-
рез железные дороги в одном уровне. На старых автомобильных до-
рогах часто встречаются участки, где такие пересечения расположе-
ны на близком расстоянии. Путем спрямления дороги удается умень-
шить протяжение дороги и сократить число пересечений.
Экономическую целесообразность устройства пересечений в раз-
ных уровнях с железными и автомобильными дорогами устанавливают
путем сопоставления стоимости строительства и эксплуатации пере-
сечения и получаемой экономии в транспортных расходах за счет ус-
транения простоев на пересечении в период закрытия переезда. Поте-
ря времени при движении через пересечение в одном уровне складыва-
ется из простоя у закрытого пересечения и потерь времени при сниже-
нии скорости па подходе к нему и последующем разгоне автомобиля
после пересечения, поскольку проезд через открытый переезд осу-
ществляется с пониженной скоростью. Величина суммарных потерь
времени зависит от интенсивности движения по автомобильной и же-
лезной дорогам и в неблагоприятных случаях может составить в пе-
ресчете на весь транспортный поток значительное время.
В чертеж продольного профиля реконструируемой дороги, по-
мимо обычных данных, имеющихся в профилях для вновь строящихся
Дорог, вводят графы отметок и уклонов существующей дороги, отме-
ток канав, типы и конструкции существующей одежды. На чертеже
показывают поверхность земли, поверхность существующей дороги
и проектную линию реконструируемой дороги. На участках прохода
по существующей дороге рабочие отметки принято определять по от-
ношению к оси существующей дороги, а не к отметкам бровок,
823
§ XXVII.6. РЕКОНСТРУКЦИЯ ДОРОГИ В ПОПЕРЕЧНОМ
ПРОФИЛЕ
При реконструкции земляного полотна и проезжей части положе-
ние новой оси дороги устанавливают в зависимости от ширины земля-
ного полотна существующей дороги Если ширина земляного полотна
существующей дороги превышает проектную или равна ей, новую ось,
как правило, совмещают со старой. Если ширина существующего зем-
ляного полотна меньше проектной и оно должно быть уширено, ре-
шение принимают в зависимости от местных условий.
Проектную ось совмещают с осью существующей дороги (рис,
XXVII.7, а, б) В этом случае необходимо засыпать с двух сторон до-
роги канавы или резервы, досыпать откосы насыпей или срезать от-
косы выемок. При малой величине уширения бывает трудно достичь
хорошей связи присыпаемых слоев грунта со старым земляным по-
лотном, что может вызвать сползание откосов. Кроме того, при этом
способе реконструкции необходимо устраивать объездной путь, так
как в период строительства не будет возможности проезда по су-
ществующей дороге.
Проектную ось смещают в сторону по отношению к оси существую-
щей дороги с таким расчетом, чтобы потребовалось лишь односторон-
нее уширение земляного полотна (рис XXVII.7, в, г). Этот способ осо-
бенно эффективен при проложении трассы по высоким насыпям или
в глубоких выемках с устойчивыми, укрепленными откосами. В этом
случае бывает удобно удлинить трубы, так как один из оголовков со-
храняется.
Одностороннее уширение земляного полотна иногда позволяет
обойтись без устройства объездного пути.
Если существующая доро! а проходит по косогору, ось следует сме-
щать в сторону косогора, чтобы уширение земляного полотна произ-
вести за счет увеличения выемки. Уширение насыпи на косогоре очень
Рис. XXVII.7. Способы уширения земляного полотна:
а — при совмещении проектной оси с существующей осью дороги в насыпи; б — то же, в вы-
емке; в— одностороннее уширение в насыпи; г— одностороннее уширение на косигорном
участке
ж
затруднительно и может потребовать устройства подпорных стенок.
Хотя срезка косогора иногда вызывает значительные работы, по все
же большая часть земляного полотна получается устойчивее. При этом
необходимо, конечно, учитывать общие условия устойчивости косо-
гора и возможность выклинивания грунтовых вод и образования ополз-
ней.
Рациональное положение оси дороги в поперечном профиле уста-
навливают на основе определения объемов и стоимости работ при раз-
личных положениях оси. Для лучшей связи присыпаемого грунта со
слежавшимся грунтом насыпи на откосах устраивают уступы, тща-
тельно и послойно уплотняют присыпаемый грунт. Величину ушире-
ния земляного полотна приходится увязывать с габаритами машин
для’производства земляных работ. В ряде случаев насыпи уширяют
па большую величину, чем требуется по техническим нормативам для
возможности прохода дорожных машин.
§ XXVII.7. МЕРОПРИЯТИЯ ПО УСТРАНЕНИЮ ПУЧИН
Если на существующей дороге наблюдаются пучины, в проекте ре-
конструкции должны быть предусмотрены мероприятия по их ликви-
дации.
На пучинистых участках'в течение зимы в земляном полотне обра-
зуются ледяные прослойки, которые раздвигают грунтовые частицы и
вызывают неравномерное поднятие дорожной одежды. Весной при от-
таивании ледяных прослоек под дорожной одеждой образуется замк-
нутый объем сильно увлажненного грунта. Просачиванию избытка
воды в глубь грунта препятствует мерзлая прослойка грунта —дон-
ник (рис. XXVII.8). В этот период вскрытия пучин в связи с сильным
снижением прочности грунта верхних слоев земляного полотна дорож-
ные одежды интенсивно разрушаются при движении автомобилей.
Поэтому для выявления пучинистых мест целесообразно проводить
весенние обследования прочности дорожных одежд.
В процессе изысканий реконструируемой дороги в дорожных ор-
ганизациях нужно установить проводившиеся меры по борьбе с пу-
чинами, и степень их эффектив-
ности.
Пучины появляются периодиче-
ски на одних и тех же местах в
благоприятные для них годы,
Поэтому местоположение пучипи-
стых участков устанавливают по
данным местных дорожных орга-
низаций.
Если таких данных нет, необ-
ходимо исследовать все сомнитель-
ные участки, выявить местополо-
жение пучин, причины их возник-
новения, состояние земляного по-
а)
Рис. XXVII.8. Образование донника:
а —зимнее промерзание грунта; б — весен-
нее оттаивание грунта;
/ — мерзлый грунт; 2 — ледяные прослойки
(линзы); 3 — талый грунт; 4 — сильно пере-
увлажненный оттаявший грунт; 5 — снег
8 Зак. 726	225
лотпа и проезжей части, качество грунтов, состояние водоотвода
и водоотводных устройств.
Пучины чаще всего возникают в местах с затрудненным водоотво-
дом и застоями воды около дороги, при высоком стоянии уровня грун-
товых вод, а также при пылеватых грунтах земляного полотна. Чтобы
изучить почвенно-грунтовые и гидрологические условия на пучинис-
том участке, закладывают на поперечниках три—пять шурфов или бу-
ровых скважин. По оси дороги закладывают скважину, два шурфа на-
значают у бровок земляного полотна и два за пределами земляного по-
лотна. Количество поперечников и глубину скважин и шурфов назна-
чают такими, чтобы получить полное представление о грунтово-геоло-
гических и гидрологических условиях.
В зависимости от источника поступления влаги' различают пучи-
ны: гидрогеологические (коренные) в местах высокого стояния уровня
высоких вод; температурные и связанные с пленочным перемещением
влаги в результате существующих в продолжение значительного перио-
да времени температурных градиентов и поверхностные, появляющие-
ся в результате необеспеченного отвода поверхностных вод, переув-
лажняющих земляное полотно. Очень часто встречаются пучины сме-
шанные, возникающие при одновременном действии нескольких ис-
точников увлажнения.
Для предотвращения пучин при реконструкции земляного полотна
в зависимости от причин, вызывающих пучение, поднимают бровку
земляного полотна, устраивают дренажи для понижения уровня грун-
товых вод, закладывают в теле земляного полотна крупнозернистые
прослойки из песка или гравия, прерывающие капиллярное поднятие,
устраивают в теле земляного полотна водонепроницаемые прослойки
(см. рис. VII.И). В отдельных случаях заменяют неблагоприятные,
подверженные пучению грунты земляного полотна устойчивыми.
Для борьбы с температурными пучинами возможно устройство в
основании дорожной одежды теплоизоляционного слоя из пористых
полимерных материалов, шлака или пористых каменных материалов
с малым коэффициентом теплопроводности. Расчет толщины слоя ве-
дется согласно § XXVIII.2.
Обязательным условием для полной ликвидации пучин служит хо-
роший водоотвод. Должно быть обеспечено осушение дорожной одежды
и прилегающей полосы местности. Уклон канав на пучинистых участ-
ках должен быть не менее б0/^. Застой воды в боковых и водоотводных
канавах может свести на нет действие всех запроектированных меро-
приятий.
§ XXVII.8. РЕКОНСТРУКЦИЯ И УСИЛЕНИЕ ДОРОЖНОЙ
ОДЕЖДЫ
Усиление дорожной одежды выполняют на основе тщательной про-
верки конструкции и. состояния одежды существующей дороги и рас-
четов необходимой толщины усиления. Расчеты ведут геми же мето-
дами, как и вновь строящихся одежд, исходя из эквивалентного моду-
220
ля упругости существующей дорожной одежды, если она находится в
удовлетворительном состоянии.
Многие старые дороги были построены без соблюдения правил раз-
мещения грунтов в насыпях и в очень низких отметках, не соответ-
ствующих климатическим и почвенно-грунтовым условиям местности.
Усиливать одежду в этих условиях без изменения высоты насыпей
нерационально. Поэтому должна быть предусмотрена предваритель-
ная досыпка земляного полотна. При значительном износе и неудов-
летворительном состоянии тонкослойная старая одежда не представ-
ляет собой ценности и расходы на ее разборку не оправдываются стои-
мостью полученного материала. В этом случае насыпь отсыпают не-
посредственно на старое покрытие. Наиболее целесообразно, однако,
чтобы старая одежда использовалась в качестве основания.
На участках дороги, где разборка старой одежды в связи с повы-
шением бровки земляного полотна экономически оправдывается, ма-
териал старой одежды после кирковки сортируют и складывают в сто-
роне. В дальнейшем его используют для слоев основания дорожной
одежды, улучшая добавлением нового щебня или обработкой вяжущи-
ми материалами.
Если после соответствующего ремонта и усиления дорожная одеж-
да будет отвечать требованиям перспективного движения, следует рас-
смотреть способы улучшения гидрогеологических условий земляного
полотна путем углубления боковых канав и устройства канав для от-
вода воды в понижения местности. При высоком стоянии грунтовых
вод должны быть запроектированы понижающие боковые дренажи.
На старых дорогах, ранее подвергавшихся улушению путем уст-
ройства усовершенствованных покрытий, прочность одежды часто ме-
няется на коротких участках. Поэтому во время изысканий должны
быть собраны сведения о конструкции дорожной одежды на отдельных
участках, составе и свойствах материала отдельных слоев одежды.
Для надежности проектируемого усиления очень важно получить
данные об условиях работы дороги в периоды избыточного увлажне-
ния. Для этого необходимо при изысканиях оценить прочность до-
Рис. XXV1I.9. Схема рычажного прогнбомера для измерения деформаций дорож-
ных одежд:
/—установочные винты прибора; 2 — станина прибора; 3 — индикатор для измерения про-
гибов, укрепленный па неподвижной станине прибора; 4 — шарнир; 5 —рычаг; б — колесо
испытательного автомобиля; 7 — стержень, опирающийся на покрытие; 8 —-чаша прогиба
дорожной одежды; Д — упругий прогиб дорожной одежды
8*
227
назначенные мероприятия
по реконструкции.
Утолщение дорожной
одежды
Раздорна дорт'- : одежды,
подъемна зжм пиго по-
потна,постника новой
одежды
Расчетная схема
существующей
дорожной одежды
Е, кг с/см2
Эпюра, пряности,
существующей
дорожной одежды
1200 -
1000 -
800 -
ООО -
Егпр
Тип местности______________________2_______
группа грунта _____________ 6 I ~ б .
н о естроки и я 5 Орыествующая о,8	____
земляного | ТревуртсяСНиП gg | цГ 0,6 |
полотна	вы емка, м_____________________
Состояние существующей  решорми-
одежды	рованние
Прочное
Модуль
упругости
грунта к.гг/см
Принятый
по тадлицам
По результатом
измерений.
250	180 300
3_________2~
В I - ~Г I g
ОЩ ~У 0, 2
O.S | 1,2 И 0,8
220 180 200
280
0 6
Ko\l3
200\ ПО
п
Рис. XXVII.10. График прочности дорожной одежды:
а.6 — асфальтобетон: щ — щебень; п — песок; гр. — гравий; п.о — поверхностная обработка
Виды грунта:
Л — легкая супесь; 5 — супесь; В — суглинок; Г—пылеватый суглинок
рожиых одежд путем измерения рычажными прогибомсрами (рис.
XXVII.9) их прогибов при наезде колеса автомобиля.
Рычажный прогибомер состоит из опорной рамы и укрепленного -
на ней шарнира длинного рычага с соотношением плеч 1:1. Прибор ус-
танавливают на покрытии вдоль дороги таким образом, чтобы верти-
кальный измерительный стержень на конце рычага опирался на покры-
тие между спаренными шинами стоящего на покрытии автомобиля,
соответствующего расчетной нагрузке. На другой конец рычага опи-
рается стержень индикатора, установленного на опорной раме. Раз-
меры прогибомера таковы, что опорная рама находится за предела-
ми чаши прогиба от нагрузки.
После снятия начального отсчета по индикатору автомобиль отъез-
жает на 5—7 м и измерительный стержень оказывается за пределами но-
вой чаши прогиба покрытая. Через 4—5 мин, когда упругий прогиб
дорожной одежды восстанавливается, берут второй отсчет по индика-
тору. Разность отсчетов равна упругому прогибу одежды.
Быстрота проведения испытаний (в день можно сделать 80—100
измерений) дает возможность испытать весной в период оттаивания и
наибольшего снижения прочности одежды участки дороги большего
228
протяжения. В настоящее время созданы установки, смонтирован-
ные на автомобилях, которые дают возможность измерять прогибы
дорожной одежды непрерывно при проезде с малой скоростью.
Фактический общий модуль упругости дорожной одежды опреде-
ляют по формуле
F . ДР(1-И2)
^общ	,
(XX VII.5)
где р — давление на покрытие; I — упругий прогиб; D — диаметр круга,
равновеликого площади контакта автомобиля с покрытием; р- — коэффициент
Пуассона, принимаемый равным 0,3.
Определяя по табл. XV.7, XV.8 требуемую величину модуля
упругости для одежды с покрытием намечаемого типа при перспектив-
ном движении, проектируют необходимое усиление одежды. Для это-
го, зная ЕтРеб и Ео6щ, необходимо найти толщину дополнительного
слоя утолщения.
На основе этих исследований вычерчивают эпюру прочности су-
ществующей дорожной одежды (рис. XXVII.10). Показав на ней
требуемый эквивалентный модуль деформации дорожной одежды, ус-
танавливают участки, на которых требуется усиление одежды.
Уширение одежды выполняют полосами, разбирая существующую
одежду у края покрытия на 10—20 см. На уширениях проектируют
равнопрочную одежду с существующей, причем должен быть обеспе-
чен отвод воды из дренирующих слоев одежды.
Поскольку конструкция и состояние дорожной одежды существую-
щей дороги могут значительно различаться на протяжении дороги,
способы реконструкции также могут быть разными. Необходимо, од-
нако, стремиться к использованию одного оборудования, вида приме-
няемых материалов, и однотипности технологических процессов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
А п е с т и п В. К., Шак А. М , Я к о в л е в Ю М Испытание и
оценка прочности нежестких дорожных одежд. М., «Транспорт», 1977, 102 с.
Обследование транспортно-эксплуатационных характеристик автомобиль-
ных дорог. М.,- «Высшая школа», 1970. 209 с. Авт.: В. Ф. Бабков. О. А. Ди-
вочкин, В. С. Порожняков и др.
Реконструкция автомобильных дорог. М., «Транспорт», 1978. 263 с. Авт.:
В. Ф. Бабков, В. М. Могилевич, В. К. Некрасов и др,
Раздел восьмой
ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДОРОГ
в сложных ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЯХ
Глава XXVIII
Проектирование дорог в районах распространения
вечномерзлых грунтов
§ /XXVIII. 1. ОСОБЕННОСТИ ПРОЛОЖЕНИЯ ТРАССЫ
В РАЙОНАХ РАСПРОСТРАНЕНИЯ
ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ
Вечномерзлыми (многолстнемерзлыми) называют грунты, содер-
жащие замерзшую воду и имеющие температуру ниже 0“ С в течение
длительного периода времени, измеряемого десятками тысячелетий.
Вечномерзлые грунты распространены на 47% территории СССР, они
занимают большую часть его азиатской территории (рис. XXVIII.1).
Мощность слоя мерзлых грунтов возрастает к северу страны и у бе-
регов Северного Ледовитого океана превышает 500 м.
В мерзлой толще грунтов всегда содержится лед—от кристаллов в
порах между грунтовыми частицами и тонких прослоек между струк-
турными агрегатами до толстых ледяных жил в трещинах мерзлого
грунта и погребенных слоев льда. При оттаивании содержащие лед
мерзлые грунты оказываются избыточно увлажненными, а возведенные
на них сооружения претерпевают значительную осадку.
Многолетние наблюдения за вечной мерзлотой показывают, что
опа постепенно, хотя и очень медленно, отступает к северу. Поэтому
вечную мерзлоту около южной границы ее распространения иногда
называют деградирующей.
Верхний слой грунта, который в теплое время года оттаивает, а
зимой вновь замерзает, называют деятельным слоем. Если он соеди-
няется с поверхностью вечной мерзлоты, последнюю называют сливаю-
щейся.
Глубина оттаивания грунта определяется его теплопроводностью
и количеством поступающего в него тепла. В каждом конкретном месте
толщина деятельного слоя зависит от рельефа местности и экспозиции
склонов, от состава и влажности грунтов, растительного покрова и
климатических факторов. На южных склонах грунт оттаивает па боль-
230
тую глубину, чем на северных. Глинистые грунты имеют большую теп-
лопроводность, чем, например, торфяники. Поэтому в большинстве
случаев вблизи от поверхности торфяно-моховых болот — «марей» за-
легают мерзлые грунты. Растительность, особенно моховой покров
и кустарники, затеняя грунт, способствуют тому, что в таких местах
вечная мерзлота расположена значительно ближе к поверхности грун-
та, чем на открытых местах. Средние толщины деятельного слоя для
СССР указаны в табл. XXVII 1.1.
В зависимости от условий климата, рельефа, грунтов и раститель-
ности различают несколько видов залегания вечной мерзлоты по глу-
бине и в плане (рис. XXVIII.2).
Мерзлые грунты водонепроницаемы. Поэтому в нижней части дея-
тельного слоя происходит накопление воды от таяния льда, обра-
зующегося в результате процессов зимней миграции влаги и от про-
никания дождевых и талых вод. Избыток воды просачивается через
толщу деятельного слоя, стекая от поверхности мерзлого грунта. В
зоне, примыкающей к поверхности вечномерзлого грунта, грунт всег-
да имеет повышенную влажность (рис. XXVIII.3).
Постройка дороги вносит изменения в природный режим вечно-
мерзлых грунтов. Влияние этих изменений нельзя недоучитывать, при-
нимая те или иные проектные решения. Вырубка па придорожной по-
лосе деревьев и кустарников и удаление или повреждение мохового
покрова способствует увеличению мощности деятельного слоя. При
оттаивании пылеватые льдонасыщенпые вечномерзлые грунты из прак-
тически твердого состояния переходят в разжиженное, растекаясь
под действием собственного веса. Поэтому часто откосы выемок,
устроенных в зимнее время, весной, оттаивая, сплывают па дорогу.
Оттаивание мерзлых оснований под насыпями в зависимости от ко-
личества льда, содержащегося в грунте, вызывает дополнительные
осадки или полное расползание насыпей.
Разрушениям способствует то обстоятельство, что поверхность
протаявшего под дорогой вечномерзлого грунта имеет вогну-
тое очертание. Это вызывает скапливание грунтовой воды, ускоряю-
щей дальнейшее оттаивание. На участках с близким к поверхности
расположением мощных слоев льда при таянии могут возникать про-
вальные озера (термокарстовые явления) В отдельных случаях
возведение насыпей может вызвать поднятие вечной мерзлоты.
Трассу автомобильных дорог в зоне распространения вечномерз-
лых грунтов следует по возможности прокладывать по участкам с наи-
более благоприятными условиями грунтов и рельефа, отдавая преиму-
Таблица XXVII1.1
Грунты деятельного слоя	Мощность деятельного слоя, м	
	в районах Крайнего Севера	в южных районах р а с. п рост ра пений мерзлых толщ
Песчаные	1.0 -1.8	2.5—4,5
Глинистые и торфяно-болотные	0,4-1 ,2	1,0—2.5
231

Рис. XXVIII.2. Виды залегания вечномерзлых грунтов:
а — вертикальный разрез мерзлых толщ около южной границы вечной мерзлоты; б — рас-
пределение .мерзлых грунтов в плане;
/ — слой сезонного промерзания и оттаивания (деятельный слой): 2 — условная современная
южная граница вечной мерзлоты; 3 — ложный талик; 4— островная мерзлота; 5 — талик;
6 — сплошная мерзлота; 7 — линза мерзлого грунта
щсство сухим местам, на которых изменение режима вечной мерзлоты
и оттаивание грунтов не отражаются на устойчивости земляного по-
лотна.
Применительно к условиям зоны распространения вечномерзлых
грунтов целесообразно различать следующие типы местности:
сухие места с обеспеченным поверхностным стоком — каменистые
возвышенности, крутые склоны сопок, участки с близким залеганием
коренных скальных пород или сло-
женные на глубину 10 м и более ка-
менистыми, гравелистыми и песча-
ными сухими грунтами, а также
супесчаными и непросадочными гли-
нистыми грунтами без ледяных про-
слоек (влажность менее 0,77 от пре-
дела текучести). Строительные свой-
ства таких грунтов не .меняются при
замерзании и оттаивании. При обес-
печенном стоке мощность деятельного
слоя на таких участках бывает не
менее 2,5 м;
сырые места с избыточным увлаж-
нением в отдельные периоды года —
пологие склоны гор южной экспози-
ции, плоские водоразделы, сложен-
ные песчаными и глинистыми мало-
просадочными грунтами с относитель-
ной влажностью 0,77—1 от предела
текучести. При необеспеченном по-
верхностном стоке летнее оттаива-
ние не превышает 1—2,5 м;
Рис. XXV11I.3. Примерное распре-
деление влажности по глубине в
зоне распространения вечномерз-
лых грунтов:
/ — поверхность грунта; 2 — деятельный
слой; 3 — верхняя поверхность вечно-
мерзлого грунта; 4 — вечномерзлый
грунт
233
переувлажненные (мокрые) места — мари, заболоченные тальвеги
и пониженные места рельефа с развитым мохоторфяным покровом, с
необеспеченным водоотводом и избыточным увлажнением. Грунты
глинистые, снльнопросадочныс с влажностью выше границы текучести,
содержащие линзы льда толщиной более 10 см. Летнее оттаивание не
превышает 1 м.
Дороги следует стремиться прокладывать в насыпях с рабочими
отметками, гарантирующими снегонезаиосимость. Выемки допустимы
лишь в скальных породах и в сухих грунтах.
§ XXVIII.2 КОНСТРУКЦИЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
ДОРОГ В РАЙОНАХ вечной мерзлоты
Конструкция земляного полотна автомобильных дорог в зоне веч-
номёрзлых грунтов должна учитывать изменения водно-теплового ре-
жима придорожной полосы, вносимые строительством и последующей
эксплуатацией дороги.
В зависимости от климатических условий района строительства,
рельефа местности, состава и льдопасыщенности грунта должен быть
обеспечен один из следующих температурных режимов мерзлого грун-
та в основании земляного полотна:
сохранение вечномерзлых грунтов в основаниях в течение всего пе-
риода эксплуатации дороги;
частичное оттаивание мерзлого грунта па величину, определяемую
расчетом;
оттаивание мерзлого грунта до начала строительства дороги до глу-
бины, на которой он уже не влияет на работу земляного полотна и осу-
шение придорожной полосы.
Первый способ находит применение при третьем типе местности,
сйльнольдистых глинистых грунтах и низкотемпературной вечной
мерзлоте, когда оттаивание может привести к просадке и разрушению
насыпей. На всей придорожной полосе сохраняют моховой и расти-
тельный покров. Лесные просеки ограничивают шириной насыпи по
низу.
Дорогу проектируют в насыпях, сооружаемых из неподверженных
пучению песчаных и супесчаных грунтов, крупнообломочных горных
пород и привозных глинистых грунтов. Преимущественное распростра-
нение первый способ имеет в северных районах страны, на переувлаж-
ненных местах с высоким уровнем вечномерзлых грунтов, имеющих
обычно мощный моховой покров.
После постройки насыпи уровень вечной мерзлоты повышается,
и она достигает подошвы насыпи. Необходимо, однако, учитывать,
что возможные изменения водпо-теплового режима грунтов в процес-
се эксплуатации придорожной полосы, например вырубка леса и унич-
тожение мохового покрова, будут неизбежно отражаться на состоянии
дороги, вплоть до полного ее разрушения.
Второй способ рекомендуется для сырых мест с низкотемператур-
ной вечной мерзлотой с малольдонасыщенными глинистыми и пес-
ет
чаными грунтами с влажностью менее предела текучести (просадоч-
ность отЗ до 10%). Под земляным полотном допускается частичное от-
таивание грунта, величину которого контролируют расчетом. При
этом граница мерзлых грунтов должна иметь под насыпью выпуклое
очертание. Насыпи можно возводить из местных грунтов, добываемых
в придорожных резервах.
При проектировании земляного полотна по первому и второму спо-
собам выемок следует избегать. При неизбежности их устройства дол-
жен быть обеспечен надежный отвод воды, откосам приданы пологие
уклоны, а на откосах и в земляном полотне уложены по расчетам на-
дежные теплоизоляционные слои.
Третий способ, применяемый в южных районах зоны, с высокотем-
пературной сплошной и островной мерзлотой предусматривает макси-
мальное оттаивание и осушение грунтов придорожной полосы. За год
до возведения земляного полотна на полосе отвода удаляют раститель-
ность и мохо-торфяной слой, обеспечивают поверхностный водоотвод.
Для возведения насыпей используют преимущественно местные не-
связные песчаные, супесчаные и обломочные грунты. При сохране-
нии под насыпью мохового покрова нижний слой толщиной 0,3—0,5 м
целесообразно устраивать из грунтов с. камнями крупностью не более
10 см. Глинистые грунты, влажность которых не превышает 1,2 м от
оптимальной, разрешается использовать только в средней части пасы-
пи при летнем производстве работ и хорошем качестве уплотнения.
Верхнюю часть насыпей не менее чем на 0,5 м отсыпают из дренирую-
щих грунтов, щебня или гравия.
При обосновании необходимой высоты насыпи наряду с обычными
требованиями снегонезаносимости и возвышения над источниками
увлажненшт необходимо учитывать также обеспечение заданного тем-
пературного режима вечной мерзлоты. При этом исходят из упрощен-
ной схемы температурных расчетов.
При сохранении вечной мерзлоты насыпь на скальных, супесча-
ных или глинистых грунтах, имеющих оптимальную влажность, долж-
на оттаивать на полную высоту только к наступлению морозного перио-
да. В нормативных документах имеются составленные по данным на-
блюдений карты изолиний нормативных глубин сезонного оттаивания
(деятельного слоя) различных грунтов в зоне вечной мерзлоты
(рис. XXVIII.4).
Высота насыпи должна быть равна толщине слоя промерзания с
введением поправок на условия оттаивания, т. е.
Haac = HvmtKrKw,	(XXVIII.1)
где Нр — нормативная глубина оттаивания в грунте, из которого отсы-
пают насыпь; mt — коэффициент, учитывающий поглощение тепла покрытием
(1,05 для цсмснтобстоппых, 1,1—1,6 для покрытий с применением органических
вяжущих); Кг — коэффициент дополнительного притока тепла в основание,
учитывающий влияние откосов насыпи и вырубки при постройке дороги про-
секи. Значения меняются в зависимости от климатического района в сравни-
тельно малых пределах 1.16—1,22;	— коэффициент, учитывающий влияние
влажности грунта на глубину протаивания основания. Величина его может быть
Е5
найдена по эмпирической формуле К^, = ——; — влажность грунта,
%; а — эмпирическая величина, приближенно равная для всех грунтов 0,90;
6 — коэффициент, учитывающий вид грунта; для песчано-гравийных грунтов
b — 0,018, для супесчаных и суглинистых грунтов Ь = 0,007.
При проектировании дороги с частичным оттаиванием придорож-
ной полосы учитывают уплотнение оттаявшего грунта, происходящее
в процессе эксплуатации дороги под действием веса насыпи и прохо-
дящих автомобилей, а также зимнее вспучивание и последующую осад-
ку, которые нарушают ровность дорожных одежд и могут явиться
причиной их разрушения (рис. XXVIII.5).
В процессе осадки насыпи, затягивающейся на ряд лет, происхо-
дит выжимание избытка воды в результате фильтрационной консоли-
дации. При осадке насыпи на величину S (до уровня 1) и поднятие
верхнего уровня вечномерзлого грунта на величину 6 (до уровня II),
мощность деятельного слоя //д;с уменьшается до величины Н'Л.С.
Глубину протаивания под насыпью необходимо ограничивать ве-
личиной, при которой сезонное уплотнение и вспучивание основания
при промер ’ании и оттаивании не превысят допустимой для дорожной
одежды величины /доп (см. § VI 1.3). По данным наблюдений (доп сос-
тавляет для цементобетонных покрытий 2 см, асфальтобетонных 4, об-
Рис. XXVIII.4. Карта изолиний глубин сезонного оттаивания (Др, м) глинистых
грунтов при влажности 1У' = 15%
236
Рис, XXVII1.5. Схема к расчету высоты насыпи при допущении частичного под-
нятия уровня вечной мерзлоты
легченных усовершенствованных 6—8 и покрытий переходных и низ-
ших типов 10—15 см.
Величина сжатия слоя мерзлого грунта h после оттаивания под на-
грузкой может быть определена по упрощенной зависимости
50тт==е/г,	(XXVIII.2)
где е — коэффициент относительной осадки мерзлого грунта при оттаи-
вании, зависящей от состава и влажности грунта и степени его уплотнения.
Величины коэффициента е> изменяющиеся в пределах 0,01—0,25, приведены
в нормативной литературе
Точная величина осадки льдонасьпценного грунта под насыпью-мо-
жет быть в каждом конкретном случае рассчитана методами механики
мерзлых грунтов.
Отсюда допустимая толщина слоя талого грунта под насыпью в
летний период
Г' ___ Апоп
Д.С — .
(X XVI11.3)
Грунт, подстилающий насыпь, имеет меньшую теплопроводность,
чем материал насыпи, отсыпаемой обычно из песчаных и
грунтов, ^Средняя скорость оттаивания грунта насыпи
//р. ,
т
скелетных
составляет

а грунта основания
Н,
rj —______;
VOCH
насыпи и ос-
прияимасмые по картам, м; т — продолжительность теплого времени
где Z/p и Яд.с — нормативные глубины оттаивания грунтов
нования, .........    —	------- ---------- ----—
года.
Поэтому слой грунта основания толщиной /гд>с эквивалентен в от-
ношении глубины промерзания слою насыпи толщиной
237
и, следовательно, оставляемый под насыпью слой талого грунта соот-
ветствует по теплопроводности слою грунта насыпи толщиной
о- -- П' р - /дол	Нр
с ;/д (, -= е ' Ид с 
Необходимая высота насыпи
H = Hn~S------(XXVIII.4)
1	« Яд.е
Учитывая как и при выводе уравнения (XXVIII.4) влияние мест-
ных условий на прогревание насыпи, получаем окончательную формулу
для расчетов
(XXVIII.5)
Если при проектировании земляного полотна предусматривается
осушение дорожной полосы с удалением растительного покрова, то в
зоне деградирующей вечной мерзлоты после оттаивания и просыха-
ния дорожной полосы можно назначать высоту насыпи из обычных со-
ображений как во 11 дорожно-климатической зоне.
Если к моменту возведения земляного полотна осушение не успеет
полностью произойти, высоту насыпи назначают таким образом, чтобы
осадки насыпи S при фильтрационной консолидации не превышали
указанных выше величин предельной допустимой неровности покры-
тий.
Величина сжатия слоя мерзлого грунта после оттаивания согласно
приведенной выше зависимости (XXVIII.2)
S^eHpnc,.
Толщина оттаявшего слоя, дающего деформацию S, равная Нотт —
~ эквивалентна слою грунта насыпи
Tj  Н р Int KpS
Отсюда необходимая высота насыпи
H —	(-XXVIII.6)
Пл.иС
Назначая рабочие отметки, следует учитывать, что моховой и тор-
фяной покровы уплотняются под насыпью на 40—50% от толщины, за-
меренной при изысканиях.
Поэтому при разбивке насыпей во время строительства к расчетной
высоте, определенной по формуле (XXVIII.6), необходимо добавлять
величину сжатия растительного покрова.
При сохранении вечномерзлых грунтов в основании для предохра-
нения мохового покрова от разрушения в нижнем слое насыпи целе-
сообразно устраивать прослойки из дренирующих грунтов мелких
фракций (50—100 см) толщиной 0,3—0,5 м (рис. XXVIII.6, а). В сред-
238
Рис. XXVIII.6. Поперечные профили насыпей па льдоиасыщеппых основаниях
в зоне распространения вечномерзлых грунтов:
й — из дренирующих Грунтов на льдонасыщенном основании с устройством защитного дре-
нирующего слоя из песка или мелкого гравия либо термоизоляционного слоя из мха; б —
с использованием местного глинистою грунта; в — па пологом косогоре с уклоном менее I : 5;
/—.верхний уровень вечномерзлых грунтов до отсыпки насыпи; 2 — то >ке, после постройки
насыпи; 3 — моховой покров; 4 —защитный слой из мелкого дренирующего грунта; 5 — пес-
чапо гравийный грунт; 6 — теплоизоляционный моховой слой; 1 — глинистый грунт; S — бер-
ма; у— нагорный валик; Ю — укрепление мощением; /'/ — защитный слой растительного
грунта толщиной 15 см; 12— дренирующая присыпка
нюю часть насыпи может быть помещен местный глинистый грунт
(XXVIII.6, б). Верхний слой насыпи для предотвращения пучинообра-
зования не менее чем на 0,5 м следует отсыпать из песка, щебня или
гравия. На косогорпых участках низовые откосы защищают от про-
таивания устройством теплоизоляционных присыпок (рис.XXVIII.6,в).
Не разрешается устраивать нагорные канавы, которые могут стать
причиной глубокого протаивания и возникновения термокарстовых
процессов. Для перехвата стекающей по склону воды отсыпают на-
горные валы, вдоль которых вода отводится к пониженным местам.
При допущении частичного оттаивания грунта для возведения на-
сыпей можно использовать местные глинистые грунты придорожной
полосы, закладывая притрассовые резервы или карьеры. Глинистый
грунт можно отсыпать непосредственно па моховой и растительный
покров, за исключением участков застоя воды или подтопления павод-
ковыми водами.
239
Устройство выемок в зоне вечной мерзлоты допускается па участ-
ках с благоприятными грунтово-гидрологическими условиями при
отсутствии в грунте ледяных линз и прослоек. В этом случае исполь-
зуют типовые, поперечные профили.
При необходимости устройства выемок в сложных грунтово-гид-
рологических условиях, чего следует всячески избегать, им придают
пологие откосы, защищаемые теплоизоляционными слоями (рис.
XXVIII.7).
Пылеватые пучинистые грунты в основаниях заменяют дрени-
рующим устойчивым материалом. Обеспечивают тщательный отвод
воды из выемки и дренирующего слоя.
Высота насыпей, определенная но расчету на оттаивание льдо-
насыщенного основания, может быть уменьшена путем закладки в те-
ле насыпи теплоизоляционных слоев. Долгое время теплоизоляцию
устраивали только из местных подручных материалов — торфа, мха,
древесной щепы, а па железных дорогах из топочных шлаков. Все эти
теплоизоляционные слои эффективны только в сухом состоянии. На-
сыщение водой значительно повышает их теплопроводность, а в ряде
случаев совершенно уничтожает их действие. Поэтому при устройстве
теплоизоляции земляного полотна необходимо принимать меры по за-
щите слоев от поверхностной и грунтовой влаги и обеспечивать из них
отвод воды.
Рис. XXVIII.7. Поперечные профили выемок в слабольдонасыщенных грунтах:
а — глубокая выемка; б — мелкая выемка;
/ — верхний уровень вечномерзлых грунтов до устройства выемки; 2—то же, после устрой-
ства выемки; 3 — теплоизоляционный слой из мха (толщина принимается пр расчету); 4**
•укрепление мощением; 5 — песчано-гравийный грунт; — глинистый грунт; 7 — нагорная
водоотводная канава	-
240
В настоящее время широкое применение находят искусственные
пористые теплоизоляционные материалы — пенопласт, полиуретан,
полистирол. При сравнительно малой толщине слоев (5—10 см) уло-
женные в нижней части земляного полотна они уменьшают глубину
оттаивания в 1,5 -.2 раза, причем высота насыпей может быть умень-
шена до 0,6—1,0 м, если это не противоречит требованиям борьбы с
снежными заносами.
Толщина изоляционных слоев должна быть обоснована теплотех-
ническими расчетами, на основании которых устанавливают глубину
промерзания и оттаивания в зависимости от факторов, влияющих на
{скорость теплопередачи в грунте. К этим факторам относятся тепло-
физические свойства грунтов, температурный режим воздуха, теп-
ловой поток из глубинных слоев грунта и теплоизоляционные слои
ifia поверхности грунта.
г Были предложены различные методы расчета скорости оттаивания
Грунтов. Однако попытки точного решения задачи о скорости измене-
ния температур во влажном грунте на разных глубинах приводят к
Громоздким решениям, которые все же не учитывают ряда факторов:
Прихода и ухода тепла с водей, -охлаждение земляного полотна вет-
ром, влияние затенения и т. д. Большое количество входяшн ; в пред-
лагаемые зависимости расчетных констант и параметров в связи с от-
сутствием их надежных значений и методов определений сильно сни-
жает кажущуюся точность сложных решений. Если учесть к тому же,
что при расчетах приходится исходить из средних многолетних тем-
, ператур, от которых в отдельные годы могут наблюдаться значительные
' отклонения, то вполне оправдано применение упрощенных инженер-
 ных методов расчета.
Из их числа наиболее распространенным является метод проф.
В. С. Лукьянова. В его основу положены следующие допущения: тем-
'пература наружного воздуха постоянна; грунт однороден; температура
изменяется в грунте от поверхности до нижней границы талого слоя —
глубины, на которой температура равна нулю, по закону прямой ли-
нии; теплоизоляционные слои на поверхности мерзлого грунта при
расчете промерзания или оттаивания приводятся к эквивалентному
слою грунта; тепловой поток из глубинных слоев грунта постоянен.
Следует отметить, что допущение постоянной температуры возду-
ха нс препятствует учету ее фактического изменения в течение года.
Для этого криволинейную эпюру изменений температуры во времени
- нужно заменить ступенчатой и расчеты скорости промерзания
проводить последовательно применительно к коротким отрезкам
времени.
Рассмотрим процесс оттаивания мерзлого грунта, на поверхности
которого уложен теплоизоляционный слой (или дорожная одежда)
толщиной I (рис. XXVIII.8). Этот слой при.расчете оттаивания в даль-
нейшем заменяется слоем мерзлого грунта s, эквивалентным по вели-
чине термического сопротивления сопротивлению термоизоляционных
слоев и теплообмену поверхности земли с воздухом.
Обозначим через а коэффициент теплоотдачи к поверхности земли,
Характеризующий количество тепла, передаваемого за единицу вре-
241
Рис. XXVIIT.8. Схема к выводу
формул проф. В. С. Лукьянова:
1 — теплоизолирующий слой; Го — темпера-
тура наружного воздуха
мени через единицу поверхности
контакта грунта с воздухом при
разности их температур 1°. Коэффи-
циент теплоотдачи а имеет раз-
мерность ккал/(м2 • ч • град).
Можно считать, что при отсут-
ствии ветра или в местах, укрытых
от ветра, а = 10, при ветреной
погоде а = 20.
Обозначим через X коэффициент
теплопроводности — количество
тепла, проходящего в единицу вре-
мени через единицу площади огра-
ничивающей поверхности при паде-
нии температуры на Г на единицу
толщины слоя. Коэффициент X
имеет размерность ккал/(м2 ч град).
Полное термическое сопротивление теплообмену воздуха с поверх-
ности земли и сопротивление прикрывающего грунт изолирующего
Слоя толщиной I равно: .
Грунт, имеющий коэффициент теплопроводности Хо, будет иметь
равное термическое сопротивление при толщине слоя
« = /??.„ = М—Ч--У| •	(XXVIII.7)
I а л. /
При расчетах на оттаивание грунтов /,и следует брать для грунтов
в незамерзшем состоянии, при расчетах па промерзание — в заморо-
женном.
Если термоизоляция многослойная, формула принимает вид:
<ХХУП1.8)
где Ц — толщина отдельных слоев изоляции.
Начальное распределение температур на рис. XXVIII.8 обозна-
чено прямой АС. Нулевая изотерма, условно принимаемая при рас-
чете за границу между мерзлым и талым грунтом, соответствует линии
NNj,
Пусть за промежуток времени dt граница промерзания переместит-
ся па величину dh в положение N'N{. При этом прямая распределения
температуры в мерзлом грунте займет положение АС', площадь тре-
угольника АВС увеличится на величину da.
242
Согласно законам теплопередачи количество теплоты, проходящее
за единицу времени через единицу поверхности, ограничивающей грун-
товые массивы, выражается зависимостью
<7 = -^-,	(XXVIII.9)
S-\- Il
где — коэффициент теплопроводности талого грунта; Т„ — температура
воздуха, °C; —2— — температурный градиент.
" s + h
Поступление в мерзлый грунт тепла за период времени dt с 1 м®
поверхности раздела между талым и мерзлым грунтом слагается из:
1)	тепла, поступившего в нижние слои грунта:
<Л = qdt;
2)	скрытой теплоты, потребовавшейся для оттаивания воды в объе-
ме Ixlxdft. Это количество тепла равно
<?2 = Qdh,
гдчк<Э — количество воды, находящейся в единице объема грунта, умно-
женноена 80 (ккал/кг).
Q = р^о б0,
где р — скрытая теплота, расходуемая па оттаивание 1 кг воды; 6Л — плот-
ность скелета грунта; и.'о — влажность грунта, % по массе, за вычетом процен-
та воды, сохраняющейся в грунте в жидком состоянии при отрицательных тем-
пературах;
3)	теплоты, потребовавшейся на нагревание верхнего слоя талого
грунта, т. е. па перемещение прямой распределения температур из по-
ложения АС в положение АС' Это количество тепла равно сумме теп-
лоемкостей всех элементов нагреваемого слоя, умноженной на величи-
ну повышения их температур.
Изменение содержания тепла в любом выделенном в оттаявшем грун-
те элементарном слое толщиной dh и площадью 1 м2 при изменении тем-
пературы на dT равно c-dh-dT, где с—объемная теплоемкость грунта.
Но согласно рис. XXVIII.8 dh-dT =d (dm), и, следовательно, сум-
марное поглощение теплоты при нагревании оттаявшего слоя равно
произведению теплоемкости с на приращение площади do. При этом
пренебрегают поглощением тепла слоем изоляции и учитывают толь-
ко промерзший слой грунта h за период dt. Площадь определяют из
разности площадей треугольников АСС и Л1)1)'
Отсюда поглощение тепла оттаявшим грунтом при повышении его
температуры
:	--ч edw = — с7’01 1----------] dh.
i	. 2 L (s-W 1
i	'243
Ex-
Поскольку суммарное поглощение тепла при оттаивании вечно-
мерзлого грунта равно его поступлению с поверхности,
q ="	+ Яг,
или 2^dt = qdt+Qdh-\' — oTj 1----------------(XXVIII.10)
/г + s	2 L (зщ/i)2 J
Разделяя переменные и интегрируя выражение (XXVII1.10) в пре-
делах от 0 до Z и от О до h , получаем искомое выражение для определе-
ния скорости оттаивания или промерзания
t = IQ + -Н'дД 3" 71 In

•s [Xu 7 u—с'Ф + s)]
(XXVHI.il)
Как показали сравнительные pacqeibi, второй член полученного
уравнения оказывает малое влияние на величину I и может быть опу-
щен. Поэтому для определения скорости оттаивания или промерза-
ния грунта можно' пользоваться упрощенным выражением:
/; = /q .1. j2k')/AZ»-in—----------1) (XXVIII.12)
\	2 Л У2	V,T„ —q J
Из формулы (XXVIII.12), если принимать в ней различные' пара-
метры равными пулю, можно получить простые формулы, известные
из литературы. При q = 0, s — 0 и с = 0 , получается формула Сте-
фана, предложенная первоначально для оценки скорости нарастания
льда в стоячих водоемах:
(X XVIII.13)
Формулу (XXVIII.13) можно с достаточной точностью использо-
вать в теплотехнических расчетах при проектировании автомобильных
дорог,
При конструировании теплоизоляции из нескольких слоев, а так-
же при учете влияния различных слоев дорожной одежды необходи-
мо приводить эти слои к эквивалентным по теплопередаче слоям грун-
та.
Используя формулу Стефана и приравнивая выражения для двух
разных материалов, можно получить зависимость:
(XXVIII.14)
В этом случае под Q следует понимать основной источник погло-
щения тепла при оттаивании. Для грунта им будет скрытая теплота
плавления содержащейся в нем воды, для теплоизоляционных слоев —
теплоемкость.
244
;§ XXVIII.3. НАЛЕДИ И БОРЬБА С НИМИ
'Г'
Наледями называют отложения льда, образующиеся во время силь-
ных морозов в результате периодического выхода на поверхность грун-
товой или речной воды, а также таяния снега в предшествующую от-
тепель. Наледные бугры, рост которых обычно начинается в декабре,
увеличиваются до конца марта, часто оттаивая только в середине ле-,
та. Наледи, образующиеся в придорожной полосе, заливают дорогу,’
закрывают отверстия' водопропускных сооружений, создавая тем са-
мым значительные трудности для нормальной эксплуатации дороги.
По условиям питания различают несколько видов наледей: под-
земных вод (ключевые наледи), грунтовых вод поверхностной толщи
(грунтовые наледи), речных и талых вод (поверхностные наледи)
и смешанные, от одновременного действия нескольких причин.
Наледи подземных вод образуются в местах выхода воды постоянно
действующих источников глубоких подмерзлотных вод. В ряде мест
Якутии в долинах рек возникают огромные наледи (тарыны) длиной
до 100 км, шириной 3- 5 км и высотой свыше 10 м, вызываемые мощ-
ными потоками подмерзлотных вод, выходящими по зонам тектони-
ческих разломов. Такие места при трассировании дороги следует
обходить.
Грунтовые наледи возникают на склонах холмов за счет воды, скап-
ливающейся у верхней поверхности мерзлоты в местах неглубокого
ее залегания. При зимнем промерзании деятельный слой в отдельных
местах сливается с верхней поверхностью многолетней мерзлоты, раз-
деляя при этом водоносный горизонт на ряд замкнутых объемов. За-
мерзая, грунт расширяется, в результате чего в воде ссййается повы-
шенное давление. Вода деформирует промерзший верхний слой грун-
та, вызывая его взбугривание. По достижении бугром некоторой вы-
соты он растрескивается, и изливающаяся из пего вода быстро замер-
зает, образуя напластование льда — наледь. Этот процесс по мере
промерзания может повторяться несколько раз. Иногда вода не выте-
кает и бугор после летнего оттаивания оседает. В других случаях буг-
ры разрушаются внезапно с бурным извержением воды и разбрасыва-
нием в стороны глыб льда. Грунтовые наледи обычно занимают пло-
щади от нескольких сотен до тысяч квадратных метров. Высота буг-
ров редко превышает 4 м.
С буграми грунтовых наледей сходны большие бугры — булгуння-
хи, постепенно вырастающие в течение ряда лет в результате накопле-
ния под нетеплопроводными поверхностными слоями грунта больших
масс льда, не оттаивающего за лето. Достигнув высоты 10 м и более
булгуннях начинает таять и постепенно исчезает.
Возникновение речных наледей связано с уменьшением площади
сечения водотоков .при промерзании берегов и увеличением толщины
льда, который на мелких местах может смерзаться с дном. Вода не мо-
жет пройти через оставшееся живое сечение русла и, взламывая лед,
вытекает на его поверхность.
Строительство дорог изменяет природный режим вечномерзлых
грунтов и активизирует образование наледей. Вырубание леса и кус-
245
тарников, уплотнение и осушение поверхностных слоев грунта на при-
дорожной полосе увеличивают глубину зимнего промерзания, что спо-
собствует развитию наледных процессов вблизи от дорог.
Дорога в нулевых отметках, очищаемая от снега, промерзает на
большую глубину и быстрее, чем прилегающая местность. Деятельный
слой смыкается под полотном дороги с мерзлотой, создавая пере-
мычку, прерывающую движение грунтовых вод. Это создает условия
для образования с нагорной стороны дороги грунтовых наледей, вода
которых заливает дорогу.
При изысканиях дорог в зоне вечной мерзлоты следует обходить
с нагорной стороны места образования наледей и выхода родников под-
земных вод. Водотоки следует пересекать на прямых глубоких участ-
ках, избегая мест, наиболее подверженных быстрому зимнему промер-
занию.
В проекте дороги в условиях вечной мерзлоты необходимо преду-
смотреть противоналедпые мероприятия. Тип их зависит от вида на-
ледей и характера мерзлоты,
Противоналедные мероприятия должны быть направлены в первую
очередь на предотвращение образования наледей, т. е. проектирование
дороги и искусственных сооружений должно предусматривать сохра-
нение водно-теплового режима грунта и водотоков на придорожной
полосе.
При невозможности предотвратить возникновение наледей па основе
опыта строительства и эксплуатации автомобильных и железных до-
рог можно рекомендовать:
для пропуска больших наледей речных поверхностных вод, обра-
зующихся вйше дороги, увеличивать отверстия мостов и высоту па-
сыпей, обеспечивая свободный пропуск воды;
малые расходы пропускать через сооружения по углубленным и
утепленным руслам. Были проведены успешные опыты электрического
обогрева подмостового пространства;
из пересекаемых при строительстве дороги водоносных горизон-
тов, отводить воду под дорогой дренажами;
при малом дебите источников и выходе их на большом расстоянии
от дороги удерживать вышедшие на поверхность грунтовые воды зем-
ляными валами.
Чтобы предотвратить выход на дорогу наледей грунтовых вод, в
процессе эксплуатации дороги, искусственно вызывают образование
наледи в стороне от защищаемого объекта с помощью мерзлотных поя-
сов. Мерзлотным поясом называют широкую, но мелкую канаву, от-
рываемую вдоль дороги с нагорной стороны (рис. XXVIII.9). Перед
канавой на 5—10 см снимают мох и торф, складывая их в валик с ни-
зовой стороны. По опыту строительства, мерзлотным поясам следует
придавать размеры: ширина канавы до 2 м, глубина канавы 1—0,6 м,
ширина расчищенной полосы 10—15 м, расстояние от пояса до гра-
ницы ограждаемого сооружения 50—100 м. Если одного грунтового
пояса недостаточно, устраивают дополнительные полосы выше по
логу в 50—100 м друг от друга. Вода из канавы выпускается к искус-
Рис. XXVIII.9. Мероприятия по борьбе с наледями:
а — устройство валов для сбора растекающейся воды при образовании наледи и отвода ее
к руслу ручья; б — устройство мерзлотных поясов;
/ — дорога; 2 — направляющие валы из нефильтрующих грунтов; 3— расчищаемая от снега
полоса; 4 — расчищенное, иногда утепленное русло; 5 — естественный растительный покров;
6 — снег; 7 — валедный бугор; 8 — наледный лед; 9 — место наледи до устройства мерзлот-
ного пояса
 ственному сооружению, Канавы мерзлотного пояса располагают под
углом друг к другу 140—170э, чтобы уклон не превышал 0,002.
Зимой мерзлотные пояса очищают от снега, поэтому грунт под ними,
быстро промерзая, образует мерзлотную перемычку, вызывающую
наледь. Мерзлотные пояса на лето необходимо закрывать слоем теп-
лоизолирующих материалов (мха или сухого торфа), иначе грунт под
ними может протаять на большую глубину, чем в других местах. Остав-
ленные на 3—5 лет без надзора мерзлотные пояса перестают действо-
вать.
По аналогии с мерзлотными поясами на небольших водотоках я
Малыми расходами и низкой температурой воды устраивают вымо-
щенные камнем уширения русла глубиной 0,5 м, шириной 2—8 м и
Длиной 5—ГО м. Глубина протекающей воды не должна превышать
5 см. На участках с уклонами на дне устраивают перепады высотой
не более 0,5 м.
СПИСОК ЛИТЕ ДТУРЫ
Земляное полотно автомобильных дорог в северных условиях. Под ред.
А. А. Малышева. М., «Транспорт», 1974.' 288 с.
Общее мерзлотоведение (геокриология). Под ред. В. А. Кудрявцева. М.,
Изд. МГУ, 1978. 464 с.
Цытович Н. А. Механика мерзлых грунтов. М., «Высшая школа»,
1973. 446 с.
247
Глава XXIX
Проектирование дорог в заболоченных районах
§ ХХ1Х.1. ОБРАЗОВАНИЕ, ХАРАКТЕРИСТИКА
И ВИДЫ БОЛОТ
Болотами называют избыточно увлажненные участки земной по-
верхности, на которых большую часть года застаивается вода. Остат-
ки влаголюбивой болотной растительности, подвергшиеся неполному
разложению при затруднительном доступе воздуха и большой влаж-
ности, образуют отложения торфа. Участки, на которых застаиваются
поверхностные воды или происходит их систематическое переувлаж-
нение грунтовыми водами, однако торфяной покров отсутствует или
имеет толщину менее 30 см, называют заболоченными.
Болота в СССР занимают почти 7% территории. Они широко рас-
пространены в районах, где количество выпадающих осадков превы-
шает испарение, а средние температуры летних месяцев невелики. В
Белоруссии ими покрыто 22,8% площади, в Ленинградской обл. —
18, в Карельской АССР — около 18%. Большие заболоченные прост-
ранства расположены в Западной Сибири на равнинных водоразде-
лах речных систем.
По условиям расположения и питания водой различают верховые
и низинные болота. Верховые образуются при застое атмосферных
осадков на водораздельных участках, имеющих малые уклоны. Они
на всю толщину состоят из торфа (рис. XXIX.1,«).
В процессе образования верховые и низовые болота проходят не-
сколько стадий. Образование верховых болот начинается с появления
Рис. XXIX.1. Схема расположения растительности на болотах:
а — верховое болото; б — зарастающий с берегов мелкий водоем; в — нарастание сплавины
на глубоком озере;
/ — сфагновый торф с пнями сосны; 2 ~ пушицево-сфагновый торф; 3 — осоковый и лесной
торф; 4 — шейхцериево-сфагповый торф; 5 — гипновый торф: 6— осоковый торф; 7 — трост«
пиковый и камышовый торф; 8— сапропелевый торф; 9— сапропелит; 10 — торф сплавины^
11 — тонкий ид
248
в густом лесу, на лесных пожарищах и на лугах мха «кукушкин лен»,
удерживающего в себе воду. Начинается торфообразовательный про-
цесс. По мере зарастания и утолщения слоя торфа поверхность болота
повышается. Водный баланс поверхностных слоев изменяется и про-
исходит постепенная смена растительности на все более и более влаго-
любивую.
При нарастании слоев торфа условия жизни деревьев ухудшаются.
Деревья начинают угнетаться и гибнуть; последними исчезают бере-
за и сосна. Заключительной фазой образования верхового болота яв-
ляется появление белого мха — сфагнума, который обладает чрез-
вычайно большой водоудерживающей способностью и быстро растет,
питаясь атмосферной влагой. Нижние слои сфагнума отмирают, об-
разуя сфагновый торф. Середина большого сфагнового болота может
возвышаться над краями на 6—8 м, нарастая на 1,0—2,0 см в год.
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. XXIX.1, б). У бе-
регов появляются осока, тростники, камыши; на больших глубинах
плавающая растительность (кувшинки, аир). Их отмирающие остатки
повышают дно водоема и постепенно растительность продвигается
к его середине. Дно также повышается за счет образования ила — осе-
дающих глинистых частиц, образующих пористые водонасыщенные
отложения, а также сапропеля — специфических отложений, обра-
зующихся в водоемах преимущественно из остатков обитающих в
них микроскопических животных, растений и продуктов их жизне-
деятельности. В середине водоема появляются плавающие растения,
(кувшинки, ряска, аир), постепенно затягивающая всю поверхность
сплошным зыбким ковром — сплавиной, образованным их корневи-
щами и мхами (рис. XXIX.1, в). Сплавина постепенно утолщается
за счет нарастания растений, пока не соединится с отложениями на
дне водоема. Со временем на сплавине появляются травянистая расти-
тельность и кустарники. Над ключами и глубокими местами водоемов
часто остаются «окна» — незаросшие участки водной поверхности.
Сплавина толщиной 3—4 м может выдержать нагрузку до ЗбО кге/см2.
" Торфу присваивают название по растительности, которая послу-
жила для его образования. Имеются торфы травянистые(тростниковый,
осоковый), моховые (сфагновый, гипновый), лесные (ольховый) и др.
Если в образовании торфа принимали участие два вида растительности,
первым в названии указывается тог вид, который содержится в боль-
шем количестве (например, травяно-осоковый).
В связи с последовательной сменой в процессе роста болота рас-
тений-торфообразователей торфяные напластования обычно имеют
слоистое строение.
Торф обладает большой влагоемкостью и может удерживать воды в
10—20 раз больше своей массы в воздушно-сухом состоянии. Влагоем-
кость торфа зависит от степени разложенности, т. е. от степени пре-
вращения растительных остатков в безструктурную гумусовую массу.
Сильно разложившийся торф не содержит заметных на глаз расти-
249
! тельных остатков. Сжатый в руке он хорошо продавливается между
[ пальцами, не выделяя воды.
/ В торфе всегда содержатся минеральные частицы, количество ко-
торых определяет его зольность. На низовых болотах зольность дости-
гает 12—15%. Плотность торфов зависит от степени разложенности и
уплотнения. Мало разложившиеся торфы имеют плотность 0,6—0,7 т/м3,
i 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 вни-
мательного предварительного изучения и исследования болота. При-
Таблица XXIX.1
Характеристики	Типы болотных грунтов					
	I		II		III	
	1-А	ЬБ	II-A	П-Б	III-A	Ш-Б
	Осушен- ный или плотный	Рыхлый пол- ностью водона- сыщенный	Уп.л ог- ненный	Водона сы [цен- ный	Уплот- ненный	Жидкий
Входящие в тип грунты	Торф		Минерализован- ный торф, орга- нические илы (сапропель)		Орг а н о - ми м е р а ль- ный ил, грунт, заторфовапный грунт	
Содержание волокон круп- нее 0,25 мм, % по объему	60		60 — 10		10	
Содержание минеральных веществ, % по массе	2—12		10—40		40	
Структура	Губчато-волок- нистое строе- ние, высокое структурное сцепление		Маловолокнис- тая раздроб- ленная или гелеобразная структура		Слабоагрегат- ная или аморфная структура	
Физико-механические ха- рактеристики: влажность, % по массе сопротивление сдвигу, кгс/см'3 модуль сжимаемости, мм/м, при р = 0,5 кгс/см2 водопроницаемость, м/сут	400—660 0,4—0,2 200—350 0,02—0,5	600— 2000 0,2—0,1 350—500 0,5—2,0	150—450 0,2—0,1 100—250 1-10-3	450— 1100 0, lO- ll, 06 200—350 мо-!	60—150 0,4—0,1 50—150 1-10-4	150—400 0,1 150—400 ЫО-4
Преимущественный тип деформаций под насыпями	Уплотнение в пределах контура загружения		Выжимание грунта в сторону		Боковое выпи- рание с погру- жением насыпи на дно болота	
250
иимая проектные решения, необходимо учитывать местные особенности
болот различных природных районов СССР.
Важное значение дли проектирования земляного полотна автомо-
бильных дорог имеет строение болота в вертикальном разрезе, отра-
жающее условия его формирования и соотношение прочности отдель-
ных его слоев. Инженерная классификация болот, принятая при про-
ектировании и строительстве автомобильных и железных дорог, делит
болота на три основных типа:
I — заполненные торфом и другими болотными отложениями ус-
тойчивой консистенции, сжимающимися под весом насыпей высотой
до 3 м;
II—заполненные торфом и другими болотными отложениями
разной консистенции, в том числе и выдавливающимися под весом
трехметровых насыпей;
III —заполненные илом и водой, часто имеющие на поверхности
плавающую торфяную корку (сплавину).
Разработанная применительно к этим типам проф. И. Е. Евгенье-
вым классификация делит болотные грунты на три типа, различающие-
ся по характеру деформаций под нагрузкой (табл. XXIX.I).
Конструкции земляного полотна на болотах выбирают с учетом
строения болот, мощности и свойств отдельных слоев торфа. В ряде
случаев для этого необходимы предварительные расчеты устойчивости,
изложенные в § XIV.5.
§ ХХ1Х.2. ПРОЛОЖЕНИЕ ТРАССЫ В БОЛОТИСТЫХ РАЙОНАХ
Строительство дорог на болотах обходится в 3—5 раз дороже, чем
в обычных условиях. Поэтому всегда целесообразно обходить болота,
если это нс вызывает значительного удлинения и извилистости дороги.
Болота следует стремиться пересекать в наиболее узком и мелком
месте. При пересечении сплавинных болот следует избегать проложения
трассы в местах, где дно водоема имеет крутые склоны и возможно
сползание земляного полотна.
Точно соблюсти эти рекомендации не всегда удается. Часто в наи-
более узком месте болото имеет большую глубину. Поэтому всегда
должно быть намечено несколько вариантов трассы, из которых луч-
ший выбирают 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 уплотняющая
его своим весом, создает препятствие проходу воды, может вызвать
застой воды с верховой стороны и активизировать процессы забола-
чивания.
Наиболее целесообразно пересекать болота перпендикулярно
К направлению течения воды.
Г Трассу намечают па основе детального изучения карт крупного
масштаба- в горизонталях и материалов’ аэрофотосъемки с после-
дующим осмотром на местности назначенных вариантов. Современные
t	251
методы дешифрирования аэрофотоснимков дают возможность с доста-
точной точностью оконтурить болото и, используя эталонные снимки
того же масштаба, определить условия поверхностного водоотвода
с их площади, а также приближенно оценить вид и мощность торфя-
ных отложений, их физико-механические свойства. Эти сведения дают
возможность наметить варианты перехода. Известное представление
о типе болота, стадии его развития и возможной глубине.можно сос-
тавить при изысканиях на основе визуального осмотра.
Карликовые, чахлые сосны и сфагнум указывают па то, что болото
верховое и находится в последней стадии своего развития, в связи
с чем можно предполагать значительную толщину торфа. Смешанный
лес — березы, осины, сосны — вырастает при сравнительно неболь-
шой мощности торфа. Болота без кустарника и леса, но покрытые
бурыми мхами, имеют большую глубину, чем болота травяные, по-
росшие осокой и тростником. На сплавинных болотах большая тол-
щина сплавины наблюдается на участках, защищенных от действия
господствующих ветров. Обычно..за выступающими над поверхностью
болота островами минерального грунта ниже их по течению распо-
лагаются глубокие участки болот со слабой несущей способностью
сплавины.	-	'
Для полного представления об условиях проложения трассы и вы-
бора лучшего ее направления должен быть снят план болота в гори-
зонталях с изолиниями мощности слоев слабых грунтов.
Масштаб плана н высоту сечений горизонталей назначают в за-
висимости от размеров болота и ширины заснятой полосы обычно
в масштабе 1 : 1000 — 1 : 2000 с сечением горизонталей 0,25—0,5 м
(рис. XX !Х .2).
Рис. XXIX.2.План, продольный и поперечный профили болота!
о— план болота с горизонталями его дна и поверхности; б —изолинии толщины слоев тор-
фа; а — продольный профиль трассы; г — профиль болота по поперечному к трассе на-
правлению;
1 — зондировочные скважины; 2 — буровые скважины; 3 — горизонтали поверхности болотаа
4 — горизонтали дна болота; 5 — линии равных толщин слоя торфа
252
§ XXIX.3. ОБСЛЕДОВАНИЕ БОЛОТ
ПРИ ТРАССИРОВАНИИ ДОРОГИ
На участках пересечения болот, первоначально намечаемых по
материалам аэрофотосъемки или по картам в горизонталях, должны
быть сняты план, продольные и поперечные профили, а также прове-
дены зондирование, бурение, отбор и изучение образцов торфа.
По намеченным вариантам пересечения болота разбивают пикетаж
с поперечниками через 100—200 м. Поперечники охватывают ширину
50—100 м в зависимости от глубины болота и рельефа его дна. Трассу
и поперечники нивелируют, а также зондируют и бурят, чтобы уста-
новить глубину болота и отобрать образцы торфа.
При обследовании должны быть собраны все данные, характери-
зующие происхождение болота, состав торфа и условия его залегания
(строение, мощность, плотность и степень разложенностн отдельных
слоев торфа), состав грунтов минерального дна, гидрологический ре-
жим болота, наличие поблизости от места перехода грунтов, приго-
дных для отсыпки насыпей, в первую очередь фильтрующих (круп-
нозернистых, песчаных и гравелистых).
Зондирование болот выполняют вручную буром геолога, торфяным
буром или двухдюймовым ручным буровым комплектом без обсадных
труб. Для взятия образцов торфа с ненарушенной структурой устраи-
вают опорные скважины с обсадными трубами диаметром не менее
127/115 мм. Зондирование ведут одновременно с нивелированием через
25—50 м вдоль трассы. На каждом поперечнике в трех-пяти местах
берут образцы для установления вида торфов и приближенной оценки
их свойств. Если предполагается использовать слабые грунты в ос-
новании насыпей, их сопротивление сдвигу можно определять непо-
средственно в полевых условиях при ручном бурении-лопастными сдви-
гомерами-крыльчатками, а степень уплотнения — сопротивлением
вдавливанию зопдов-пенетрометров с конусными наконечниками
(рис. XXIX.3). На болотах с наклонным дном закладывают допол-
нительные скважины на расстоянии 50—100 м от оси трассы. Болота
зондируют или бурят с прониканием в минеральное дно на глубину
не менее 0,5 м, а часть скважин на глубину 2—3 м.
При зондировании и бурении записывают в журнале послойную ха-
рактеристику торфа с указанием степени разложеппости, плотности,
влажности и ботанического состава. Одновременно отбирают образцы
торфа для лабораторных испытаний. Если предполагается проекти-
ровать насыпь с оставлением торфа под насыпью, для компрессионных
испытаний торфа с ненарушенной структурой должны быть взяты
образцы с помощью специальных буров, снабженных стаканами-
грунтоносами.
При нивелировании болот из-за мягкости и зыбкости торфа возмож-
ны ошибки. Для установки нивелира иногда в торф забивают колья
диаметром 5—8 см и длиной 50—70 см, имеющие зарубки для повы-
шения сцепления с торфом; можно устанавливать нивелир на сколо-
ченный из досок и уложенный на поверхность болота, треугольник.
253
Л-Д
Рис. XXIX.3. Инструменты для испытания торфа:
п—торфяной бур ТБ-5 для взятия образцов торфа; б — сдвнгомер-крыльчатка СК-8 для иэ*
мерения сопротивления сдвигу;
/—винт; 2 — полуконус; 3 — нож; 4 — сердечник; 5 —ложка: * —индикатор; 7 — крыльчат-
ка; 8 — устройство для учета трения штанг о грунт; 9 — измерительная головка с рукояткой
Особенно целесообразны при работе на болотах нивелиры с самоуста-
навливающейся горизонтальной линией визирования.
На сплавинных глубоких болотах с малой толщиной сплавины
изыскательские партии иногда вынуждены работать зимой после того,
как поверхность болота замерзнет и приобретет необходимую проч-
ность.
Реперы на участках перехода болот закладывают на возвышенных
местах и на берегах болот — в плотном минеральном грунте, где
исключается возможность его осадки или смещения.
При необходимости съемки плана болота в горизонталях на боль-
шой площади (для .изучения возможности проложения новых вариан-
тов трассы или проектирования осушительных мероприятий) работают
с тахеометром или мензулой, а зондирование или бурение болота вы-
полняют позднее по намеченным направлениям трассы.
§ XXIX.4. КОНСТРУКЦИЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
у	НА БОЛОТАХ
Земляное полотно па болотах проектируют в насыпях в соответ-
ствии с требованиями к возвышению бровки земляного полотна в мес-
тах е длительным стоянием поверхностных вод (см. § VII.7).
Поверхность болота обычно имеет весьма малый уклон. Поэтому
проектную линию, кроме участков на подходах к мостам, проекти-
руют горизонтальной или с малыми продольными уклонами. Конст-
рукции земляного полотна назначают в зависимости от категории
дороги, глубины болота, вида и плотности торфа, а также степени
 капитальности устраиваемой одежды. .
; Наиболее надежными, но и дорогими в строительстве являются
[ насыпи, возводимые на прочном минеральном дне болота. Их строит
' на дорогах с усовершенствованными капитальными типами покрытий
! при глубине болота до 4 м и на дорогах с усовершенствованными об-
легченными покрытиями на болотах глубиной до 2 м (рис. XXIX.4,а).
) Торф удаляют экскаваторами, взрывами на выброс или другими спо-
собами. Крутизну откосов земляного полотна ниже поверхности бо-
лота назначают в зависимости от плотности торфа, 1 : 0,5 до вертикаль-
ных. При мягком, легко деформирующемся торфе, возможно ополза-
ние крутых откосов с повреждениями земляного полотна.
На дорогах с переходными и низшими типами покрытий на болотах
/ с устойчивыми торфами можно возводить земляное полотно с
i использованием несущей способности торфа с частичным выторфовы-
уванием (рис. XXIX.4, б) или без выторфовывания (рис. XXIX.4, <?).
Торф является упругим материалом и при проезде автомобилей
сжимается под насыпью, которая прогибается. Чтобы прогиб дорожной
одежды не достигал опасной для ее прочности величины, толщина
слоя торфа, оставляемого под насыпью, не должна после уплотнения
превышать при переходных покрытиях 1/3, а при низших 1/2 толщи-
ны минеральной части насыпи (см. рис. XXIX.4, б).
255
Осадка земляного полотна на торфяном основании может затяги-
ваться па несколько лет. Наиболее эффективным методом ускорения
осадки является устройство вертикальных песчаных дрен диаметром
20—30 см, размещаемых по расчету через 3—5 м (рис. XXIX.4, г).
Действие вертикальных дрен основано на сокращении пути фильт-
рации воды, выжимаемой из основания.
На болотах с торфом сравнительно жидкой консистенции, способ-
ным выжиматься в стороны под действием веса насыпи, могут найти
применение конструкции земляного полотна с продольными дренаж-
ными прорезями в торфе, заполненными песком. Зажатый между пес-
чаными прослойками торф постепенно осушается и уплотняется под ве-
сом насыпи.
Илы, обладающие в уплотненном состоянии сопротивлением сдви-
гу, при должном обосновании можно оставлять под насыпью при усло-
вии постепенного послойного ее возведения с контролем, чтобы каса-
тельные напряжения в основании не превышали возрастающего по
мере уплотнения сопротивления сдвигу.
При необходимости обеспечения- па дороге через болота продоль-
ного водоотвода канавы глубиной 0,6—0,8 м, устраивают не ближе 2 м
от насыпи с продольным уклоном не менее 5°/00 и обязательным выво-
дом воды в пониженные места.
Рис. XXIX.4. Поперечные профили земляного полотна на болоте:.
а — насыпь на болотах I типа с полным выторфовыванием; б —насыпь на болотах I и U
типа с частичным выторфовыванием; в — насыпь на болотах ! и И типа без выторфовыва-
ния; г—насыпь на болотах 1 и И типов глубиной до 6 м с вертикальными дренами; £ —
насыпь на болотах II и III типов-с посадкой на минеральное дно; е — то же, с погружением
на торфяной ковер; ж — земляное полотно на сплошном деревянном настиле;
/ — поверхность болота перед отсыпкой; 2~ горишнт воды; •? —выдавливающийся болотный
грунт; 4 — прижимной брус	30 см; 5 — косой настил d=15—25 см; 6 — продольные
лежни <а'=20—30 см, 7 — поперечный настил, покрытый 5—10 см мха; 8 — торфяной ковер*
сплавина
256
Глубина, болота,м
Рис. XXIX.5. Относительная стоимость
постройки различных типов земляно-
го полотна дорог II категории на бо-
лотах при развой толщине слоя торфа
(по И. Е. Евгеньеву):
1 и 2 — эстокады на сваях с пролетами 6
и м: J — полное выторфовывание; 4 —
выторфовывание на 2/3 толщины слоя тор-
фа; 5 — насыпь на деревянных сваях; 6 —
насыпь на вертикальных дренах; 7 — мас-
сивная насыпь с пригрузкой
£
и
под на-
время
удается обеспечить завершение
Для насыпей, под которыми
^ставлен торф, должны быть про-
|^Черены устойчивость и рассчитана
F осадка методами, описанными в
§ XIV.7. Если коэффицет устой-
чивости недостаточен, должны
быть предусмотрены меры по его
повышению путем устройства-при-
тру зочных берм, предварительного
^осушения основания, частичного
выторфовывания и других меро-
Ьриятий.
И? Конструкции земляного полот-
Внта с оставлением торфа под насы-
Имтями получают в последние годы
при строительстве дорог на биотах
все большее распространение. Они
требуют меньшего объема земляных
^кработ и не создают трудностей,
связанных с планировкой на по-
лосе отвода выжатого из
К сыпи торфа. В то же
Г осадки насыпей в удовлетворяющие требованиям организации работ
‘ сроки.
t Стоимость возведения земляного полотна автомобильных дорог
Г на болотах зависит от способа производства работ и глубины болот
I (рис. /XXIX .5)
Ех На болотах с торфяной коркой, подстилаемой жидким торфом
Ь или сапропелем, а также на болотах сплавинного типа насыпи
E-возводят с погружением на минеральное дно болота после того,
Fl как верхний слой торфа будет удален с помощью взрывов или
Хперегрузки.
 Возможна отсыпка насыпи с погружением сплавины на дно (см.
: рис. XXIX.4, е).
f Глубокие болота иногда бывает целесообразно пересекать желе.зо-
'бетонными эстакадами. В отдельных случаях при значительной глу-
^бине болота устройство эстакад из сборных железобетонных KQHcrpy к-
• ций позволяет значительно сократить сроки строительства автомо-
бильной дороги.
Дороги низших категорий можно строить непосредственно на по-
верхности торфяного слоя, а при достаточной его толщине и на
, сплавине. Для распределения веса на большую площадь поверхности
Iболота и предотвращения сосредоточенного давления насыпь отсыпают
на бревенчатые пастилы (см рис. XXIX.4, ж). В этих случаях
канавы на сплавннных болотах не устраивают, так как это ослабляет
сплавину и может вызвать ее разрушение.
При проложении трассы по болотам, дно которых имеет большой
поперечный уклон, для предотвращения сползания насыпи, сопровож-
'з Зак. 733	257
дающегося обычно боковым выпиранием торфа, необходимо произво-
дить полное выторфовывание и выравнивать дно болота. При попереч-
ном уклоне более 100°/о0 рекомендуется делать на дне болота уступы
или взрыхлять его взрывами. Иногда с низовой стороны насыпи от-
сыпают каменную упорную призму — банкет, удерживающий насыпь
от сползания.
Насыпи на болотах следует, как правило, отсыпать из дренирую-
Лщих грунтов. При отсутствии их в районе строительства при зна-
чительной дальности возки в нижней части насыпей разрешается
т> использовать глинистые грунты при условии, что организация
V строительства обеспечивает их отсыпку в сухой котлован и
Л уплотнение.
7 Верхняя часть насыпи во всех случаях должна удовлетворять
требованиям к'земляному полотну в местах длительных застоев
уводы.
На участках пересечения болот для пропуска постоянных ручьев
и поверхностных вод, а также для уравнивания горизонтов воды, на-
капливающейся с обеих сторон насыпи, должны быть построены ис-
кусственные сооружения. При определении расчетного расхода учи-
тывают особенности стока с болот. Заболоченность уменьшает годовой
объем стока бассейна в связи с тем, что испарение е поверхности мо-
хового покрова на 15—20% превышает испарение с водной поверх-
ности.
Кроме того, поверхность болота из-за обилия мелких неровно-
стей, кочек и растительности аккумулирует значительное количест-
во влаги.
При выборе типа искусственных сооружений на болотах предпоч-
тение отдают мостам.
Наиболее целесообразно искусственные сооружения располагать
у края болота, что уменьшает и упрощает работы по устройству
опор и возведению насыпи на подходах Для воды прорывают под-
ходные русла.
Если дорога пересекает сплавинное болото, в котором имеется
течение воды, размеры искусственного сооружения назначают в за-
висимости от глубины и скорости потока. При малых расходах можно
устраивать фильтрующие насыпи.
Насыпи на подходах возводят после постройки мостов. Если
минеральное дно болота имеет уклон к мосту, торф в пределах
моста полностью удаляют, заменяя его минеральным грунтом во
избежание продольного сползания насыпи и выжимания торфа под
мостом.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Евгеньев И. Е Строительство автомобильных дорог через болота.
М «Транспорт», 1968 220 с.
Евгеньев И Е., К азарно в с к и й В. Д. Земляное полотно
автомобильных дорог па слабых грунтах. М., «Транспорт», 1976. 271 с.
258
Глава XXX
Проектирование дорог в овражистых районах
§ XXX. 1. ЭРОЗИЯ ПОЧВ И ОБРАЗОВАНИЕ ОВРАГОВ
Образование оврагов, широко распространенных в степной и лесо-
степной зонах СССР, является результатом водной эрозии — процес-
са размыва почв и рыхлых подстилающих их пород стекающими
со склонов потоками воды от дождей и таяния снега.
Возвышающиеся элементы рельефа земной поверхности образуют
гидрографическую сеть — систему связанных между собой путей
стока дождевых и талых вод. Образование в отдельных местах струй
воды, объем которых по мере роста площади питающих их бассейнов
возрастает, вызывает размыв поверхности груша. Эрозионные про-
цессы начинают проявляться при крутизне склона 0,5—2е, заметно
усиливаются на склонах с уклоном 2—0° и получают существенное
развитие при крутизне 6—10°.
В процессе своего образования овраги проходят несколько зако-
номерно сменяющихся стадий (рис. ХХХ.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
рытвины с уменьшением продольного уклона дна. У вершины соз-
дается обрыв высотой 5—10 м. Рытвина расширяется и становится
в поперечном сечении трапе-
цеидальной. К концу второй
стадии в нижней части оврага
вырабатывается плавный про-
дольный профиль — транзит-
ное русло, в пределах кото-
рого размыв уравновешивает-
ся приносом грунта. У устья
оврага, где вода, растекаясь,
теряет скорость, откладывает-
ся конус выноса. На третьей
стадии происходит дальней-
ший рост оврага по направле-
нию к водоразделу и расши-
ряется его поперечное сече-
ние в результате подмывания
и осыпания берегов. По боко-
вым тальвегам, по которым
к оврагу притекает вода, о
второстепенных бассейнов,
начинают образовываться от-
ветвляющиеся овраги — от-
вершки (см. рис. ХХХ.1).
9*	259
Рис. ХХХ.1. Схематические план и продоль-
ный профиль оврага:
а — план; б — продольный профиль;
/—границы бассейна оврага; 2—границы бае«
сейна отвертка в момент съемки плана; 3—.
главная вершина оврага; 4 — границы бассейна
отвертка в начале роста; 5 — боковые отвертки;
6 — конус выноса: 7 — обрыв у растущей верши-
ны оврага; 8 — размываемая часть русла: Р —
транзитное русло
Овраг продолжает развиваться до тех пор, пока не достигнет
грунтовых слоев, не поддающихся размыву, или питающий его вер-
шину водосборный бассейн не уменьшится вблизи от водораздела
до такой степени, что размыв прекратится. В четвертой стадии глу-
бинная эрозия и подмыв берегов постепенно прекращаются, овраг
перестает расти. Склоны его принимают устойчивое очертание и за-
растают травой. 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 весьма
значительна (рис. XXX.2). Вблизи Москвы и Курска протяжение
оврагов на 1 км2 (модуль эрозионнрсти) колеблется от 0,8 до 1,1, на
Донецком кряже и Приазовской возвышенности—от 0,6 до 0,9,
в Горьковской области — от 0,6 до 0,8 км. Поэтому проектирование
и строительство дорог в овражистых районах частый случай в прак-
тической деятельности инженеров-дорожников.
Рис. XXX.2. Карта распространения оврагов в европейской части СССР
260
Наиболее интенсивно процессы эрозии протекают в лёссах и лёс-
совидных суглинках, характерных для Украины. Развитие эрозион-
ных процессов зависит от климатических условий, распределения
дождей по временам года и от их интенсивности. Размывы особенно
значительны при затяжных дождях и кратковременных мощных лив-
нях. В центральных районах европейской части СССР преобладают
эрозии от талых вод, на Украине — от ливневых осадков.
Развитию эрозии в сильной степени способствует уничтожение
деревьев и травяного покрова, предохраняющих почву от размыва и
регулирующих водный режим. К быстрому росту овражной сети также
приводит неправильное землепользование (распашка склонов балок,
направление при пахоте борозд вниз по склону, пастьба скота на скло-
нах, ведущая к уничтожению травяного покрова). Часто причиной
возникновения оврагов становятся неправильно запроектированные
и неукрепленные придорожные 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 ба-
лок, впадающих в реки, базисом эрозии служит уровень реки в месте
впадения оврага или балки. В отдельных случаях овраги бывают очень
большими — глубиной в несколько десятков метров и длиной до 15—
20 км. Обычно они древнего происхождения и связаны с формирова-
нием рельефа в послеледниковую эпоху. Овраги, развивающиеся в
широтном направлении, имеют несимметричное поперечное сечение.
Склоны южной экспозиции, хорошо прогреваемые солнцем, бывают
обрывистыми и сильно размываются. Наоборот, склоны северной и
восточной экспозиции—большей частью пологие, прикрытые почвен-
ными горизонтами с менее интенсивно протекающим размывом.
§ ХХХ.2. ТРАССИРОВАНИЕ ДОРОГ В ЗОНЕ ОВРАГОВ
Выбор направления трассы дорог в овражистой местности в значи-
тельной степени определяется положением населенных пунктов,
между которыми прокладывается дорога, и планом овражной сети.
В центральных областях европейской части СССР, где выпадает срав-
нительно большое количество осадков, населенные пункты располага-
ются преимущественно на сухих возвышенных местах и водоразделах.
В степных и засушливых районах более заселены пониженные долин-
ные учащки. В этих случаях при продолжении трассы ио водоразде-
лам приходится обходить вершины оврагов, устраивать специальные
подъездные пути к населенным пунктам. При проектировании долин-
ных участков трассы дорога пересекает большое число водотоков и
оврагов вблизи их устья.
Рациональное направление трассы выбирают в зависимости от кон-
фигурации овражной сета и категории дороги (рис. ХХХ.З). При раз-
витой сети оврагов проложение дороги в обход оврагов снижает стои-
мость постройки, по приводит к большой извилистости трассы, пере-
пробегу автомобилей. Поэтому дороги высших категорий следует
261
прокладывать, приближаясь к кратчайшему направлению, не допу-
ская, конечно, излишних пересечений оврагов. Увеличение объемов
земляных работ и числа искусственных сооружений оправдывается
в этом случае значительным удешевлением стоимости проезжей части
и, самое главное, сокращением дорожно-транспортных расходов. В ов-
раге возможно устройство придорожного водохранилища.
При проектировании дорог низших категорий, особенно сельских,
решающим фактором является стоимость строительства. В этом
случае чаще оказывается более выгодным вариант трассы, запроекти-
рованный с минимальным числом пересечений оврагов.
При обходе оврага трассу располагают на расстоянии 50—100 м
от его вершины или отвсршка, обязательно предусматривая в про-
екте мероприятия по закреплению оврага.
Несмотря на то, что ширина оврага и необходимые размеры водо-
пропускного сооружения уменьшаются по мере приближения трассы
к вершине оврага, располагать трассу непосредственно вблизи вер-
шины, в зоне размыва, нерационально, так как потребуются допол-
нительные работы по защите земляного полотна и сооружения
от размыва.
При направлении трассы вдоль речной долины не следует прокла-
дывать дорогу по конусам выноса пересекаемых оврагов, где обычно
наблюдается блуждание русла водотока. При большой интенсивности
отложения наносов отверстие искусственного сооружения может быть
занесено. Наиболее целесообразно пересекать овраги выше конуса
выноса в пределах транзитной зоны оврага. Однако, если мелких
оврагов очень много, трассу, чтобы нс удлинять, прокладывают по ко-
нусам выноса, предусматривая для упорядочения протекания воды
Рис. XXX.3. Проложение трассы в овражистом районе;
J—1V варианты трассы; V — придорожное водохранилище
262
устройство подходных русел и дамб, направляющих поток в отверстие
моста и предохраняющих земляное полотно от размыва, а отверстие
искусственного сооружения — от засорения наносами. При пересе-
чении широких и глубоких балок иногда приходится развивать трассу
по их склонам для уменьшения объема земляных работ. Автомобиль-
ные магистрали с интенсивным движением пересекают глубокие до-
лины и овраги большими виадуками в уровне их краев. Длина до-
роги сокращается, а автомобилям не приходится спускаться к распо-
ложенному на дне долины низкому мосту, а затем вновь подниматься
вверх по склонам, совершая ненужную работу.
В овражистых районах, для которых характерны продольные ук-
лоны местности, особое внимание следует обращать на укрепление
откосов земляного полотна и боковых и водоотводных канав. В пыле-
ватых и суглинистых грунтах обычная канава при размыве может
быстро превратиться в овраг, разрушающий дорогу.
Образование оврага связано с формированием стока к нему воды
со всей поверхности питающего бассейна. Закрепление только вер-
шины оврага, как иногда делают дорожники, не устраняет причин
роста оврага и часто не обеспечивает защиту дороги от растущего
оврага. В условиях социалистического народного хозяйства целесооб-
разно проводить комплексную систему противоэрозионных меро-
приятий, распространяющуюся на весь водосборный бассейн и при-
водящую к активному замедлению и снижению стока. В постанов-
лении ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О неотложных мерах
по защите почв от ветровой и водной эрозии» (1967 г.) борьба с вет-
ровой и водной эрозией почв рассматривается как одна из важнейших
государственных задач в системе мер, направленных на дальнейшее
развитие сельского хозяйства страны. Постановление предусматри-
вает противоэрозиоппую профилактику, агротехнические и агроле-
сомелиоративные работы и строительство укрепительных сооруже-
ний.
Активные мероприятия по закреплению оврагов преследуют три
цели: снижение и замедление притока воды к оврагу, укрепление вер-
шины оврага и закрепление его русла.
Для уменьшения и замедления стока воды е площади водосборного
бассейна наиболее целесообразны агротехнические мероприятия —
распахивание почвы при подготовке к посевам сельскохозяйственных
культур поперек склонов, полосное размещение сельскохозяйствен-
ных культур, создание травяного покрова на крутых склонах, выра-
щивание полезащитных лесных полос.
Наиболее интенсивно размывается вершина оврага. Для замедления
притока к вершине воды во время ливней на непосредственно приле-
гающей полосе иногда устраивают систему земляных валов, замед-
ляющих сток, задерживающих его или распределяющих между не-
сколькими руслами, отводя его к расположенным поблизости отверт-
кам (рис. XXX.4, а и б).
Для удержания притекающей воды на придорожной полосе иногда
Устраивают два-три водозадерживающих-пала (рис. XXX.4, в) высотой
h от 1 до 2 м и шириной по гребню с от 0,5 (валы узкого профиля)
263
до 2,5 м. Валы после уплотнения и осадки должны на 0,2—0,5 м воз-
вышаться над уровнем воды, которая может за ними накопиться.
Валы располагают вдоль горизонталей, загибая их конечные участки
вверх по склону. Трассируют валы по отрезкам прямых, гребень их
должен быть горизонтален. Валы могут быть защитными (глухими),
когда вода из прудка может уходить, только достигнув высоты'греб-
ня вала, и открытыми, когда в конце загибов устраивают пониженное
место для слива воды. Расстояние между валами назначают в зависи-
мости от крутизны местности из условия
Л — ,
i
где L — расстояние между осями валов; h — высота вала; i — уклон мест-
ности.
. Ближайший к вершине оврага водозадерживающий вал распола-
гают обычно на расстоянии 10—15 м от вершины оврага, причем
не ближе чем па две-три глубины оврага в вершине. Через каждые
100 м задерживающих валов делают поперечные шпоры, прерывающие
течение воды вдоль вала. Может допускаться зарегулированный
спуск части стока на укрепленный склон. Для этого в валах устраи-
вают фильтрующие прослойки или закладывают трубы, выходы
из которых укрепляют для предотвращения размыва. Высоту валов
и глубину капав назначают, по расчету на полное удержание коли-
чества воды, собирающейся после таяния снега или выпадения ливня
при 10%-ной обеспеченности.
Рис. XXX.4. Схемы расположения водозадерживагощи.х и водоотводящих валов:
а — размещение 8ОДОзадерживающих валов у вершины оврага; б — валы, отводящие воде
к головному сооружению одного из оврагов; о —поперечное сечение водозалерживающего
.	. а	вала;
J границы бассейна; открытая перемычка; 3 — глухая перемычка; 7 — шпоры; 5 — вер-
шина оврага
264
Рис. XXX.5. Схемы сооружений для закрепления вершины оврага:
а — быстроток; б —бетонный перепад с шахтным водосбросом; в — консольный водосброс?
г—перепады
Чтобы перехватить всю воду и направить ее в головное приемное
сооружение, вблизи от вершины оврага устраивают направляющие
водосборные валы высотой около 0,75 м.
Наиболее сложно осуществляется укрепление головной части овра-
гов. Чтобы безопасно сбросить талые и ливневые воды на дно овра-
гов, строят специальные сооружения. Ими можно обеспечить сброс
воды с бассейнов площадью до 15—20 га. Если рядом расположено
несколько отвершков, сооружение строят на одном из них, подводя
к нему поду от других отвершков укрепленными канавами. Головные
сооружения устраивают в виде трубчатых железобетонных или асбо-
цементных водоспусков из труб диаметром 0,5—1,0 м, перепадов,
водобойных колодцев и консольных водосборов (леек), предназна-
ченных для спуска воды, притекающей к оврагу, на его дно и гашения
ее энергии (рис. XXX.5). Расчет их необходимо вести на пропуск
расходов той же повторяемости, что и малых искусственных соору-
жений на дороге. По опыту Молдавской ССР лотки применимы при
Расходах до 15 м3/с и разности высот 40 м, трубчатые водосбросы—
До 2 м8/с при той же высоте. Шахтные водосбросы — при высоте па-
дения до 15 м. Консольные водосбросы при скальном дне допустимы
265
при разности высот до 40 м и расходах до 15 м3/с. При нескальных
грунтах применимость их ограничивается разностью высот 5 м и рас-
ходами <1 м3/с. Стойка должна быть заглублена не менее чем на 2 м
ниже дна возможной воронки размыва.
Для надежности работы головных сооружений в их конструкции
должны быть предусмотрены эффективные меры против фильтрации
воды вдоль сооружения и подмыва их снизу при размывании падаю-
щей водой дна оврага. В верховой части сооружений устраивают
направляющие валы и противофильтрационные шпоры, заглубляе-
мые в грунт, укрепляют подходное русло на большом расстоянии.
В процессе эксплуатации за этими сооружениями необходимы пов-
седневный надзор и своевременный ремонт. Несоблюдение этих тре-
бований приводит к неизбежному подмыву, а часто и к разрушению
дорогостоящих сооружений.
Русловые и донные сооружения для борьбы с дальнейшим углуб-
лением оврага и задержания продуктов размыва состоит из системы
запруд высотой не более 0,7 м и перепадов, уменьшающих скорость
Рис. XXX.6. Схема размещения проти-
воэрозионных насаждений:
/ — полоса луга (3—10 м); 2—кустарнико-
вые посадки на водоподводящих лощинах;
3 — древесно-кустарниковые посадки (SO-
SO м)
течения воды по дну оврага. Их
устраивают капитального типа из
бетонных элементов или каменной
кладки и облегченные — в виде
хворостяных или плетневых за-
пруд. Хорошо использовать новый
хворост свежей рубки, который
легко укореняется. Концы запруд
врезают в боковые стенки оврага
на 1 м во избежание подмыва во-
дой его склонов.
Между запрудами постепенно
откладываются наносы. С течением
времени дно оврага повышается и
уполаживается. Расстояние между
запрудами назначают так, чтобы
верх нижней запруды был распо-
ложен примерно на уровне дна вы-
ше расположенной плотины. Ниже
запруды на расстоянии 2—3 м дно
оврага укрепляют мощением или
каменной наброской.
Важное значение для закрепле-
ния оврагов и прекращения их
размыва имеет посадка у верховьев
оврага, вблизи его склонов и бере-
гов деревьев и кустарников поло-
сой шириной не менее 15—20 м
(рис. XXX.6). В зависимости от
климатических условий местности
могут быть применены дуб, ясень,
береза, тополь, клен и сосна
2G6
(на песках), из кустарников — акация, жимолость, смородина, терн,
шиповник и др. В пределах полосы насаждений развивается травя-
нистый покров, укрепляющий своей корневой системой верхние слои
почвы, задерживающий влагу и тем самым уменьшающий сток воды
в овраг. После проведения активных мероприятий по борьбе с ростом
и размывом оврага рекомендуется насаждать лес по склонам и в рус-
ле самого оврага для окончательного его закрепления.
Закрепление придорожных оврагов требует ряда лет. Начатое
строителями, оно завершается уже в процессе эксплуатации дороги.
Проект активных мероприятий по укреплению оврагов разраба-
тывают на основе данных, собранных в процессе изысканий, в увязке
с планами местных сельскохозяйственных организаций. Необходимо
иметь детальный план оврага и прилегающей водосборной площади
в масштабе 1 : 2000 — 1 : 5000 в горизонталях.
§ ХХХ.З. УСТРОЙСТВО ПЛОТИН НА ПЕРЕСЕЧЕНИЯХ
ОВРАГОВ
При пересечении автомобильной дорогой небольших оврагов,когда
высота насыпи не превышает 10—12 м, в степных и лесостепных райо-
нах европейской части СССР целесообразно устраивать пруды и во-
доемы. Устройство придорожного водохранилища должно быть обо-
сновано гидрологическими расчетами, доказывающими возможность
накопления в нем во время весеннего паводка количества воды, обе-
спечивающего потребление в течение лета.
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 шурфы
для исследования поверхностных слоев грунта. В пределах зоны
затопления должны быть заложены одна—две буровые скважины.
При сильно водопроницаемых лёссовых или песчаных грунтах водо-
хранилище на суходолах создать невозможно.
Подпорный горизонт водохранилища назначают исходя из целе-
сообразного затопления местности зеркалом водохранилища. Бровка
плотины должна возвышаться над ним на 0,75—1,0 м. Ширину
плотины поверху принимают равной ширине земляного полотна
дороги.
Для отсыпки плотин могут быть использованы местные грунты —
глины, суглинки и супеси.
Верховой откос со стороны пруда укрепляют одиночным или двой-
ным мощением на щебне, каменной наброской в плетневых клетках
на слое гравия. Низовой откос укрепляют одериовкой, засевом трав,
реже мощением.
Поперечный профиль земляной насыпной плотины (рис. XXX.7)
отличается от дорожной насыпи лишь более пологими откосами, кру-
тизна которых в зависимости от высоты насыпи и рода грунта при-
ведена в табл. XXX.1.
267
Таблица XXX.I
Откос	Коэффициент заложения откосов при расчетной высоте плотины					
	мен i-e 5 м		5—10 м		более 5 м	
	Глинистые грунты	Песчаные грунты	Глинистые грунты	Песчяпые грунты	Глинистые грунты	Песчаные грунты
Верховой	1 :2	1 : 2—1 ; 2,5	1:2,5	1 : 2,5— 1 :3	1:3	1:3
Низовой с	1 : 1,5	1 :2	1 : 1,75	1:2	1 :1,75	1:2
дренажом Низовой б:з дренажа	1:1,75	1:2	1 :2	1 : 2,25	1 : 2,25	1 : 2,25
						
Наиболее часто устраивают плотину из однородного тщательно
уплотненного грунта (рис. XXX.7, а). При опасности фильтрации
через основание плотины должен быть устроен противофильтрациоипый
зуб, а если плотина отсыпана из песка, — экран из глины, суглинка
или торфа со степенью разложепности 50% и более. Если неглубоко
от основания плотины находятся водонепроницаемые грунты, из ко-
торых отсыпана и сама плотина, для предотвращения опасности
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 опреде-
ляют из условия, чтобы градиент потока в его пределах составлял
4 < I < 10.
Если кривая депрессии в теле плотины выходит на низовой откос
или в зону сезонного промерзания, для предотвращения вымывания
грунта закладывают дренаж, перехватывающий и отводящий воду.
Его выполняют в виде горизонтальной каменной призмы, располо-
женной у подошвы низового откоса и отделенной от тела плотины
слоями фильтрующего материала постепенно уменьшающейся круп-
ности.
Для сброса паводковых вод на уровне подпертого горизонта
у края плотины на плотном материковом грунте располагают мост,
Рис. ХХХ.7. Поперечные профили земляных плотин:
о —из однородных грунтов; б —с противофильтрационным зубом;-в —с экраном; а —с воло-
непроницаемым ядром,
/ — супесь, суглинок; 2—песок; 3—экран; 4 — дренаж; 5 — водонепроницаемое ядро, о —
противофилырациомный зуб ’
268 .
рассчитанный на пропуск паводкового расхода. Не следует строить
водоспускные сооружения шахтного типа в виде железобетонных
труб с затвором во входном оголовке, поскольку, как показал опыт
эксплуатации, не удается предотвратить фильтрацию в зоне сопри-
касания грунта и стенок трубы.
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, плотины
разрушались и восстановить водохранилище не удавалось. К строи-
тельству насыпей следует привлекать гидротехников. Необходимо
обеспечить тщательное уплотнение грунта в теле плотины и в сопря-
жениях плотины с основанием и склонами оврага.
Основание, на котором возводится плотина, должно быть расчище-
но и уплотнено. Предварительно дерновый покров и поверхностные
слои грунта с неразложившимися растениями и корнями, а также
пронизанные ходами землеройных животных должны быть удалены
или прорезаны водонепроницаемым зубом. Для сопряжения плотины
с берегами оврагов отрывают траншеи, заполняемые материалом пло-
тины с тщательным уплотнением. •
Глава XXXI
Проектирование дорог в карстовых районах
§ XXXI.1. КАРСТОВЫЕ ПРОЦЕССЫ
Карстовые процессы происходят в толще растворимых горных
пород — гипса, известняка, доломита, каменной соли и других,
выщелачиваемых подземными водами. В результате совместной дея-
тельности грунтовых и проникающих поверхностных вод такие гор-
ные породы растворяются и уносятся подземными водами. В толще
земли образуются пустоты, подземные ходы, полости и большие пе-
щеры, а на поверхности — всевозможные углубления, вызванные
обрушением и проседанием кровель полостей, а также воронки, рыт-
вины и борозды, появившиеся в результате непосредственного раз-
мыва и растворения. Диаметр карстовых воронок обычно составляет
от 1 до 50 м, а глубина редко превышает 15—20 м. Своеобразная поверх-
ность такой местности — карстовый ландшафт указывает на наличие
карстовых процессов, что должно быть учтено при проложении трас-
сы дороги.
В СССР карстовые процессы распространены в ряде районов евро-
пейской части страны, в Средней Азии, Сибири и на Дальнем Востоке
(рис. XXX 1.1).
Строительство автомобильных дорог в карстовых районах сопря-
жено с опасностью разрушения дороги при развитии карстовых про-
цессов и обрушениях кровли карстовых полостей, пересекаемых до-
рогой. Поэтому при изысканиях автомобильных дорог должна быть
Установлена интенсивность карстовых явлений, которая зависит от
• 269;
Рис. XXXI.1. Зоны распространения карстовых процессов в европейской части
СССР, на Урале и Кавказе (по II. В. Родионову):
/ — известняки, мраморы, доломиты и др.; 2 — сульфатно-карбонатные породы. 3— мел,
мергельно-меловая толща; ^—карбонатный флиш; 5—гипсы, ангидриды; 6 — соль; 7 — со-
ляные купола; некарстующиеся породы; S —осадочные породы; $ — изверженные, метамор-
фические, вулканогенные породы
Таблица XXXI. [
Категория района	Характеристика устойчивости рельефа	Количество воронок образующихся на 1 км
1 II III IV V	Весьма неустойчивый Неустойчивый Среднеустойчивый Устойчивый Весьма устойчивый	5—10 в год 1—5 в год 1 в 10—20 лет 1 в 20—50 лет За 50 лет не зарегистрировано новых воронок
состава горной породы и степени ее трещиноватости, от ее растворимо-
сти, химического состава грунтовых вод и от рельефа местности.
По степени опасности для строительства карст делят на два типа:
I — карст в легкорастворимых породах — сульфатных (гипсо-
вых), сульфато-карбопатных и каменной соли, где ежегодно могут об-
разовываться воронки и возникать просадки;
II — карст в труднорастворимых породах — карбонатных —-в из-
вестняках, доломитах, в мелу и в обломочных породах с карбонатным
цементом.
Во втором случае развитие карста протекает значительно медлен-
нее и новые элементы карстового ландшафта часто не появляются де-
сятилетиями. Это позволяет прокладывать дороги и возводить инже-
нерные сооружения (учитывая их расчетный срок службы) на проч-
ных участках закарстованной территории.
Ориентировочной характеристикой интенсивности развития карс-
товых процессов, по данным проф. Г. А. Максимовича, может служить
количество воронок, образующихся в год в результате провала кров-
ли карстовых пещер на площади в 1 км2 (табл. .XXXI.1).
Возраст воронок при изысканиях может быть определен по расту-
щим на их склонах деревьям, по степени задернованностн откосов, по
округленности краев воронок и заполнению их грунтом.
Чтобы определить степень и интенсивность карстовых процессов
и выявить участки, неблагоприятные для проложения дорог, во время
изысканий следует изучить геологические напластования, мощ-’
*1	Таблица XXX 1.2
Породы	Расчетные углы, град		Породы	Расчетные углы, град	
	просе- дания <РЯ	обру- шения ’о		просе- дания <рп	обру- шения V
Скальные нев'ыветрелые	70	 50	Песчаные сухие слабо-	50.	90
Скальные выветрелые Глинистые плотные	50 40	60 70	сцементированные Песчаные рыхлые	40	140
Глинистые плас гичныс	30	80	Песчаные	влажные	40	140
			слабосцементированные Песчаные рыхлые	30	150
271
Рис. XXXI.2. Выявление карстовых
полостей методом электроразведки:
и — изменение кривой электропрофиля над
карстом; б —карта изолиний равных со-
противлений, позволяющая установить рас-
пространение карстовой полости; в — гео-
логический разрез местности; рк--кажу-
щееся сопротивление;
1 — грунт. p = 3i)0 ом/м; 2 — известняк, р=
= 800 Ом/м; 3 — карстовая полость
Рис. XXXI.3. Схема к определению
границ зон обрушения и проседания
пород при различном расположении
карстующихся и некарстующяхся
пород:
/ — зона проседания; II—зона обрушения;
/// — карстовая полость;
/—плотная глина; 2 — прочная скала; 3 —
слабоцементированный песок; 4 — карбо-
натные породы
нэсть, состав и степень трещино-
ватости водорастворимых пород.
Должны быть установлены состав,
мощность и степень водопроницае-
мости покрывающих их грунтов,
связь расположения карстовых
воронок с геологическим строением
местности. Необходимо получить
сведения о режиме грунтовых вод,
степени их агрессивности и источ-
никах питания.
Для выявления подземных
карстовых полостей целесообразно
использовать метод электрораз-
ведки, заключающийся в измере-
нии сопротивления толщи пород,
залегающих на определенной глу-
бине. Если внутри пород есть
пустоты, сопротивление резко из-
меняется (рис. XXXI.2) и кривая
зависимости между сопротивле-
нием грунта и расстоянием между
электродами искривляется.
По материалам обследований
на карту местности наносят Гра-
нины зон пониженных электриче-
ских сопротивлений, характери-
зующих распространение кар-
стов.
Для относительно безопасного
проложения трассы необходимо,
чтобы малопроницаемый для воды
поверхностный грунтовый слон
имел толщину не менее 8—10 м,
водорастворимая горная порода
была малой толщины при незначи-
тельной трещиноватости, грунто-
вые воды были малоагрессивны, а
расход небольшим.
Границы опасных зон около
подземных полостей можно в пер-
вом приближении определить пу-
тем графического построения на
геологическом разрезе. При этом
поперек карстовой полости, начи-
ная от границ ее кровли, откла-
дывают углы обрушения и проседа-
ния, приведенные в табл. XXXI.2
(рис. XXXI.3).
272
Безопасную глубину залегания карстовых полостей от основания
| инженерных сооружений определяют по эмпирической формуле
Е;'- где h — высота карстовой полости; Лф — коэффициент безопасности.
I- Величина коэффициента безопасности зависит от геологических
Е условий и категории сооружений. Для автомобильных дорог и
6- закарстованных известняков АД составляет 100—150.
I § XXXI.2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДОРОГ В КАРСТОВЫХ
|.	РАЙОНАХ
₽ Мероприятия по борьбе с карстовыми процессами требуют значи-
f тельных затрат и недостаточно эффективны, поскольку при строи-
f тельствс автомобильной дороги их пришлось бы осуществлять на
В большом протяжении. Поэтому неустойчивые участки, где активно
I развиваются карстовые процессы, следует по возможности обходить.
I Карстовые воронки хорошо видны на аэроснимках, что облегчает
I выбор наилучшего направления трассы.
В ряде случаев путем относительно небольшого смещения трассы
? удается существенно снизить опасность повреждения дороги карсто-
i выми процессами (рис. XXXI.4). Если обход карстового участка не-
возможен, целесообразно прокладывать трассу по водоразделам
i или по высоким речным трассам. На таких повышенных участках
\ рельефа карстовые процессы проявляются в меньшей степени, чем
Г в нижней части склонов, где горные породы растворяются водой,
1. собирающейся с большой площади бассейна.
Е В районах, где карстовые процессы затухли, о чем можно судить
j по отсутствию образования в течение многих лет новых просадочных
1 воронок, дороги низших категорий строят без учета карстовых явле-
Гний. Дороги высших категорий можно прокладывать в невысоких
1 насыпях, обходя участки сосредоточения воронок, при условии
, выполнения в пределах придорожной полосы работ, направленных
; к уменьшению количества воды, поступающей в подземные трещины
и каналы в толще водорастворимой породы. С этой целью преду-
сматриваются следующие мероприятия: планировка придорожной
полосы и отвод воды, застаивающейся в пониженных местах рельефа;
отказ от применения напорных труб и мостов, рассчитанных на ак-
ИЁ кумуляцию воды перед сооружением; укрепление русел водотоков
и отводных канав; засыпка карстовых воронок водонепроницаемым
грунтом с тщательным послойным уплотнением; запрещение уст-
Щ ройства с верховой стороны насыпей глубоких резервов и закладки
грунтовых карьеров; заполнение через буровые скважины (тампо-
нировапие) расположенных вблизи от дороги карстовых полостей и
И трещин песчано-глинистыми, битумными и цементными растворами
К для уменьшения водопроницаемости растворимых горных пород
К вблизи искусственных сооружений; обрушение взрывами неустойчи-
К вой кровли породы над полостями; устройство глубокого дренажа,
К	2’73
прерывающего движение к земляному полотну грунтовой воды, ко-
торая служит причиной возникновения карстовых процессов; запол-
нение песком или каменной наброской полостей и глубоких трещин
вблизи земляного полотна, если их нельзя обойти; пересечение участ-
ка карстовых полостей эстакадой с опорами, заложенными ниже тол-
щи, подверженной карстовым процессам.
Много общего с карстовыми районами по условиям проектиро-
вания дорог имеют участки над подземными горными выработками.
Возникающие просадки при глубоких выработках не велики и
протекают замедленно, не отражаясь на работоспособности дороги.
Происходящие потери ровности покрытий могут устраняться при
Рис. XXXI.4. Уточнение трассы дороги в карстовом районе по данным геологи-
ческих обследований:
/--первоначальный вариант трассы; 2 — окончательный вариант; 5—участки явного про-
явления карста; 4— участки скрытого карста; 5 —линия контакта известняков с метамор-
фическими и изверженными породами
274
ремонтных работах. Протекание осадок следует учитывать лишь
в конструкциях мостов, которые должны предусматривать возмож-
ность неравномерной осадки и ее компенсации.
При близком к поверхности заложении выработок необходима их
заделка в пределах придорожной полосы. В Англии полости старых
каменноугольных разработок под мостами па глубине не менее 30 м
заполняют через пробуренные скважины диаметром 75—100 мм пес-
чано-глинистым раствором. При глубине 6 м и менее кровли выра-
боток вскрывают экскаваторами, после чего котлован заполняют
грунтом с тщательным уплотнением.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Ломтадзе В. Д. Инженерная геология. Инженерная геодинамика.
Л., «Недра», 1.977, 480 с.
Проектирование, строительство и эксплуатация земляного полотна в кар-
стовых районах. М , «Транспорт», 1968 (Ком. по земляному полотну при Науч.-
техн. совете МПС и Техн, совете Мннтрансстроя СССР). 142 с
Ч и к н ш е в Д. Г. Методы изучения карста. М., изд. Л1ГУ, 1973. 92 с.
Глава XXXII
Проектирование дорог в горной местности
§ XXXII.1. ОСОБЕННОСТИ ГОРНЫХ РАЙОНОВ
Горные районы занимают свыше 30% территории СССР. Большая
часть площади ряда союзных республик (Армении, Таджикистана,
Киргизии) покрыта горами. В горных районах в связи с невозмож-
ностью постройки развитой сети железных дорог и аэродромов основ-
ной объем перевозок осуществляется по автомобильным дорогам.
Однако проектирование и строительство дорог в горных районах
связано с решением ряда сложных вопросов.
.Горный рельеф характеризуется значительной разностью отметок
на коротком протяжении, крутыми склонами гор, глубокими из-
вилистыми долинами рек. Геологическое строение горной местности
иногда резко изменяется па небольших участках. Горные склоны
часто бывают неустойчивыми, строительство дороги может нару-
шить их равновесие, вызвать обвалы и обрушения, активизировать
оползни и осыпи. При невозможности обхода участков с неблаго-
приятными условиями необходимо проводить специальные меро-
приятия для обеспечения устойчивости земляного полотна и безопас-
ности движения.
Значительный объем земляных работ при постройке дорог в гор-
ных районах выполняют в скальных грунтах, щироко прибегая к
взрывным методам. Земляное полотно на крутых склонах на боль-
шом протяжении приходится строить с подпорными стенками.
275
Сильно расчлененный рельеф горных склонов вызывает необходи-
мость постройки большого числа сооружений на пересечениях мно-
гочисленных водотоков и сухих лощин. В связи с большими продоль-
ными уклонами даже при малых водосборных бассейнах ливневые по-
токи несут с собой камни. Поэтому требуются специальные меры для
защиты сооружений от размыва и разрушения.Трудность выполнения
строительных работ на горных склонах, высокая их стоимость тре-
буют рассмотрения ряда вариантов проложения трассы в целях на-
хождения наиболее оптимального решения. Специфические условия
горной местности изменяют соотношение между затратами на отдель-
ные виды работ при строительстве дорог (табл. XXXII.1).
Природные условия в горах меняются на коротком протяжении,
причем резко проявляется влияние вертикальной зональности
(изменения климатических условий по мере возвышения над уровнем
моря) и влияние экспозиции склонов по отношению к странам света.
На одной дороге в пределах сравнительно коротких участков
природные условия могут различаться в значительной степени.
Температура воздуха в горах понижается в среднем примерно
на 0,5° на каждые 100 м по высоте. Холодный воздух стекает со скло-
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 ртутного стол-
ба («барометрическая ступень»), составляет в зависимости от темпе-
ратуры воздуха и атмосферного давления от 10 до 17 м. Разрежен-
ность воздуха в высокогорных районах вызывает уменьшение мощ-
ности двигателей из-за неполного сгорания топлива.
Годовое количество осадков, выпадающих в горах, увеличивается
по мере возвышения над уровнем моря в среднем на 40—60 мм на
каждые 100 м высоты, достигая максимума в зоне интенсивного об-
разования облаков. Летом в горах бывают интенсивные ливни,
при которых выпадает до 15—20% годовых осадков.
Все перечисленные обстоятельства требуют внимательного учета
при проектировании горных дорог.
В отличие от других типов местностей в горах выбор трассы
определяется 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
Таблица XXXII.1
Элементы дороги	Затраты на отдельные виды р<-.бст, %, в местности	
	равнинной	горной
Земляное полотно	15—18	45—50
Дорожная одежда	45—50	10—15
Ис ку сств енн ые со ор у жен и я	10	34
276
местностях характерно проложение трассы вначале по долине горной
реки, где бывают сосредоточены населенные пункты, вверх, к ее
истокам, затем подъем по горным склонам к седловине и переход
на перевальном участке в долину другой реки.
Проектирование дорог на каждом из этих участков имеет свои
характерные особенности.
§ XXXII.2. устойчивость горных склонов
Горные склоны в нижней части, как правило, бывают покрыты
продуктами выветривания горных пород. На крутых склонах скаль-
ные горные породы выходят на поверхность.
При строительстве горных дорог трассу обычно приходится прок-
ладывать не непосредственно по прочным скальным породам, а по
прикрывающим их глинистым или несцементированным продуктам
выветривания этих пород. Это могут быть элювиальные отложения,
оставшиеся на месте их образования, или делювиальные и аллюви-
альные отложения из перемещенных продуктов выветривания.
Степень развития процессов выветривания на горных склонах
при изысканиях может быть приближенно оценена по покрывающей
их растительности. Налеты мхов и лишайников характерны для
распространения зоны выветривания на глубину 10—25 см.
Сплошной травяной покров появляется при мощности продук-
тов выветривания 1—1,5 м, развитие кустарников свидетельствует
о распространении выветривания на глубину 1—2 м.
Осадочные породы, сложенные пластами, часто залегают в виде
складок, обращенных выпуклостью вниз (синклинали) или вверх (ан-
тиклинали). Встречаются разные наклоны пластов от горизонталь-
ных до почти вертикальных, разрывы пластов, сдвиги и сбросы. Пла-
сты известняков или песчаников могут разделяться прослойками
глины, при насыщении которой влагой возможны сдвиги — оползни
вышележащих пластов.
Размеры поперечного профиля автомобильных дорог, как прави-
ло, малы по сравнению с толщинами пластов, слагающих горные
склоны. Поэтому многообразные классификационные разновидности
залегания пластов применительно к проложению дорог по скло-
нам могут быть сведены к нескольким схематизированным типам
(рис. XXXII.1): а — горизонтальное залегание пластов; б — па-
дение пластов в сторону склона; в — падение пластов внутрь скло-
на; г — прислонное залегание более молодых пород.
Рис. XXXII.1. Структура горных склонов
277
Наиболее неблагоприятным для проложения дороги и требующим
внимательной оценки геологических условий является расположе-
ние поверхностей ослабления с наклоном в сторону откоса.
Степень воздействия природно-климатических факторов на гор-
ные склоны определяется их экспозицией по отношению к странам
света и крутизной, от которых зависит количество получаемого теп-
ла. Южные и юго-западные склоны хорошо прогреваются солнцем.
Их выветривание происходит интенсивней. На них чаще образуются
осыпи, происходят снежные обвалы и селевые выносы. Эти склоны
быстрее освобождаются от снега и на них реже наблюдаются выходы
грунтовых вод и возникают оползни.
На северных и северо-восточных склонах снег иногда сохраняет-
ся до начала лета.
Вопрос о выборе экспозиции должен решаться в каждом конкрет-
ном случае в зависимости от местных условий, в первую очередь
от геологического строения склонов — их устойчивости после по-
стройки дороги 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 падение
пластов, в сторону склонов. В них обычно имеются глинистые и слан-
цевые прослойки, которые при проникании воды теряют связность,
что может приводить к смещению подрезанных пластов или к вывали-
ванию глыб. При врезке полотна дороги в склон откос выемки проре-
зает напластования, изменяя напряженное состояние склона, сло-
жившееся в течение его длительной геологической истории. У конту-
ров врезок в горные породы аналогично отверстиям и вырезам в де-
талях машин возникает концентрация напряжений. Сплошность от-
дельных слоев нарушается, и устойчивость, ранее создавшаяся в ре-
зультате их сопротивления разрыву или опирания, начинает обеспе-
чиваться только сопротивлением сдвигу внутри слабых прослоек и
по поверхности их контакта с подстилающими слоями. В некоторых
случаях обнаженные слои, ранее прикрытые более устойчивыми
породами, начинают быстро выветриваться.
Изверженные породы более прочны и могут быть устойчивы в от-
косах при любом направлении напластований. Однако, поскольку
в поверхностных слоях они всегда в той или иной степени трещинова-
ты в результате выветривания и тектонических процессов, необходи-
мо считаться с возможностью потери устойчивости отдельных масси-
вов, выделенных трещинами. Активизации и развитию процессов вы-
ветривания способствует производство скальных работ взрывным
способом с применением сосредоточенных зарядов большой мощно-
сти. Их действие не ограничивается видимой зоной разрушения, мас-
сив коренных пород оказывается пронизанным сеткой трещин на
большую глубину. В результате откосы выемок в прочных скальных
породах начинают подвергаться интенсивному выветриванию. Поэ-
тому заложения откосов, предусмотренные техническими усло-
278
Рис. XXXIL2. Формы нарушений устойчивости и деформации склонов:
а —осыпь; б — камнепад; в— оплывание откоса; г—пластическое течение глинистых от-
косов; д—оползень с образованием криволинейной поверхности сдвига; е—оползень по
фиксированной поверхности сдвига; ж — обрушение, вызванное выжиманием пластичной
прослойки
виями, необходимо при изысканиях уточнять в соответствии с рас-
положением напластований на склоне, по которому прокладывается
дорога.
Многочисленные встречающиеся на практике деформации склонов
могут быть сведены к ряду наиболее типичных случаев. Примени-
тельно к схеме, предложенной проф. Н. Н. Масловым, можно вы-
делить следующие основные формы нарушения устойчивости склонов
и откосов (рис. XXXII.2):
осыпание с крутых склонов продуктов выветривания, образую-
щихся в результате переменных воздействий климатических факторов
(нагревания—охлаждения, проникания воды в трещины, замерза-
ния, увлажнения -высыхания);
обвалы и выпадение отдельных камней и обломков с крутых обры-
вистых участков в скальных породах с сильной трещиноватостью
(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 частно-
сти, в неожиданных разрушениях подпорных стенок после несколь-
ких десятилетий работы. При загружении таких склонов, подре-
зании их выемками или нарушении поверхностного водоотвода ско-
рость деформации увеличивается, а пластические сдвиги могут пе-
рейти в обрушение;
обрушение части однородной грунтовой толщи при чрезмерной
крутизне откоса, происходящее со срезом по образующейся поверх-
ности скольжения и некоторым поворотам смещенной части вокруг
горизонтальной оси;
смещение части грунта по подстилающим поверхностям в ре-
зультате потери сцепления в зоне контакта. Причиной этого может
быть переувлажнение подстилающего слоя при его наклонной по-
279
герхности, боковые давления масс грунта, гидродинамическое
давление просачивающейся грунтовой воды;
обрушение с образованием вертикальной трещины и боковым
смещением отделившегося блока в результате выжимания подстилаю-
щих грунтов с малой несущей способностью (размягченных глин или
плывучих песков), переувлажнения просадочных лёссов, таяния
прослоек льда в вечномерзлых грунтах.
Приведенные примеры охватывают-все возможные случаи нару-
шения склонов в чистом виде. В природе обычно каждая деформация
оказывается проявлением нескольких форм. Это значительно услож-
няет разработку мероприятий по обеспечению устойчивости скло-
нов, требуя внимательного изучения местных условий.
§ ХХХП.З. ПРОЛОЖЕНИЕ ДОРОГ ПО ДОЛИНАМ
ГОРНЫХ РЕК
При всех различиях горных хребтов, вызываемых особенностя-
ми их геологического строения, с точки зрения принципов трасси-
рования дорог можно выделить четыре типа горного рельефа: пред-
горья, горные долины, горные склоны, водораздельные седловины
или плато.
Для каждого из них характерны свои приемы трассирования.
Дороги в предгорьях не отличаются в этом отношении от дорог
в холмистой местности.
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 па перевальный участок продольные уклоны могут
превысить максимально допустимые.
Большие скорости течения горных рек вызывают значительные
размывы дна и склонов долин. Горные реки обычно имеют блуждаю-
щие русла, поэтому при проложении дорог по их берегам часто тре-
буются укрепительные 'работы.
Направление трассы дороги при долинном ходе в плане опреде-
ляется извилистостью склонов речной долины, впадающими в нее
водотоками, неустойчивыми участками склонов, наличием скальных
выступов («прижимов»), которые приходится огибать, прорезать глу-
бокими выемками, короткими тоннелями или переносить дорогу
на другой берег реки (рис. ХХХП.З). В связи с ограниченной воз-
можностью смещения трассы долинные ходы относят к категории
«стесненных», или «вынужденных в плане».
Для дорог, проходящих по речным долинам, характерно большое
число кривых малых радиусов в плане, мостов на боковых притоках,
пересекаемых вблизи их устья в зоне отложения конусов выноса, ко-
согорных участков, которые в отдельных местах могут быть недоста-
точно устойчивыми. При строительстве дороги по речной долине при-
ходится выполнять большие объемы земляных работ, устраивать
280
Рис. ХХХП.З. Стесненная в плане трасса дороги, проходящей по речной долине:
Q — проложение по одному берету; б — перенос трассы на сложных участках на другой
берег;
] и 2 — варианты трассы
Р’ подпорные и укрепительные стенки и, наконец, строить специаль-
ные сооружения для предохранения от возможных снежных зано-
сов и обвалов.
Необходимо учитывать гидрологические особенности горных рек:
большие скорости течения (в межень 1,5—4 м'с, в паводки 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
Рис. XXX1I.4. Спрямление русла для
снижения опасности подмыва полотна
дороги:
I — спрямляющее русло; 2 — плотины; 3 —
^трасса дороги
Рис. XXXП.5. Варианты пересечения
водотока при проложении трассы’по
речной долине
к водотоку. Речной откос земляно-
го полотна в таких случаях под-
вергается опасности подмыва и
его приходится очень надежно
укреплять. В ряде случаев воз-
можны спрямления русла реки
(рис. XXXII.4).
В практике железнодорожного
и дорожного строительства пред-
ложено много способов укрепле-
ния земляного полотна:
устройство берегоукрепитель-
ных подпорных стенок, возводи-
мых на прочных подстилающих
породах;
каменная или бетонная обли-
цовка откосов, упирающаяся в
заглубленный фундамент (зуб),
препятствующий подмыву;
применение скользящих вниз
по откосу бетонных блоков или
плит, оседающих по мере подмыва;
укладка на откосах фигурных
бетонных элементов (тетраподов,
тетраэдров и др.), сцепляющихся
друг с другом и опускающихся
при подмыве;
применение бетонных тюфяков
из связанных друг с другом бло-
ков, опускающихся при подмыве.
Для снижения скорости про-
дольного течения воды вдоль до-
роги устраивают разного рода
шпоры из бетона. Следует учиты-
вать, что отжимая течение, шпоры
могут активизировать подмыв про-
тивоположного берега.
При выборе положения трассы
должны быть изучены геологиче-
ское строение склонов долины,
режимы пересекаемых водотоков и
возможность снежных обвалов.
При значительной крутизне скло-
нов в неблагоприятных геологи-
ческих условиях для обхода уча-
стков оползней или осыпей либо
лощин с опасными селевыми вы-
носами трассу переносят с одной
стороны долины на другую. Для
282
Г плавности трассы реку часто пересекают под углом с устройством
| косых мостов на цилиндрических столбчатых опорах.
L Чтобы уменьшить объем земляных работ, в особенности скальных,
«трассу прокладывают по наиболее пологой части склонов, следуя за
[основными изгибами долины.
к На пересечениях водотоков, впадающих в реку, вдоль которой
|'прокладывается дорога, возможны следующие варианты трассиро-
|вания (рис. XXXII.5):
I ' пересечение водотока вблизи от места его впадения в реку, по ко-
[нусу выноса (линия 1 на рис. XXXII.5). Этот вариант неудобен тем,
[что в пределах конуса выноса обычно водоток разбивается на нес-
Гкольцо блуждающих русел, периодически меняющих свое положе-
ьиие. Если существующие в период изысканий русла перекрыть мос-
ктами, через некоторое время отверстия у одних мостов начинают за-
’биваться наносами, а у других возникнут размывы, которые могут
привести к разрушению земляного полотна. Направляющие и защит-
ные дамбы даже с капитальными укреплениями оказываются мало-
эффективными при воздействии потока, протекающего с большими
скоростями. Поэтому на пересечениях конусов выноса устраивают
мпогопролетные мосты с опорами глубокого заложения, небоящимися
подмыва, допуская, что часть пролетов будет закрыта наносами;
пересечение несколько выше конуса выноса в пределах транзит-
ной зоны впадающего водотока, где уклон его велик и отложения
наносов не происходит (линия II). Несмотря на удлинение трассы и
необходимость строительства большого моста, который целесооб-
разно располагать на кривой, при этом решении удается получить
трассу с достаточно большими радиусами кривых, удобную для двп-.
жения автомобилей;
глубокий заход в боковую долину в целях уменьшения величины
искусственного сооружения н сокращения объемов земляных работ
на подходах (линия III). Однако в этом случае снижение объема зем-
ляных работ достигается ценой значительного ухудшения условий
движения автомобилей из-за увеличения пути пробега и кривых
малых радиусов при въезде на мост, расположенный в узкой долине;
перенос трассы на другой берег долины (линия IV). Такое реше-
ние, связанное с необходимостью постройки двух мостов, оправды-
вается только при интенсивных селевых выносах на пересекаемой
реке и неустойчивых склонах ее долины.
Наилучшее решение в каждом конкретном случае может быть
найдено.только на основе технико-экономического сопоставления
вариантов.
При трассировании по склонам речной долины во всех характер-
ных местах изменения крутизны косогора и в плюсовых переломных
точках трассы снимают поперечные профили, на которых впослед-
ствии вычерчивают поперечники земляного полотна для уточнения
положения проектной липни и определения объемов земляных
работ.
Поперечные профили на горных склонах обычно снимают ватер-
паковкой. На обрывистых скальных склонах, где ватерпас при-
283
менить невозможно, съемку ведут с помощью теодолита засечками
характерных точек склона местности. При этом, однако, нельзя
получить подробную характеристику склона. Более успешно съемку
поперечных профилей можно выполнить при помощи фототеодолит-
ной наземной стереоскопической съемки.
При съемках крутых горных склонов и большой разности высот
метод фототеодолитных съемок имеет преимущество перед тахеомет-
рическими съемками, давая возможность в процессе последующего
проектирования подробно анализировать местные условия, рассмат-
ривая стереоскопическую модель местности, а также получить на
плане в горизонталях дополнительные, ранее пропущенные или
почему-либо понадобившиеся точки. '
§ XXXI 1.4. РАЗВИТИЕ ЛИНИИ ПО СКЛОНАМ
И ПЕРЕВАЛЬНЫЕ ДОРОГИ
Переходные участки от долинных трасс к перевальным участкам
(рис. XXX 11.6) характеризуются большими продольными уклонами
местности, превышающими допустимый на дороге. Для возможности
проложения трассы приходится искусственно увеличивать ее длину
(развивать трассу) заходами в боковые долины. В отличие от проек-
тирования долинной трассы на участках развития дорогу проклады-
вают с продольными уклонами, близкими к максимальным, исполь-
зуя каждую возможность набора высоты (рис. XXXII.7). Приме-
няются и более сложные способы развития трассы, как, например,
проложение трассы автомобильной магистрали по спирали с тонне-
2£4
Рис. XXX1I.6. Переход дороги от хода по долине к подъему на перевал
дями и эстакадами (рис.
XXXII.8), что позволило при рас-
стоянии между начальной и конеч-
ной точками по воздушной линии
500 м преодолеть разность отме-
игок 80 м.
[ Подходы к перевалам характе-
ризуются значительными продоль-
ными уклонами, большим числом
кривых, наличием обратных кри-
вых — серпантин, большими объ-
емами скальных работ. На них
Ба сто приходится устраивать спе-
циальные инженерные сооруже-
ния— снегозащитные галереи и
тоннели. Сами же перевалы и горные
Рис. XXX 11.7. Развитие трассы с за-
ходом в долину впадающего водотока
в верхней части долинного хода:
1 — трассирование с заходом в боковую
доливу; 2 — трассирование вдоль речной
долины
плато имеют сравнительно
спокойный рельеф и меньшие, чем на подходах к ним, уклоны.
На перевальных участках наиболее сильно проявляются клима-
тические особенности высокогорных районов. Перед началом проек-
тирования должны быть установлены уровни и сроки опускания лед-
ников и снеговой линии, места устойчивых туманов и другие характе-
ристики, позволяющие наметить целесообразную высоту располо-
жения тоннельных вариантов, а также определить транспортные
качества будущей дороги с учетом особенностей работы автомо-
бильных двигателей в высокогорных условиях.
Рис. XXXII.8. Развитие трассы по спирали (Италия):
' —автомобильная магистраль; 2 — смотровая площадка; 3 — откосы насыпей; 4—участки
в тоннелях; 5 — откосы выемок; 6 — водоток, частично убранный в подземный коллектор;
' —участки на эстакадах; 5—кассы для оплаты стоимости проезда по дороге; 9— пеше-
ходная дорожка
285
Таблица XXXII.2
Рысота над уровнем моря, м	Снижение эффектив ной мощноати двигателя, %	Увеличение расхода топлива, %	Снижение производи- тельности перевозок, %
1 000	11,3	9,0	17
2 000	21,5	24,5	35
3 000	30.8	34,0	50
4 000	39,2	38.1	70
5 000	46,7	40,0	85
Мощность автомобильных двигателей зависит от плотности возду-
ха. Состав горючей смеси характеризуется отношением количества
действительно используемого кислорода к теоретически необходи-
мому (коэффициент избытка воздуха). Автомобильные двигатели
обычно работают на смесях с коэффициентом избытка воздуха в пре-
делах 0,8—1,2. На больших высотах плотность воздуха уменьшается
и вследствие этого наполнение двигателей снижается. Это приводит
к снижению мощности двигателей как из-за уменьшения количества
кислорода и топлива, попадающего в цилиндры, так и из-за ухуд-
шения процесса сгорания в результате падения давления в конце
сжатия. Отражается также на работе двигателей ухудшение их
охлаждения в связи с понижением температуры кипения воды.
Показатели эффективности использования автомобилей с карбю-
раторными двигателями ухудшаются с поднятием на каждую тысячу
метров над уровнем моря (табл. XXXII.2).
Рис. XXXII,9. Изменение динамических качеств автомобилей по мере увеличения
высоты дороги над уровнем моря:
а— изменение внешней характеристики двигателя ЗЙЛ-130; б — динамические характери-
стики двигателя ГАЗ-51;
1 — высота на уровне моря; 2 — высота 2Г>00 м над Уровнем моря; 3 —• то же, 3000 м; 4 —
то же, 4500 м
285
Рис. XXXII.10. Варианты перевальной трассы:
/ — с развитием линий серпантинами; // — с устройством гонаеля; ///—с устрой-
ством глубокой выемку
При перевозках на высотах, превышающих 2000 м, необходимо
считаться со снижением мощности двигателя (рис. XXXI 1.9).
Поэтому при проектировании высокогорных дорог предельный
уклон для перевальных участков целесообразно назначать на 10—
20°/м меньше, чем для участков трассы, расположенных на не-
больших высотах над уровнем моря.
Необходимость учета высоког'орности при проектировании дорог
возникает довольно часто. Наиболее высокие горные перевалы на до-
рогах Кавказа расположены на высоте 2500—2800 м. Перевал
Ак-Байтал па Памирском тракте (Ош—Хорог) находится на высоте
4800 м над уровнем моря. Динамический фактор составляет на нем
лишь 44% от номинального.
Для пересечения горного хребта выбирают перевалы с наимень-
шей высотой, расположенные наиболее близко к заданному направ-
лению трассы и имеющие удобные подходы, позволяющие развить
трассу. В неизученных районах для установления перевального
,	287
участка проводят рекогносцировки с барометрическим нивелирова-
нием или осматривают местность с вертолета, обследуют существую-
щие вьючные и пешеходные тропы. В малоисследованных районах
используют аэрофотосъемку и радионивелирование.
Основная особенность перевальных ходов — необходимость ис-
кусственного удлинения трассы, вызванная тем, что уклон местности
по прямому направлению обычно превышает заданный предельный
уклон (рис. XXX 11.10).
Линию развивают, ориентируясь не на предельный, а на несколь-
ко меньший уклон, который называют руководящим. Его прини-
мают на 10—150/00 меньше предельного, учитывая неизбежность
последующего сокращения длины трассы при окончательном трасси-
ровании из-за спрямления мелких переломов в плане, вписывания
кривых в углы поворота и уменьшения продольных уклонов на кри-
вых малого радиуса. Чем сложнее рельеф горного склона и выше тре-
бования к плавности трассы, тем больше следует снижать величину
заданного уклона (рис. ХХХ11.11).
Трассирование дороги на перевальных участках всегда ведут от
перевала к долине. На верхней части склона между перевалом и вер-
шиной долины трассу развивают зигзагами, прокладывая ее макси-
мальными допустимыми уклонами с устройством в вершинах углов
петель или серпантин (рис. ХХХН.12). В связи со сложностью работ
в горной местности целесообразно вначале выбрать трассу по 'мате-
риалам аэрофотосъемки или по крупномасштабным нлана.м в гори-
зонталях.
Для развития трассы на основе анализа геологического строения
местности намечают наиболее пологие и устойчивые склоны.
На месте можно лишь ориентировочно наметить возможное
направление дороги. Проложив по склону магистральный ход, сни-
мают план в горизонталях для полосы шириной 100—150 м, по ко-
торому камерально проектируют трассу, обычно составляя несколько
ее вариантов. В пределах этой же полосы выполняют детальную
инженерно-геологическую съемку. Выбранный вариант затем пере-
носят па местность и окончатель-
Рис. XXXI1.11. Вписывание плавной
трассы в проложенную по плану в го-
ризонталях линию заданного уклона:
/ — линия заданного уклона; 2—.трасса
наибольшего приближения к линии зпл.ин-
ного уклона с малыми радиусами кривых
в плане; <3— более плавная трасса
но корректируют в процессе раз-
бивки
При изысканиях без предвари-
тельного проектирования по пла-
ну в горизонталях для проложе-
ния магистрального хода исполь-
зуют теодолит. Инструмент уста-
навливают в начальной точив
трассы и придают зрительной тру-
бе угол, соответствующий приня-
тому для трассирования предель-
ному уклону. Затем трассиров-
щик посылает реечника по на-
правлению будущей трассы на
расстояние 50 -100 м. На рейке
288
Рис. XXXII.12. Преодоление крутого подъема серпантинами
условным знаком отмечают высоту инструмента. Заставляя рееч-
ника передвигаться вправо или влево, трассировщик устанав-
ливает рейку таким образом, чтобы пересечение нитей совпадало
с отметкой на рейке. Если направление трассы меняется мало, с одной
стоянки может быть установлено несколько реек. Затем теодолит
переносят на место дальней рейки и выставляют рейки по новому
направлению трассы. После развития трассы отдельные участки
спрямляют и назначают углы поворотов.
§ XXXII.5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СЕРПАНТИН
Во многих случаях место для развития трассы на крутом косогоре
очень ограничено и трассу приходится прокладывать зигзагами.
!. Вписывание кривых внутрь образующихся острых углов становится
невозможным, так как длина кривой много меньше, чем сумма ее
тангенсов, и поэтому продольный уклон дороги на участке кривой
значительно превышает допустимый. В таких случаях применяют
кривые, описанные с внешней стороны угла поворота, называемые
серпантинами (рис. XXXII.13).
Серпантина состоит из основной кривой К, стягиваемой цент-
ральным углом у, и обратных (вспомогательных) кривых. Между
концами обратных кривых и основной кривой серпантины должно
1 быть достаточное расстояние для размещения переходных кривых
или прямых вставок, отгонов виража и уширения проезжей ча-
сти (рис. XXXII.14).
Расстояние между вершинами обратных кривых А—В — «шейка»
серпантины при малой величине острого угла серпантины а опреде-
ляется условиями размещения земляного полотна.
Проектирование серпантины заключается в установлении величи-
ны отдельных ее элементов и в проверке возможности размещения
на местности земляного полотна с подпорными стенками или с ка-
навами и откосами.
10 Зал. 726	.	.	283
г
Для расчета элементов серпантины при определении длины трассы
(рис. XXXII.14, а) задаются значениями радиусов основной и обрат-
ных кривых R и г, прямой вставки т и находят угол поворота об-
ратных кривых р. Длина тангенса обратной кривой равна
7' = /tg±.
2
Расстояние от вершины угла обратной кривой до начала основной
кривой серпантины АЕ Т + т.
Из треугольника АОЕ определяем:
tg₽ =
______/?_______
₽
г tg — + т
где R — радиус основной кривой серпантины, м.
Рис. XXXII. 13. Общий вид серпантины
290
Рис. ХХХП.14. Серпантины:
а—первого рода; б — второго рода; s — первого рода со смещенным центром основной
кривой; г — несимметричная первого рода
Выражая в предыдущей формуле Ig р через tg и решая получа-
ющееся квадратное уравнение, находим
+» А -тф / ^ -АчгГ+АО	(XXXII П
” 2	Чг + R
Расстояние от вершины угла обратной кривой до вершины угла
серпантины определяют из выражения
'	ДО
cos р sin р
Центральный угол у, стягивающий основную кривую серпантины,
равен
у.= 360'~ 2(90° — Р) — а = 18(Г + 2|3 —а.
Длина основной кривой серпантины
=	(XXXII.2)
loU
полная длина серпантины
S = 2 (Ко-т) + К,	(XXXII.3)
где Кц — длина обратной кривой, м.
Эти данные достаточны для разбивки серпантины на местности.
Рассмотренную серпантину, у которой обратные кривые распо-
ложены выпуклостью в разные стороны, радиусы их равны и длины
Ю*	291
Рис. XXXII.15.
а — план серпантины с решением системы водоотвода; 6—• продольный
П — прямая; ПК — переходная
прямых вставок одинаковы, называют симметричной 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 поло-
гие участки устойчивых склонов, стремясь обеспечить разбивку
основной кривой серпантины возможно большим радиусом. Очерта-
ние серпантины необходимо приспосабливать к рельефу местности.
Поэтому иногда устраивают серпантины с обратными кривыми,
обращенными выпуклостью в одну сторону (серпантины второго
рода) со смещенным центром основной кривой, а также с основными
и обратными кривыми, описанными дугами разных радиусов (см.
рис. XXXII.14', б).
Серпантины проектируют на плане местности в горизонталях, рас-
полагая их в соответствии с особенностями рельефа. Наивыгодпейшее
расположение и форму серпантины устанавливают путем сравнения
вариантов.
При проектировании группы серпантин по плану в горизонталях
изготавливают в масштабе шаблоны кривых (кружки) различных
292
Проект серпантины:
профиль; л — поперечный профиль в характерных местах
кривая; ХД’ — круговая кривая
радиусов и при помощи этих шаблонов намечают варианты разно-
образных типов серпантин. На крутых косогорах следует предусмо-
треть, чтобы снег с одной серпантины не попадал при очистке на
другую, расположенную ниже. Для сравнения вариантов вычерчива-
ют продольные и поперечные профили, наносят проектную линию
Таблица ХХХП.З
Элементы серпантины	Величина элементов серпантин при расчетной скорости движения, км/ч		
	30	20*	15*
Минимальный радиус основной * кри- вой, м Уклон виража, %0	30	20	15
	60	60	60
Длина переходной кривой, м	30	25	20
Уширение проезжей части, м	2.2	3,0	3 5
Наибольший продольный уклон, до- пустимый в пределах серпантина, %q	30	35	40
* Допускаются только на дорогах IV и V категорий.
293
(рис. XXXII.15) и определяют объем работ с учетом геологического
строения местности.
Геометрические элементы серпантины назначают в зависимости
от принятой скорости и интенсивности движения (табл. XXXII.3).
По строительным нормам и правилам расстояние между концом
вспомогательной кривой одной серпантины и началом вспомога-
тельной кривой соседней серпантины должно быть возможно большим
и во всяком случае не меньше: для дорог II и III категории 400 м;
для дорог IV категории 300 м; для дорог V категории 200 м. Однако
даже в этом случае (см. рис. XXXII. 12) участки дорог с серпанти-
нами имеют низкие транспортно-эксплуатационные качества. Ско-
рость движения по ним низка, часто возникают дорожно-транспорт-
ные происшествия, а зимой их трудно очищать от снега, так как
снег, счищенный с верхней ветви серпантины, попадает на нижнюю.
Поэтому при изысканиях горных дорог необходимо внимательно
изучить все возможности, позволяющие избежать устройства сер-
пантин.
§ XXXI1.6. ТОННЕЛИ
При пересечении коротких и крутых выходов скал на участках
трассирования дорог долинным ходом, а также на высокогорных
перевальных участках, подверженных снежным заносам, целесооб-
разно прокладывать трассу тоннелями. При высокой стоимости и
сложности строительства тоннельные варианты обеспечивают значи-
тельное улучшение условий последующей эксплуатации дороги. На
перевальных участках сравнивают несколько вариантов с различным
положением тоннеля по высоте.
Вход в тоннель обычно располагают в выемке. Переход от выемки
к тоннелю назначают при глубине выемки, соответствующей но строи-
тельной и эксплуатационной стоимости 1 м тоннеля. Считается, что
при разработке выемок методом взрыва на выброс целесообразно
переходить к тоннелю при глубине 20—35 м в зависимости от при-
нятого сечения и длины тоннеля, геологических и гидрогеологи-
ческих условий. Ширину проезжей части в тоннеле между бортовы-
ми камнями назначают 7—8 м, устраивая с одной стороны тротуар
шириной 1 м. Если количество пешеходов превышает 1000 чел/ч,
тротуары устраивают с двух сторон. Высоту тоннеля назначают
из условия обеспечения того же габарита, как и на мостах с ездой
понизу, с дополнительным устройством в случае необходимости ка-
налов для вентиляции (рис.-XXXII. 16).
Тоннели проектируют для двух полос движения. На дорогах I
категории допускается устройство тоннелей для четырехполосного
движения и двухъярусных тоннелей с двухполосным движением
в каждом ярусе.
Сопротивление движению автомобиля в тоннелях возрастает
го сравнению с открытыми участками дороги из-за дополнительного
сжатия воздуха перед автомобилем («эффект поршня») и турбулент-
ности воздушного потока между движущимся автомобилем и стенами
294
Рис. XXXII. 16. Поперечный профиль тоннеля на автомобильной дороге:
л — без вентиляции: б —с вентиляцией;
/ — покрытие; 2—осветительные приборы; 3 — светофор; 4— телефонный аппарат; 5 — водо-
сток; 6 — дренаж; 7—свежий воздух; 8— загрязненный воздух
тоннеля. При длине тоннеля около 1 км сопротивление воздуха для
грузовых автомобилей увеличивается примерно на 40%, для легко-
вых па’10%.
В плане и продольном профиле тоннели проектируют по тем же
нормам, что и открытые участки автомобильных дорог, отдавая пред-
почтение расположению тоннелей на прямых участках.
Радиусы кривых в плане в тоннелях должны быть не менее 250 и,
что необходимо для обеспечения минимальных требований к види-
мости .
Продольный уклон в тоннелях должен быть не менее 4°/„с> (для
обеспечения водоотвода) и не более 4017О1). При длине тоннеля до
500 м в исключительных случаях уклон может быть увеличен до
6О°/оо. Тоннелям длиной до 300 м придают односторонний уклон.
Свыше 300 м рекомендуется двускатный уклон с подъемом к середине
тоннеля.
В степах тоннелей устраивают камеры для храпения материалов
и инструментов шириной 2 м, глубиной 2 м и высотой 2,5 м, которые
размещают в шахматном порядке через 300 м с каждой стороны тон-
неля. При длине тоннеля 300—400 м предусматривают одну камеру
в середине тоннеля.
В тоннелях длиной более 150 м должна быть оборудована искус-
ственная вентиляция. При меньшей длине тоннеля считают, что сме-
на воздуха обеспечивается за счет движения автомобилей. Вентиля-
ция в тоннелях должна обеспечивать также удаление отработавших
газов автомобилей с дизельными двигателями, затрудняющих види-
мость. В связи с широким применением этилированных бензинов,
продукты сгорания которых, кроме окиси углерода, содержат и дру-
гие вредные примеси, к очистке воздуха в тоннелях предъявляют
столь же высокие требования, как и на промышленных предприятиях.
Скорость движения воздуха при вентилировании тоннелей без учета
влияния движущихся автомобилей не должна превышать 6 м/с.
205
Загородные тоннели длиной более 300 м на прямых участках и
150 м на кривых участках, а также все городские тоннели независимо
от их длины должны иметь искусственное освещение. Освещенность
тоннелей у входа на уровне проезжей части должна быть не менее:
ночью 30 лк; днем у порталов 400—750 лк, а в середине тоннеля
30 лк.
Наблюдения показывают, что при въезде в длинный или криволи-
нейный в плане тоннель водитель, попадая с ярко освещенного от-
крытого участка в слабо освещенный тоннель, на некоторое время те-
ряет видимость (явление «светового порога»). Для его устранения
входные участки ярко освещают или перекрывают сверху дороги
перед входом в тоннель решетками (люверсами), постепенно снижаю-
щими освещенность покрытия.
§ XXXII.7. ПРОДОЛЬНЫЙ ПРОФИЛЬ ГОРНЫХ ДОРОГ
В отличие от равнинной местности, где продольный профиль дает
полную возможность представить себе расположение дороги на мест-
ности и конструкцию ее земляного полотна в каждой точке, в торной
местности при проложении дороги по косогору рабочая отметка по
оси дороги не характеризует поперечный профиль и объемы зем-
ляных работ. Это вызывается тем,
что при одной и той же отметке по
оси дороги при различной крутиз-
не косогора краям земляного по-
лотна могут соответствовать боль-
шие или меньшие выемки, насыпи
и подпорные стенки. Из-за частых
Рис. XXXII.17. Определение положе-
ния оси дороги на косогоре, при кото-
ром земляное полотно имеет наимень-
шую стоимость:
— стоимость выемки; б—б' — стои-
мость насыпной части земляного полотна;
в—е‘ — суммарная стоимость работ; о—о' —
наивыгоднейшее положение оси дороги.;
J, 2, 3 — положения оси дороги
изменений рельефа склонов рабо-
чие отметки земляного полотна
существенно изменяются на малом
протяжении дороги. Поэтому при
проектировании продольного про-
филя дорог в горной местности
положение земляного полотна все
время контролируют по попереч-
ным профилям, добиваясь, чтобы
при заданном уклоне проектной
линии достигалось устойчивое по-
ложение земляного полотна без
устройства подпорных стенок и по
возможности уравновешивание
объемов насыпной части и выемок.
' При постоянной отметке оси
дороги в зависимости от ее поло-
жения по отношению к косогору
стоимость земляного полотна ме-
няется в значительной степени
296
(рис. XXXII.17). Для каждого поперечного уклона местности су-
ществует положение оси дороги, при котором стоимость земляного
полотна с учетом в случае необходимости устройства подпорной
стенки имеет наименьшее значение. Однако в полной мере руковод-
ствоваться принципом соблюдения минимальной стоимости ' земля-
ного полотна не удается, так как па крутых косогорах насыпная
часть получается недостаточно устойчивой, а устройство подпорных
стенок требует больших затрат ручного труда.
Поэтому на основе опыта проектирования и строительства дорог
в горной местности рекомендуется, чтобы на косогорных участках
в пределах выемки была расположена часть земляного полотна,
не меньшая следующих величин:
Крутизна косогора, град .	20	25	30	35	40
Величина врезки, % от об-
щей ширины земляного
полотна.............. 50—65	60—70	70—80	80 -100	100
Поскольку поперечные уклоны местности меняются на коротком
протяжении, рациональное положение проектной линии на про-
дольном профиле может быть найдено только после ряда попыток.
На косогорных участках при изысканиях снимают поперечные
профили во всех характерных местах изменения рельефа с тем, чтобы
на камеральном этапе проектирования по ним можно было построить
план местности в горизонталях.
Нанося проектную линию на продольный профиль горной доро-
ги, все время проверяют получающееся расположение земляного
полотна на поперечных профилях местности, построенных в масшта-
бе 1 : 100—1 : 200. При этом пользуются построенными в том же
масштабе прозрачными шаблонами поперечных профилей земляного
полотна на косогоре. Для учета геологического строения местности
следует использовать набор таких шаблонов для поперечников
с откосами различной крутизны, подпорными и одевающими стен-
ками. Наилучшее пол.ожение проектной линии достигается измене-
нием шага проектирования, величины продольного уклона и сме-
щениями трассы па плане в горизонталях.
При нанесении проектной линии предельными продольными
уклонами необходимо уменьшать их величины на участках кривых
малых радиусов в плане, поскольку сопротивление движению авто-
мобилей на кривых возрастает, а условия управления автомобилями
осложняются.
По исследованиям проф. М. С. Замахаева, на кривых необходимо
учитывать дополнительные затраты мощности двигателя, вызываемые
боковым уводом шин, а также увеличение продольного уклона в ре-
зультате сокращения длины пути автомобилей при проезде по внутрен-
ней полосе проезжей части. Строительные нормы и правила 1972 г.
указывают следующие величины смягчения максимальных про-
дольных уклонов:
Радиус кривых в плане, м.............. 50	40	30	20	15
Минимальное требуемое снижение про-
дольных уклонов,	Ю	20	30	40	50
Ж
Рис, XXXII.18. Схема устройства ава-
рийного съезда с дороги:
а — план; б — продольный профиль;
/ — аварийный съезд; 2 — песчаный вал
Продольный уклон должен
быть смягчен за 5—10 м с ка?кдой
стороны кривой.
При проектировании горных
дорог следует избегать длинных
затяжных участков с продольными
уклонами, превышающими 6О°/оо.
При неизбежности этого через
каждые 2—3 км необходимо пре-
дусматривать места для остановки
автомобилей в виде горизонталь-
ных участков или участков с про-
дольным уклоном, не превышаю-
щим 20°/оо, длиной не менее 50 м.
Земляное полотно в этих местах должно быть уширено, чтобы оста-
новившиеся автомобили не мешали движению.
В исключительно сложных условиях рельефа разрешается на пря-
мых участках увеличивать предельные продольные уклоны на 15—
2О°/ио, чтобы снизить объем и стоимость строительства. Целесооб-
разность увеличения продольного уклона требуется обосновывать
технико-экономическими расчетами. Однако такие участки резко
ухудшают транспортно-эксплуатационные качества дороги и значи-
тельно снижают эффективность автомобильных перевозок.
На затяжных спусках горных дорог иногда происходят аварии,
связанные с неисправностями тормозов автомобилей. В тех случаях,
когда позволяет рельеф местности, рекомендуется устраивать про-
тивоаварийныс (тормозные) съезды (рис. XXXII. 18). Автомобиль
с отказавшими тормозами при движении по съезду на подъем по по-
крытию с большим сопротивлением движению постепенно снижает
скорость. Аварийные съезды обязательны в случаях, когда в конце
затяжных спусков длиной более 3 км с уклонами более 60°/оо распо-
ложены кривые малых радиусов.
В процессе проектирования продольного профиля решают вопро-
сы водоотвода — рассчитывают отверстия мостов, намечают места
расположения безрасчетных искусственных сооружений, проекти-
руют нагорные и водоотводные канавы, намечая их трассу на плане
в горизонталях. Сечение нагорных и водоотводных канав назначают
по расчету. Во избежание размыва нагорным канавам не следует
придавать больших уклонов, необходимо предусматривать укрепле-
ние их дна и откосов, за исключением случаев скальных грунтов.
§ XXXII.8. ПОПЕРЕЧНЫЕ ПРОФИЛИ ГОРНЫХ ДОРОГ
Земляное полотно горных дорог на большей части их протяжения
сооружают па косогорах (рис. XXXII.19). Для устойчивости насы-
пей против сползания при поперечном уклоне местности более 1 : 5
на косогоре после удаления дерна делают уступы шириной от 1 до 4 м,
которым придают поперечный уклон в низовую сторону 10—20°/оо.
298	
I
Наиболее распространенным типом земляного полотна являются
полунасыпи-полувыемки. Откосам насыпей и выемок придают зало-
жение в соответствии с прочностью горных пород. Поскольку съезд
с дороги потерявшего управляемость автомобиля в горной мест-
ности невозможен, на горных дорогах устраивают откосы максималь-
ной крутизны, допускаемой слагающими их породами, устанавли-
вая на обочинах надежные ограждения (см. § XXXV.2).
В изверженных породах более крутые откосы выемок назначают
при сложении из плитообразных отдельностей при редкой сетке вер-
тикальных трещин, а также при столбчатых отдельностях, встре-
чающихся в базальтах.
 В осадочных породах допускаемая крутизна откоса в основном
зависит от направления и угла падения пластов. Если пласты
имеют наклон к дороге, откосы выемок должны иметь крутизну
мёпьше наклона пластов.
При наклоне пластов в сторону от дороги или при их горизон-
тальном расположении откосы можно назначать близкими к вер-
тикальным.
При изменении вида и строения породы по глубине выемки кру-
тизну ее откосов назначают переменной (см. рис. XXXII. 16, е).
Крутизну откосов принимают в соответствии с табл. XXXII.4.
Если откосы обладают прочностью, обеспечивающей устойчивость
при большой крутизне заложения, но подвержены выветриванию,
у их подошвы за боковой канавой устраивают полку, на которой
скапливаются продукты выветривания.
Для назначения правильной крутизны откосов выемок особое зна-
чение имеют данные геологических обследований во время изысканий
и наблюдения за крутизной и состоянием естественных обнажений и
откосов на существующих дорогах.
При назначении крутизны откосов в скальных породах необхо-
димо также учитывать предполагаемый способ производства работ.
При разработке выемок взрывами зарядов большой мощности в глу-
боких минных колодцах и штольнях ранее монолитная прочная ска-
ла на большом расстоянии от центра взрыва оказывается пронизан-
ной густой сетью трещин. Это способствует ее интенсивному выветри-
ванию и осыпанию. В таких случаях даже в монолитных прочных
Таблица XXXII.4
Горные породы	Заложение откосов в горных породах	
	монолитных в выемках	разрушенных з на- сыпях ВЫСОТОЙ от 1 до 6 м
Слабовыветривающкеся скальные при отсутствии трещин Легковыветриваюшиеся неразмокаю- щие, трещиноватые То же. подверженные рдзмоканию Крупноблочные, щебенистые	1 : 0,2 1 : 0,5—1 • 1,5 1 : 1—1: 1,5 1 : 1,5	1: 1-1 :3 1:1,5 1:1,5 1:1,5
300
породах крутизну откосов нужно назначать применительно к тре-
щиноватым породам. Следует также учитывать, что многие породы,
например сланцы, аргиллиты, алевролиты и глинистые песчаники,
обладающие в сухом состоянии достаточной прочностью, при ув-
лажнении теряют ее и откосы интенсивно разрушаются.
На косогорах часто выклиниваются водопроницаемые слои, по
которым происходит движение грунтовых вод,-В этом случае преду-
сматривают устройство перехватывающих дренажей (см. § VIII.3).
Канавы в скальных грунтах делают неглубокими, треугольного
сечения с заложением внутреннего откоса 1 : З.В осыпающихся
грунтах между откосом выемки и наружной бровкой канавы устраи-
вают берму шириной не менее 0,5 м, а канаве придают трапе-
цеидальное очертание с откосами 1 : 1 — 1 : 0,5. Глубину и ширину
канав по дну назначают по гидравлическому расчету, но не менее
0,3 м.
Расположение дороги на косогоре в полупасыпи-полувыемке
с уравновешенными объемами выемки и насыпной части теоретически
соответствует минимальным объемам работ. Однако при отсыпке
насыпной части земляного полотна теряется много грунта, беспо-
лезно скатывающегося вниз по крутым горным склонам. Разделка
склона ступенями часто не обеспечивает достаточно надежной связи
насыпи с естественным склоном. В результате осадки насыпной
части земляного полотна, тщательное уплотнение которой трудно осу-
ществить, в покрытии иногда появляются продольные трещины.
Поэтому в последнее время, особенно па дорогах I—III категорий,
отказываются от поперечных профилей по типу полунасыпи-полу-
выемки и размещают земляное полотно исключительно в открытой
с одной. стороны выемке — вырезаемой в косогоре своеобразной
полке (рис. XXXII. 19, б). Поперечный профиль типа «полка», не-
смотря на увеличение объема земляных работ, обеспечивает полную
устойчивость 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 крутиз-
не 1 : 3 до 1 : 2 — банкетов из сухой кладки. Банкет выкладывают
из камней невыветривающихся пород, крупностью до 0,4 м
(рис. XXXII.20).
Подпорные стены делают из камня, бетона и железобетона. Их
размеры назначают по расчету методами, излагаемыми в курсах
строительной механики и механики грунтов.
В первом приближении толщину понизу поддерживающих под-
порных стен из сухой каменной кладки можно определить по эмпири-
ческим формулам:
стены у откосов выемок
. SB=l + |/z1(
где Aj —разница между уровнями верхней бровки откоса выемки и верха под-
порной стены;
aei
стены у откосов насыпей
ва =l+—h,
н ‘ 8
где h — высота стены.
Ширина стены поверху составляет 0,8—1,0 м. Глубину заложения
фундаментов подпорных стен принимают не менее 0,25 м в скальных
породах, 0,5 м в дренирующих неводонасыщенных грунтах и поло-
вины глубины промерзания в переувлажненных грунтах.
Железобетонные подпорные степы уголкового профиля с верти-
кальной стенкой переменной толщины и с наклонной фундаментной
плитой удобны при монтаже. Их использование устраняет необхо-
димость в применении ручного труда, неизбежного при строитель-
стве стенок из каменной кладки.
В 1966 г. во Франции были предложены подпорные стены из арми-
рованного грунта. Они с успехом были применены на автомобильных
дорогах Канады, США, ФРГ и ряда других стран.
Рис. XXXII.20. Поперечные профили насыпей иа устойчивых косогорах с уклоном
круче 1 : 3:
а — с устройством каменного низового банкета; б — с подпорной стеной;
/ — граница полосы отвода; 2 — нагорная канава; 3 — лоток глубиной 0,3—0,5 и
Ж
Подпорную степу собирают из
шпунтовых металлических полос
или железобетонных элементов, от
которых в тело грунтовой засыпки
при прослойком ее возведении за-
кладывают тонкие оцинкованные
стальные или дюралюминиевые по-
лосы толщиной 3 мм, шириной
60—120 мм и длиной до 25 м
(рис. XXXII.21 и XXXII.22).
Для засыпки применяют крупно-
зернистые, хорошо фильтрующие
материалы, через которые вода
просачивается не застаиваясь.
Во Франции считают, что они не
должны содержать более 15% ча-
стиц мельче 0,075 мм.
Значения коэффициента трения
засыпки из песка и гравия со
стальной арматурой составляют
0,45—0,50, причем -увлажнение
Рис. XXXII.21. Конструкция подпор-
ной стены из армированного грунта:
/ — металлические шпунтовые полосы, об-
разующие наружную поверхность подпор-
ной стенки; 2—закладываемые в грунт
металлические полосы, удерживающие под-
порную столку; 3 — засыпка стенки; 4 —>
перекрытие полос на стыках
грунтов повышает сопротивление
полос выдергиванию. При долж-
ном качестве гальванизации сталь-
ных полос срок их службы  в
грунте оценивают не менее 50 лет.
При расчете подпорных стен из
армированного грунта полагают,
чтб боковое давление грунт'а на
облицовку стены воспринимается
сопротивлением трения полос о
грунт за пределами призмы обру-
шения по Кулону. Количество,
длина и сечение полос должны
быть достаточны для того, чтобы
их сопротивление разрыву и вы-
Рис. XXXII.22. Поперечный профиль
автомобильной дороги на косогоре
с двумя подпорными стенами из ар-
мированного грунта:
дергиванию из грунта превышало
боковое давление грунта на обли-
цовку. Кроме того, армированную
часть грунта проверяют на сдвиг
и опрокидывание, рассматривая ее как обычную подпорную стенку
гравитационного типа. По опыту длину полос принимают конструк-
1 — основная дорога; 2 — вспомогательный
путь для прохода дорожных машин во
время строительства; 3—подпорные стен-
ки из армированного грунта
Дивно не менее 0,8 от высоты стенки.
Для защиты откосов выемок и крутых естественных горных скло-
нов, сложенных из мергеля и сланцевых пород, которые, обладая не-
обходимой устойчивостью против оползания легко выветриваются,
разрушаются и осыпаются, устраивают защитные, или одевающие
стенки. Они не несут внешней нагрузки, не поддерживают откос,
как подпорные стены, а лишь прикрывают его, передавая на откое
303
Рис. XXXII.23. Примеры одевающих подпорных стенок:
а и б— подпорные степки с дренажной засыпкой; в — с заделкой з скальную породу:
/ — слабая скала; // — крепкая скала;
1 — одевающая стенка; 2 — отверстия для выпуска воды; 3 — дренажная засыпка; 4*=есда-.
непроницаемая заделка
Рис. XXXII.24. Схемы полумостов:
а —эстакада вместо высокой насыпи на косогоре; б — полумост; в —сочетание полумоста
с насыпью;
1 — фундамент; 2 = стойка; 3 — несущая конструкция; 4 — буровая сван; 5 — продольный
ригель; 6 —подпорная стенка; 7 — водостоес
Рис. ХХХН.25. Примеры конструкций балконов?
а — балкон на заделанных в скалу консольных балках; б — балкон на железобетонных
опорах;
7 — несущая консоль; 2 — анкерный блок; 5 — забетонированные в буровых скважинах
анкерные стержни d=2 см; 4 — выравнивающий слой бетона; 5 — подкладка; 6— продоль-
ные балки; 7— тротуарная плита; 8 — продольные балки, поддерживающие тротуарную
плиту; 9 — предварительно изготовленные элементы; 10 — бетон, укладываемый на месте;
£7—слой изоляции; 12— дорожная одежда; 13 — переходная плита; 14 — дренирующая
засыпка; 15 — скала; /6 — поверхностный слой грунта; 11 — монолитная железобетонная
опора
свой вес и защищая его от природных воздействий. Поэтому одеваю-
щие стенки имеют мепыпую толщину, чем подпорные. Их попе-
речное очертание зависит от конфигурации защищаемого откоса
(рис. XXXII.23). Наиболее целесообразно заднюю поверхность
одевающих стенок делать прямой, чтобы стенки имели возможность
независимой осадки, устраивая за ними дренажную прослойку
с выпусками для отвода скапливающейся воды, которая при замер-
зании могла бы разрушать стенку. На сухих откосах стенки можно
устраивать с заделкой уступов в скальную породу. В некоторых слу-
чаях, если трещиноватость распространяется па небольшую глубину,
хорошие результаты дает уположение откосов.
Целесообразно использовать для устройства одевающих стенок
сборные бетонные элементы. Во многих случаях можно ограничи-
ваться обработкой поверхности трещиноватых скальных откосов
торкретированием, особенно с использованием аэрированных це-
ментных растворов, хорошо проникающих в трещины.
При устройстве выемок на крутых косогорах в монолитных скаль-
ных грунтах можно оставлять нависающие над дорогой скальные
выступы. Такой поперечный профиль называется полутоннелем.
На крутых горных склонах, где требуется значительная высота
подпорных степ, для уменьшения объема работ устраивают эстакады
и полум.осты (рис. XXXII.24), в которых, часть земляного полотна
располагается на каменных или бетонных опорах, а на обрывистых
скальных склонах — балконы — консольные конструкции, закреп-
ленные в скалу, на которых частично размещается земляное полотно
(рис. XXXII.25). Устройство опор балконов с закреплендам в отвес-
ных стенках скальных обрывов сложно, и поэтому для поддержания
консолей стремятся устраивать вертикальные опоры или подкосы.
Для отвода воды, притекающей к дороге с вышележащих склонов,
устраивают нагорные канавы, располагаемые с верховой стороны на
расстоянии не менее 6 м от бровки выемки.
§ XXXII.9. ПРОЛОЖЕНИЕ ДОРОГИ ПО УЧАСТКАМ
ОСЫПЕЙ И КАМНЕПАДОВ
При трассировании дороги по долинам горных рек иногда при-
ходится пересекать осыпи — отложения мелкообломочных продуктов
распада сильно подверженных выветриванию горных пород на кру-
тых склонах. Осыпи скапливаются у подошвы склонов в виде валов
или конусов, состоящих из природного щебня с небольшой при-
месью 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 осы-
пи в водопасыщенном состоянии. В нижней части (шлейф осыпи)
осыпь более полога.
В зависимости от интенсивности поступления материала разли-
чают осыпи действующие, рост которых продолжается, затухающие
и затухшие. Затухшие осыпи зарастают травой, кустарниками
306
и деревьями. Материал осыпей даже заросших находится в состоянии
неустойчивого равновесия. Подрезка нижней части осыпи выемкой,
сейсмические толчки, перегрузка построенной насыпью могут вновь
активизировать осыпь и привести ее в движение.
Канд, геогр. наук П. И. Пушкин предложил характеризовать
осыпи по степени их подвижности коэффициентами подвижности
К — где а — угол наклона поверхности осыпи и ср — угол ес-
тественного откоса для материалов, из которых еложена осыпь:
Степень подвижности . , . . Подвижная
(«живая»)
Коэффициент подвижности , ,	0,7—1
Слабо
подвижная
0,5—0,7
Относительно
неподвижная
0.5
При трассировании дороги подвижные осыпи следует обходить;
если это невозможно, необходимо предусмотреть мероприятия для
обеспечения устойчивости земляного полотна. Осыпи с коэффициен-
тами подвижности менее 0,5 могут быть использованы для размеще-
ния земляного полотна в насыпях без дополнительных сооружений.
Спускающиеся в реку шлейфы осыпей, сложенных из крупно-
обломочного, хорошо фильтрующего материала, можно пересекать
дорогой. Если осыпь закрепилась и на ее поверхности сформировался
слой почвы, покрывшийся растительностью, дорогу проектируют
обычным методом, прокладывая в насыпях. При действующей осыпи,
когда происходит накопление отложений, перед дорогой возводят
улавливающую стенку для задерживания и накапливания осы-
пающихся обломков. Стенки устраивают из сухой кладки высотой
1,5—2 м, шириной 0,8—1 м при глубине заложения нс менее 0,5 м.
При малом поступлении материала осыпи стенку периодически
наращивают и строят дополнительные на массиве осыпи
(рис. ХХХ11.26). При активных мощных осыпях, шлейф которых
Рис. XXXII.26. Схема защиты дороги, проходящей по шлейфу слабоподвижной
осыпи, подпорными стенками. Цифры указывают последовательность,возведения
стенок
307
достигает берега водотока, часто оказывается более целесообразным
перенести трассу на другой склон долины, что бывает связано с пост-
ройкой двух мостов При мощных шлейфах осыпей возможна про-
ходка тоннелем.
Материалы осыпей можно успешно использовать для отсыпки
насыпей, а если они удовлетворяют требованиям к прочности камен-
ных материалов, то и для устройства дорожной одежды и приготов-
ления бетона.
В ряде случаев при малом объеме накопившегося в осыпи мате-
риала вместо того, чтобы строить верховые подпорные стены, целесо-
образнее убрать осыпь, использовав ее материал для устройства
насыпей.
Многие участки горных дорог подвержены обвалам — внезапному
обрушению с. крутых склонов гор обломков горной породы. Причи-
ной обвалов является чрезмерная крутизна склонов, на которых не
могут удержаться обломки, потерявшие связь с основным массивом.
Обвалам способствуют: разрушение горных пород процессами вывет-
ривания, подрезка наклонных пластов при устройстве земляного
полотна, трещиноватость горных пород как естественная из-за
тектонических нарушений, так и вызванная применением при строи-
тельстве массовых взрывов, расширение воды при замерзании в тре-
щинах горных порол, сейсмические толчки и др.
Участки обвалов при изысканиях всегда целесообразно обходить.
При невозможности этого за такими участками в процессе эксплуа-
тации дороги должен осуществляться непрерывный контроль. Ра-
бочие-верхолазы должны регулярно осматривать откосы и сбрасы-
вать в периоды отсутствия движения крупные камни, начинающие
терять устойчивость.
Рис. XXXII.27. Улавливающие валы и стенки:
а — улавливающая стенка у бровки дороги; б — улавливающий ров с валом в пределах,
пологого участка косогора (пунктиром показана траектория падения камней)
508
Рис. XXXII.28. Защитные галереи на участках камнепада:
а — общий зид: б— поперечное сечение галереи на автомобильной магистрали:
J -г- улавливающий ров; 2 — обычный грунт; 3 — гравийная смесь; 4 •<-дренажный слой; 5-*
галерея из сборных железобетонных элементов: '’—низовая подпорная стенка; 7— анкер,
закрепляющий продольную бетонную, балку; 3 — металлическая стойка
На участках, где обвалы и камнепады особенно вероятны, для
защиты от падения мелких камней около дороги устанавливают
на склонах металлические удерживающие решетчатые щиты или за-
вешивают 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. XXX 11.27).
Их размеры назначают по методу, предложенному проф. Н. М. Рой-
нишвили. Он основан на расчетах траектории движения камня,
скатывающегося с подскакиваниями по склону с ломаным попереч-
ным профилем. При определении скоростей вводят коэффициенты,
учитывающие сопротивления, испытываемые камнем при движении, и
потери энергии при ударах. Улавливающая стена рассчитывается
> на удар камня.
На дорогах с интенсивным движением па участках с камне-
падами в некоторых случаях приходится строить защитные га-
лереи (рис. XXXII.28). Поперечное сечение такой галереи, пост-
роенной на автомобильной магистрали в Швейцарии, показано на
рис. XXXII.28, б.
§ XXXII.10. ПЕРЕСЕЧЕНИЕ СЕЛЕВЫХ ВЫНОСОВ
Большие массы разрушенных рыхлых и малосвязных горных по-
род, накапливающиеся на крутых склонах и на дне ущелий, при ин-
тенсивных ливнях или при прорыве расположенных в верховьях озер
могут образовать временные грязевые или грязе-каменные потоки,
называемые селями. Селевые потоки — это смесь воды, грунта и кам-
ней с плотностью 1,2—1,8 т/м3, стекающая по сухим долинам и руслам
горных рек со скоростью до 5—6 м/с. У выхода из лога, где уклон
местности уменьшается, ссль растекается, скорость его уменьшается
и из него выпадают наносы, образуя конус выноса. Селевые потоки
возникают внезапно, действуют в течение короткого промежутка
времени, не превышающего нескольких часов, но общий объем грязе-
каменных материалов, смываемых за один сель, может достигать
20 000 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 Алма-Ате высотой примерно
115 м.
При проектировании дорог приходится встречаться, как прави-
ло, с относительно небольшими селевыми отложениями, возникаю-
щими около устьев сравнительно коротких ущелий с крутыми скло-
нами и значительными уклонами, впадающих в долину реки, вдоль
которой прокладывается дорога. Отложения в виде постепенно на-
растающих конусов выноса образуются при растекании грязекамен-
ного потока по долине, где после выхода из лога уклон умень*
шается.
310
т
> В зависимости от содержания воды селевой поток движется или
ft	как однородная вязкая масса (грязевые и грязекаменные потоки),
л	или как турбулентный поток воды, увлекающий с собой твердые
I материалы, содержание которых может достигать 20—40% общего ;
 объема (водокаменные потоки).
V В селевом потоке часть камней перемещается во взвешенном '
V	состоянии, а наиболее крупные передвигаются, перекатываясь по дну	'
f	тальвега. При этом отдельные камни задерживаются неровностями	!
1	скальных выступов, вследствие чего создаются временные заторы.	,
	Однако приток селевых масс сверху прорывает запруду и сель	I
	с еще большей скоростью движется вниз. Грубо можно считать, что	!
	линейные размеры влекомых частиц в потоке пропорциональны квад-
	рату скорости, а масса переносимых частиц пропорциональна шестой	I
1	степени скорости. Поэтому горные реки, а тем более селевые потоки
ж переносят камни значительных размеров.
Скорость селевого потока может быть определена по формуле
К
К	ц =	(XXXII.4) :
ср
где ЯСр — средняя глубина, м; i — уклон лога; k — коэффициент, завп-
сягций от величины среднего диаметра D наносов селевого потока;
D, см...................19	17 15 13 12 10
k ....................10 20 50 100 200 500
С грубым приближением можно считать, что максимальная ско-
рпсть селевого потока v — 5]/D (м/с). Установив горизонт ирохож-
I депия селевого потока и его скорость, можно определить селевой
I расход.
I Проф. Е. В. Болдаков рекомендует использовать для опрсдслс- i
ft ния максимального расхода селевого потока и объема выноса нес- ;
колько видоизмененные упрощенные формулы Союздорнии:
расход, м3/с: Q = ф Fn k',	(XXXII.5) 
объем стока, тыс. м3: \V = Kh FyBC.	(XXXII.6) ।
В этих формулах; К — увеличение слоя стока за счет включения камня ;
П	и грунта. Для грязекаменных потоков К = 1,7, для водокаменных К = 1,2;	!
К,	h — слой стока; ф—морфологический коэффициент, зависящий от уклона; F—	\
Ж площадь водосбора; k — коэффициент гидравлической шероховатости лога; зна-
	чсние k принимают для 'грязекаменных потоков равным 10, для водокамеппых	:
	5; т и п — показатели степени; уос—коэффициент неравномерности осадков.	)
Наиболее целесообразно пересекать селевые потоки в пределах ;
транзитного русла, где имеются устойчивые скальные берега и русло j
потока, как правило, жестко фиксировано. Водоток перекрывают .
одним пролетом моста с возвышением низа пролетного строения ;
над горизонтом высоких вод не менее 1 м.
311
При этом, однако, возникают трудности с вписыванием подходов
к мосту с соблюдением норм.
Если долина, в которую впадает селевой поток, широка, а между
конусом выноса и водотоком имеется свободная полоса, возможно
проложить дорогу вдоль водотока, если он в паводки нс затап-
ливает долину.
При неизбежности пересечения дорогой селевого потока в пре-
делах конуса выноса необходимо прокладывать трассу в его низовой
части за пределами зоны отложения крупных камней, перекрывая
мостами блуждающие русла. Мосты следует делать с опорами одно-
столбчатого типа, условия работы которых не меняются при измене-
нии направления русла с пролетами, не стесняющими селевой поток.
Отверстия мостов в связи с неустойчивостью русел приходится
существенно увеличивать по сравнению с необходимыми по гидрав-
лическому расчету. Малые мосты и трубы быстро забиваются, после
чего селевой поток переливается через насыпь.
С обеих сторон земляного полотна должно быть устроено проч-
ное укрепление земляного полотна против размыва. Если дорога
строится в зоне отложений селевых выносов или между конусами
выноса и рекой, иногда с верховой стороны устраивают наносо-
задерживающие дамбы, которые, замедляя селевой поток, вызывают
отложение наносов (рис. XXXII.29). Они бывают сплошные или пре-
рывистые. Сплошные дамбы рекомендуются, если ширина русла,
по которому стекает сель, превышает 100 м. Необходимая длина
дамбы зависит от ширины русла и крупности частиц, откладываемых
наносов и может быть определена по формуле
L = PB,	(XXXI1.7)
где р — коэффициент стеснения русла дамбой; В— ширина русла, м.
Коэффициент стеснения назначают в 'зависимости от предусмат-
риваемого процента к задержания наносов дамбой и относительной
Рис. XXXII.29. Наносозадерживающие дамбы!
а — сплошные; б — прерывистые;
/ — граница конуса выноса
312
Большие величины отно-
сятся к случаям, когда
>0,01. Рекомендуется рас-
полагать дамбу от дороги на
расстоянии не менее тройной
ее длины. Прерывистые дам-
бы применяют при ширине
русла до 100 м. Общую их
длину определяют по форму-
ле (XXXII.7), а величину
отверстий рассчитывают на
пропуск расхода воды с за-
данной повторяемостью. В
поперечном профиле дамбе
придают трапецеидальное се-
чение с шириной поверху
0,5—2,0 м в зависимости от
интенсивности селевого пото-
Рис. ХХХП.ЗО. Конструкция селедука>
а — общая схема; б — план концевого участка
ка и крупности переносимого 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 пересечении
сравнительно небольших селевых потоков с расходом не более 20 м3/с
при крупности камней не более 0,3—0,4 м3, подходящих к дороге
по руслу с большими уклонами, проектируются селеспуски (селе-
дуки), пропускающие селевые потоки над дорогой (рис. ХХХП.ЗО).
Ширину лотка селеспуска принимают 4—6 м, высоту боковых сте-
нок до 3—4 м.
Опыт эксплуатации селедуков показывает, что они эффективны
лишь при соблюдении ряда требований — тщательном сопряжении
с дном лога без уменьшения продольного уклона, наличии дамб,
плавно, без резкого сужения потока направляющих селевой потоп
на мост. Направляющие стенки должны быть без крутых перегибов,
образуя угол с осью потока, не превышающий 10—15°.
По согласованию с местными организациями полезно предусматри-
вать комплексные мероприятия по защите от селевых потоков. Для
прекращения эрозии склонов запрещают бессистемную рубку леса
и уничтожение кустарника, вводят правильную агрообработку
почвы. Чтобы закрепить склоны и предотвратить их размыв, сажают
Деревья и кустарник, террасируют склоны, устраивают водосборные
и водоотводные канавы. Для уменьшения энергии селевого потока
н задержания наносов в русле водотока устраивают систему специ-
альных запруд (барражей) в виде массивных каменных или бетонных
стен высотой 2—5 м. Запруды размещают вдоль тальвега таким об-
разом, чтобы уклон линии, соединяющей подошву верхней и верх
нижней запруды, был не более 60—80°/оо. Для пропуска ливневых и
талых вод в нижней части запруд оставляют отверстия.
313
§ XXXI 1.11. ПЕРЕСЕЧЕНИЕ ДОРОГАМИ ОПОЛЗНЕВЫХ
УЧАСТКОВ
Оползни являются частой причиной разрушения дорог, проло-
женных по косогорам. В СССР оползни распространены в Поволжье,
на Южном берегу Крыма, в Молдавской ССР, на Черноморском по-
бережье Кавказа. Большие оползни, захватывающие значительную
площадь, затрагивают интересы многих отраслей народного хозяй-
ства. Борьба с ними ведется по специальным проектам. Дорожным
организациям обычно приходится встречаться с малыми оползнями
в пределах придорожной полосы, закрепление которых представ-
ляет меньше трудностей. Однако во всех случаях успешная борьба
с оползнями возможна только на основе детального изучения всех
причин, вызывающих их появление, и правильного выбора мероприя-
тий по закреплению склонов.
Главной причиной оползней является несоответствие крутизны
склона или его напластований прочностным свойствам или состоянию
слагающих его пород. Оползневой процесс активизируется в резуль-
тате воздействия грунтовых или поверхностных вод, уменьшающих
сопротивление грунтов сдвигу и увеличивающих вес подверженной
оползанию массы.
Постройка дороги может активизировать оползни в результате
подрезки склонов при устройстве выемок и разработке карьеров,
дополнительной нагрузки склонов от веса насыпей, переувлажнения
грунта оползня при застоях воды в сооружениях системы дорожного
водоотвода.
В зависимости от геологического строения склонов влияние про-
никающей влаги проявляется по-разному. Верхние однородные
глинистые слои на крутых склонах, насыщенные водой, стекают как
вязкая масса, образуя сплывы. Большие однородные грунтовые
массивы из-за увеличения веса влажного грунта могут обрушиваться
по образующимся кривым скольжения.
Анализ, приведенный Э. М. Добровым, показал, что из оползней,
повреждавших автомобильные дороги, 65% было вызвано перегрузкой
склонов весом насыпей, 22 — неудовлетворительной работой системы
водоотвода и 13% — подрезкой откосов при устройстве земляного
полотна.
При наличии подстилающих наклонных плотных водонепрони-
цаемых пород просочившаяся вода, насыщая нижние слои грунта,
вызывает потерю сцепления в глинистых грунтах и массив сползает
по фиксированной поверхности скольжения. На берегах рек и морей
оползни часто вызываются подмывом крутых берегов. Возможны
оползни, связанные с подрезанием выемками склонов.
Для оползневых участков характерны следующие элементы
(рис. XXXII.31): поверхность скольжения— поверхность, по которой
происходит обрыв грунтового массива (тела оползня) и смещение его
вниз; подошва оползня — линия выхода поверхности скольжения
внизу; трещины отрыва — образуются у выхода поверхности сколь-
жения на верхнюю поверхность склона перед подвижкой оползня.
314
Оползни являются динамическими системами, коэффициент устой-
чивости которых меняется во времени.
Оползни обычно повторяются периодически. После подвижки
оползня на несколько лет наступает период относительной стабили-
зации. Но в это время скрыто под влиянием проникающей влаги
и нагрузок в теле оползня медленно протекают процессы накопле-
ния деформаций ползучести, снижения величины сцепления в грун-
те и местные подвижки. Через некоторое время происходит общая
подвижка, а затем наступает новый период затухания оползня. Про-
должительность цикла обычно составляет от 5 до 20 лет. Поэтому
на геологическом профиле оползня обычно можно различить не-
сколько последовательно сместившихся массивов. При их подвижке
внизу у подошвы оползня образуются бугры выпирания.
Признаками оползневых склонов является характерный рельеф,
на котором видны следы прошлых оползней — валы взбугривания
у подошвы склона, наклонные саблевидные деревья («пьяный лес»).
Положение трассы на оползневых участках выбирают после их де-
тального исследования. Необходимо изучить зону распространения
оползневых явлений, геологическое строение косогора, установить
водоносные горизонты, дебит грунтовых вод и направление стока.
Оценка склонов по подверженности оползанию может быть проведена
по аэрофотоснимкам, на которых ясно различимы геоморфологи-
ческие признаки оползней — срывы, ступени, валы надвигания и
выдавливания, бугры, западины и др. Глубина залегания поверхности
скольжения может быть установлена сейсмоакустическими обследо-
ваниями.
На основе собранных материалов устанавливают причины возник-
новения оползней, намечают мероприятия для устранения причин,
вызывающих появление оползня, оценивают его устойчивость и вы-
бирают направление трассы.
Рис. XXXII.3L Схема строения оползня:
/ — оползневый цирк; 2 — главный уступ (стенка срыва); 3 — тцещииы разрыва; > -•
бровка срыва: 5 — вершина оползня; 6 — внутренний уступ; 7 — поверхность сколь-
жения; 8 — тело оползня; 9— трещины вспучивания; 10— неровности рельефа по-
верхности оползня; 11— подошва оползня; 12 — деформация основания оползня; 13 —•
коренной массив
315
Контрольные расчеты устойчивости оползневых склонов ведут
по методам, описанным выше в гл. XIV. Наибольшую сложность
представляет выбор расчетной поверхности, по которой может про-
изойти сдвиг горных пород. Вероятное ее положение определяется
расположением геологических напластований — границами корен-
ных и четвертичных пород, поверхностью водонепроницаемых слоев,
тонкими прослойками водоносных песков и т. д. Необходимо рас-
смотреть несколько вариантов положения и очертания поверхности
скольжения, аппроксимируя фактические границы слоев цилиндри-
ческой поверхностью или рассматривая ее как ломаную фиксирован-
ную.
В большинстве случаев наиболее целесообразен обход оползневых
участков с верховой стероны.. Однако это не всегда возможно, по-
скольку часто связано с необходимостью преодоления дорогой значи-
тельной разности высот, ухудшающей транспортные качества дороги.
При проложении дороги по
оползневым склонам создается допол-
нительная нагрузка на них, что
может вызвать активизацию
оползневых процессов. При неиз-
бежности пересечения оползня
следует проходить насыпью в ниж-
ней подошвенной части оползнево-
го массива, что повышает устойчи-
вость оползня. Выемки, наоборот,
допустимы только в верхней и
средней части оползневого склона.
Основная идея проектирования
мероприятий по повышению ус-
тойчивости оползневых массивов,
по которым проходит дорога, —
устранение причин, вызывающих
оползание, в первую очередь
предотвращение проникания воды.
К мерам предупредительного ха-
рактера относятся организация
правильной системы водоотвода,
охрана насаждений и соблюдение
необходимых агротехнических
правил, запрещение строительных
и сельскохозяйственных работ,
нарушающих устойчивость скло-
нов.
Установив по данным топогра-
фической съемки план оползневого
участка, а по инженерно-геологи-
ческим обследованиям — направ-
ление и мощность потоков грунто-
вых вод, в первую очередь прини-
мают меры к полному отводу от

30
Рис. ХХХП.32.
невых
Схема противоополз-
мероприятий:
а—комплекс противооползневых мероприя-
тий на придорожном оползне; б — сеть ка-
нав по путям стока ливневых и талых вод;
в — равномерная сеть канав на спланиро-
ванной поверхности оползня;
/—нагорная канава; 2 — граница оползня;
3—канавы, укрепленные мощением; 4 —
штольня; 5 — дорога
336
Рис. XXXII.33. Схема мероприятий
для повышения устойчивости ополза-
ющего массива:
а — уполаживание склона; б — присыпка
контрбанкета; в — постройка подпорней
стенки;
1 — кентрбанкет; 2 —дорога: 3 —частичная
срезка для разгрузки склона; 4— ограж-
дающая канава; 5 — перехватывающий
дренаж
оползневого участка поверхност- a) it
ных и грунтовых вод, устраивая
систему канав и дренажей.
Для предотвращения проника-
ния воды в оползневый массив
предусматривают ряд мероприя-
тий (рис. XXXII.32): отвод по-
верхностных вод с помощью пла-
нировки поверхности — засыпки
впадин, устройства нагорных и
водоотводных канав с укреплен-
ными против просачивания дном
и откосами; перехват дренажами
поступающих с вышерасположен-
ной части склона грунтовых вод;
осушение тела оползня дренажа-
ми при наличии в нем водонос-
ных прослоек. На крытых участ-
ках канав устраивают перепады и
быстротоки.
Нагорные канавы для пере-
хвата притекающих поверхност-
ных вод располагают по перимет-
ру оползневого участка, придавая
им уклон не более 20—30°/00 и
назначая их сечение и укрепление
по расчету. При большой скорости
течения воды канавы укрепляют
сборными бетонными лотками. Сосредоточение в нагорной канаве
большего количества воды нежелательно, так как при повреждении
укреплений возможно ее проникание в грунт. Поэтому при большом
притоке воды вместо одной глубокой канавы предусматривают два
или три ряда нагорных канав е самостоятельным отводом воды га
пределы участка.
Чтобы быстро удалить воду с поверхности оползня и уменьшить
ее впитывание, на оползневом склоне располагают разветвленную
сеть канав с водонепроницаемым укреплением (см. рис. ХХХП.32, й).
Их трассируют по наметившимся путям стока талых и ливневых вод
или по сетке параллельных канав, отводящих воду к магистральным
канавам, расположенным у границ оползня (см. рис. XXXII.32, «).
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, прокладываемые перпендикулярно к нап-
равлению движения грунтовых вод, устраивают в незатронутой опол-
внем части горного склона, так как даже небольшая подвижка опол-
вня может нарушить отвод воды по дренажу. При наличии водоно-
. сных слоев в теле оползня устраивают продольные дренажи, отводя-
317
Рис. XXXII.34. Схема закрепления
.сползающего оползневого массива
анкерами:
1 — анкерная плита; 2—анкерная тяга;
3—сползающий массив; 4 — коренные
породы; 5 — забетонированная заделка
анкера
щие воду к подножью склона. Про-
дольные дренажи, располагаемые
вдоль оползня, менее чувствительны
к его подвижкам, чем поперечные.
В местах соединения или изменения
направления дренажей устраивают
смотровые колодцы. При залегании
грунтовых вод на глубине более 5 м
сооружают дренажные штольни, про-
кладываемые способом горной про-
ходки. Их располагают па коренных
водоупорных породах.
Для повышения устойчивости не-
больших оползневых массивов при-
бегают к мерам, направленным на
уменьшение веса сползающей массы,
создание связи оползающей части
склона с ее ложем и увеличение со-
противления сдвигу по поверхности скольжения. С этой целью
пр ед у см атри в а ют:
повышение сцепления оползневой массы с ложем оползня посред-
ством устройства набивных бетонных шпон и забивки свай;
возведение удерживающих сооружений — подпорных стен, контр-
форсов, контрбанкетов и т. п., врезаемых в ненарушенные прочные
породы (рис. XXXII.33);
укрепление береговых склонов против подмыва водотоками уст-
ройством защитных дамб и покрытий;
обработка грунтов в зоне поверхности скольжения инъектиро-
ванием вяжущих материалов или электрохимическим способом;
закладка анкеров для удержания оползающих масс. Анкеры вклю-
чаются в работу по мере развития деформации ползучести массива
грунта (рис. XXXII.34);
разгрузка оползневого склона путем срезки грунта в пределах
активной части оползня с перемещением его в пассивную зону.
Намеченную конструкцию противооползневых мероприятий про-
веряют расчетом.
Большинство этих мер не нашло еще сколько-нибудь широкого
применения в строительстве и эксплуатации дорог, где для борьбы
с оползнями применяют в основном мероприятия по отводу поверх-
ностных и грунтовых вод и устраивают подпорные стенки.
§ XXXII.12. ЗАЩИТА ДОРОГ ОТ ЛАВИН
В горных районах, где выпадает много снежных осадков, часто
происходят снежные обвалы (лавины) с крутых склонов. Лавинами
называют снежные массы объемом в десятки и сотни тысяч, а иногда
в несколько миллионов кубических метров, которые потеряли сцеп-
ление с подстилающей поверхностью и с большой скоростью обруши-
318
каются вниз по склону, разрушая дорогу и дорожные сооружения.
Перед лавиной движется воздушная волна, вызывающая разрушения
в тех местах, до которых лавина не доходит.
На горных склонах снежный покров всегда имеет слоистость. Слои
снега различной плотности часто разделяются корками твердого
обледеневшего снега («снежная или ветровая доска»), образую-
щимися 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 сильно меняется и удельный вес снежной массы
от 40—50 до 700—800 кге/м®.
В течение зимы в снежном покрове происходят процессы пере-
кристаллизации, вызванные движением водяных паров из нижних
слоев снега в верхние под влиянием разницы температур, достига-
ющей 10—15°. Верхние слои уплотняются, а в нижних создается
рыхлая прослойка из ледяных кристаллов — «глубинный иней»,
обладающая малым сопротивлением сдвигу. Во время оттепелей
в снежном слое образуются настовые прослойки, между которыми на-
ходится мелкий сыпучий снег.
По мере увеличения толщины снегового покрова и образования
в нем ослабленных прослоек устойчивость снега на склоне умень-
шается. При достижении критического равновесия бывает достаточ-
но самого небольшого толчка от падения карниза (козырька,
образующегося на подветренном склоне), сотрясения воздуха от
порыва ветра, выстрела или даже громкой речи, чтобы обрушилась
лавина.
Для оценки устойчивости снеговых масс предложен ряд теоре-
тических методов, основанных на рассмотрении условий предельного
равновесия массы снега на склоне (Г. Г. Саатчап, В.-А. Аккуратов,
Г. К. Сулаквелидзе и др.). Однако сложность процесса образова-
ния лавин, переменность физико-механических свойств снега во
времени и трудность учета форм снегосборного бассейна затрудняют
использование этих методов при расчетах применительно к каждому
конкретному лавиноопасному месту.
Различают сухие и мокрые лавины. Первые образуются в периоды
морозов. При их падении сухой снег сильно распыляется, образуя
своеобразное снежное облако, движущееся вниз с большой ско-
ростью.
Лавины из мокрого снега образуются весной или во время
сильных оттепелей. Нижние слои снега пропитываются водой.
Их сцепление с поверхностью земли или плотной снеговой про-
слойкой уменьшается, и снежная масса сползает вниз по склону.
Мокрая лавина движется сплошной массой, увлекая с собой камни
и деревья, сломанные при движении.
Участки, на которых происходят снежные обвалы, характери-
зуются крутыми логами и тальвегами, имеющими в верховьях впа-
дину — снегосборный бассейн, в котором накапливается снег. При-
шедший в движение снег скользит по сравнительно узкому каналу
стока (лавинному лотку). Скатившись к подножью склона, лавина
319
расширяется, замедляет свое движение и, остановившись, образует
конус выноса из снега, увлеченных камней грунта, стволов деревьев
и т. д. Накапливаясь в течение ряда лет, материалы, принесенные
лавиной, иногда образуют гряды, параллельные направлению доли-
ны. При узких долинах и большой высоте снегосборного бассейна
Конус выноса перегораживает долину, иногда достигая ее противопо-
ложного склона.
По характеру движения снежной массы проф. Г. К. Тушинский
различает три типа лавин:
особы, при которых вся масса снега на склоне равномерно сме-
щается по склону без строго фиксированного русла; ’
лотковые лавины, при которых снег со снегосборного бассейна
вначале скользит по логу <— сравнительно узкому каналу стока.
Склоны канала лишены растительности и имеют следы лавинной
эрозии;
»11 „ ” | / f°°o°| 2 К '№| •?	4 С ") 5	6
Рис. XXXII.35. Варианты трассы в районе, где наблюдаются снежные обвалы:
/ — альпийский луг; 2 — лес; 3 —кустарник; 4 — отвесный обрыв; 5 —конусы лавин; 6 —
граница распространения воздушной волны;
сплошная линия — первый вариант трассы; пунктирная линия — второй вариант трассы;
Ил — прыгающая лавина; Лд— лотковая лазила
320
Рис. XXXII.36. Схема защиты дороги от лавип устройством лавиноотбойных
дамб:
а — план местности и расположение дамб; б — лавиноотбойпая дамба; — лавиноотбойная
дамба со рвом;
/ — путь движения лавины; 2 — лавиноотбойная стенка; 3 — путь отклоненной.лавины; 4 —
лавикорез; 5— дорога; 5—подпорная стенка; 7 — каменная наброска с выкладкой верхнего
ряда; <? —одевающая выкладка крупным камнем; 9 — грунт
прыгающие лавины, которые вначале'смещаются по каналу сто-
ка, а затем, когда он образует горизонтальную площадку или уклон
его увеличивается, взлетают с уступа и падают 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 аэрофотосъемки,
а также непосредственным осмотром на местности. Следует учиты-
вать, что на крутых склонах с уклоном более 60° больших накопле-
ний снега не бывает, так как он осыпается постепенно. Наиболее
опасны склоны с крутизной 15—25“, на которых может накапливать-
ся большое количество снега, постепенно приходящего в неустойчи-
вое состояние.
Повторяясь из года в год, лавины оставляют на местности ха-
рактерные следы. Они уничтожают на склонах хвойные деревья,
имеющие стелющуюся корневую систему. Сохраняются лишь тонкост-
вольные деревья лиственных пород — береза, рябина и т. п., изгиба’-
емые и прижимаемые к земле лавинами. В местах, конусов выноса
лавин снег сохраняется до июня — конца июля, что вызывает появ-
ление влаголюбивой растительности и запаздывание сезонных про-
цессов роста. Однако необходимо учитывать, что наблюдения за
И Зак. 726	221
растительностью не могут выявить места образования лавин повто-
ряемостью один раз в несколько десятилетий.-
При изысканиях следует избегать пересечения дорогой лавино-
опасных мест. При невозможности обхода дорогу располагают над
дном долины на такой высоте, чтобы ее не закрывали снежные зава-
лы от скатывающихся лавин. При неизбежности пересечения лавино-
опасных участке^ дорогу следует прокладывать^ через участки ка-
налов стока, где легче всего построить снегозащитные галереи и где
они будут иметь наименьшую длину.
XXXI 1.35 показаны два варианта трассы в районе со
На рис.
Л
Рис, ХХХП.37. Снегозащитная гале-
рея. Выше на склоне хорошо разли-
чим лавииосборкый бассейн
снежными обвалами.
В первом варианте
(сплошная линия) трас-
са проложена с разви-
тием линии в пределах
всего горного склона,
она несколько раз пере-
секает лавиноопасные
места. Во втором ва-
рианте (пунктирная ли-
ния) трасса развивается
в пределах лесного мас-
сива, не подверженного
опасности снежных об-
валов, и только одни
раз пересекает- лавино-
опасное место в зоне
лавинных лотков.
Для борьбы с зава-
лами дорог лавинами
предусматривают ряд
мер, направленных на
уменьшение накопле-
ния снега в лавиносбор-
ных бассейнах, повыше-
ние устойчивости снега
на склонах, замедление
движения масс снега,
отклонение лавины от
дороги или пропуск ее
над дорогой.
Одним из источников
поступления снега в ла-
виносборные бассейны
является его сметание
ветром с расположен-
ных выше наветренных
склонов. Для задержа-
ния снега на плато уст-
322
Рис. ХХХП.38. Схемы противолавинных галерей?
а — балочная консольная; б — арочная;
7 —стойка верховой опоры; 2 — железобетонная балка; 3 — вертикальная или наклонная
стойка; 4—.горизонтальная опорная балка; 5 — фундаментная подушка; £ —фундаментная
плита; 7 —фундамент верховых опор; 8 — засыпка; 9 — дренажный лоток; 10 — мощение;
11 — бетонное покрытие; /2 — тощий бетон
раивают каменные стены и устанавливают на зиму снегосборные
щиты, аналогичные по конструкции используемым для придорож-
ных ограждений. На ровных гладких склонах лавиносборного бас-
сейна для задержания снега сооружают каменные стены, земляные
валы и террасы.
11*	.	323
Чтобы разделить движущуюся по склону лавину на отдельные
части, энергия которых гасится при ударе друг о друга, на Относи-
тельно больших по площади склонах с успехом применяют лавино-
резы, устанавливаемые в шахматном порядке в виде направленных
навстречу лавине клинообразных пирамид с углом при вершине
30—40° и высотой 4—6 м. Их делают из камня или грунта, облицо-
ванного камнем. Хорошие результаты были получены при устройстве
лави^орезов из сборных бетонных элементов.
Внекоторых случаях скатывающаяся лавина может быть отклоне-
на от дороги при помощи отбойных дамб в виде мощных подпорных
стен или земляных сооружений с надежным укреплением откосов,
расположенных под углом не более 30“ к направлению ее движения
(рис. XXXII.36). Защищая дорогу от снега, эти сооружения не пре-
дохраняют ее от действия воздушной волны.
Наиболее надежным способом защиты .дороги от лавин являются
галереи. На рис. XXXII.37 хорошо заметны снегосборный бассейн—
характерная воронка на склоне, в которой накапливается снег и
лог, по которому происходит движение снежной лавины. Чтобы
снежная масса проскальзывала по кровле без удара, галерею распо-
лагают обычно на полках, врезаемых в склоны тальвега, по которому
скатывается лавина. Над галереей делают засыпку, с таким расчетом,
чтобы получилось естественное продолжение склона местности или
даже крутизна немного увеличилась. Противолавинные сооружения
рассчитывают па давление от удара и веса снежного обвала.
В настоящее время галереи строят преимущественно из сборных
железобетонных элементов (рис. XXXI 1.38). Строившиеся в послед-
нее время галереи в виде навесов, открытых с низовой стороны, ока-
зались неудачными, так как при сходе лавин и сметании ветром снега
со склонов в результате возникновения воздушных завихрений зано-
сились снегом. Поэтому пространство между стойками должно быть
закрыто бетонными плитами.
§ XXXII.13. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ В СЕЙСМИЧЕСКИХ РАЙОНАХ
Силу землетрясения в районах строительства дороги оценивают
сейсмичностью в баллах по шкале ГОСТ 6249 — 52. Имеются карты
сейсмического районирования территории СССР и списки населен-
ных пунктов, для которых указана сейсмичность в баллах1.
При проектировании автомобильных дорог в районах, подвер-
женных землетрясениям силой 7, 8 и 9 баллов, необходимо учиты-
вать появление дополнительных сейсмических сил, действующих
на земляное полотно и искусственные сооружения. При интенсивно-
сти землетрясений 9—10 баллов возникают крупные разрушения
1 Строительные нормы и правила. Часть И, раздел А, гл. 12 «Строительство
в сейсмических районах. Нормы проектирования». СНиП П-А. 12-69. М., Строй-
излат, 1970. 46 с,
324	
земляного полотна — сдвига и просадки насыпей на косогорных
участках, -оползания и обвалы верховых откосов выемок. В горах
уже при землетрясениях в 6 баллов активизируются.оползни, обвалы
и осыпи на горных склонах.
При проверке устойчивости земляного полотна на склонах с кру-
тизной более 1 : 3 расчетную сейсмичность увеличивают на 1 балл.
Обычно направление сейсмических сил принимают горизонтальным,
а для соединительных деталей (анкерных болтов, креплений опор-
ных частей) — вызывающим срез или растяжение.
При изысканиях дорог в сейсмических районах необходимо учи-
тывать, что сейсмические явления наиболее сильно проявляются
в местностях с очень пересеченным рельефом — при наличии овра-
гов, крутых обрывистых склонов, ущелий, склонов, сложенных из
выветренных пород или нарушенных физико-геологическими процес-
сами. Неблагоприятны в сейсмическом отношении водонасыщенные
макропористые — гравийные, песчаные и глинистые — грунты, а
также пластичные и текучие глинистые грунты, которые могут при
землетрясениях разжижаться. Наиболее благоприятны для про-
ложения дорог невыветренные скальные и полускальпые породы
и плотные сухие крупнообломочные грунты.
Конструкции дорожных сооружений, а также устойчивость зем-
ляного полотна в сейсмических районах рассчитывают с учетом
сейсмических сил инерции при одновременном действии собственного
веса сооружения и нагрузки. Ветровая нагрузка при этом не учиты-
вается.
Сейсмические силы инерции для расчета откосов земляного по-
лотна и подпорных стенок принимают действующими горизонтально
и определяют ио формуле
S=1,5Q£C,	(XXXII.8)
где <2 — вертикальная нагрузка, вызывающая при сейсмическом воздей-
ствии инерционную силу (собственный вес сооружения, грунта, вес транспорт-
ных средств и т. п,);
k0 — сейсмический коэффициент, зависящий от расчетной сейсмичности:
Расчетная сейсмичность в баллах...... 7	&	9
Значения kc........................ 0,025	0,05	0,1
При расчете подпорных стен, кроме сейсмических сил инерции,
учитывают увеличение активного давления и уменьшение.пассивного
давления под влиянием воздействия сейсмических сил.
В сейсмических районах на косогорах рекомендуется размещать
земляное полотно полностью или в насыпях, или на полке, врезанной
в склон. Поперечные профили типа полунасыпи-полувыемки не реко-
мендуются. В районах с сейсмичностью 8 баллов и более па косогорах
круче 1 : 2 низовые откосы насыпей следует укреплять подпорными
стенками или заменять насыпи эстакадами. В районах с расчетной
сейсмичностью 9 баллов и более в нескальпых грунтах в выемках
и насыпях с рабочей отметкой, не превышающей 4 м, откосы устраи-
вают на 1 : 0,25 более пологими, чем в несейсмических районах.
Откосы крутизной 1 : 2,25 и более уиоложивать не требуется.
325
§ XXXII. 14. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МАЛЫХ
ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ В ГОРНЫХ УСЛОВИЯХ
Для горных условий характерно большое количество выпадаю-
щих осадков и их высокая интенсивность. Долины горных водотоков
имеют крутые продольные уклоны. Характерны большие скорости
течения и резкий подъем уровня воды. Паводки горных рек обычно
возникают внезапно и быстро проходят. В период между дождями
многие водотоки совершенно пересыхают, в результате чего у изыс-
кателей иногда создается ложное впечатление о необходимой вели-
чине искусственного сооружения в данном месте. В процессе изыс-
каний, помимо обычно собираемых данных о площади и уклонах бас-
сейна и тальвега, устанавливают по следам прохода паводков уров-
ни высоких вод, а по крупности донных отложений определяют при-
мерную скорость течения воды.
Горные водотоки после ливней часто несут стволы деревьев,
кустарники и большое количество обломочных материалов. Значи-
тельная разрушительная сила горных потоков требует устройства
надежных водопропускных сооружений, как можно меньше стесняю-
щих естественный режим потока.
Отверстия малых труб и мостов быстро заносятся этими нано-
сами. Поэтому на горных дорогах однопролетные мосты предпоч-
тительнее многопролетпых.
Отверстия мостов, по данным практики строительства, жела-
 тельно назначать не менее 3—4 м, с возвышением над уровнем вы-
сокой воды не менее I м.
На периодических водотоках с каменным дном при отсутствии
наносов и при расходе не более 10 мУс для пропуска воды можно уст-
раивать фильтрующие насыпи, оборудуя их защитными фильтрами
против заиления.
Большие продольные уклоны водотоков и косогорный рельеф
местности усложняют конструкцию малых- искусственных соору-
жений, делая необходимым устройство для уменьшения скорости
течения и опасности размыва 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 таль-
вега.
При длинных подходных руслах можно сочетать между собой
перепады и быстротоки и придавать лоткам для уменьшения ско-
рости повышенную шероховатость.
Вопросы проектирования конструкций подходных русел к ис-
кусственным сооружениям подробно рассматриваются в курсе
«Гидравлики».• •	'  ''' '
326	-
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Д в а л и Р. Р., Мах а л ди а п и В. В. Механическая тяга в горной
местности. М., «Наука», 1970. 236 с.
Драников А. М., С т р е л ь не с Г. В., Ку пр а ш Р. Г.
Оползни на автомобильных дорогах. М., «Транспорт», 1972. 158 с.
Корольков Н. М., Еремин В. Л. Путь и сооружения на гор-
ных железных дорогах. М-, «Транспорт», 1968. 336 с.
' Ломтадзе В. Д. Инженерная геология. Инженерная геодинамика.
Л., «Недра», 1977. 226 с.
Маслов Н. Н. Основы механики грунтов и инженерной геологии.
М., «Высшая школа», 1968. 629 с.
Маслов Н. Н. Механика грунтов в практике строительства. М.,
Стройизлат,-1977. 320 с.
Ронни швили Н. М. Противообвальные сооружения на железных
дорогах. М.', «Транспорт», 1960. 228 с.
Трескинс кий С. А. Горные дороги. М., «Транспорт», 1974. 368 с.
Тушинский Г. К- Защита автомобильных дорог от лавин. М.,
Автотрансиздат, 1^60. 152 с.	'
Флейшман С. М/ Селевые потоки и проектирование дорог в районе
их распространения. М., Трансжелдориздат, 1955, 147 с.
Глава XXXIII
Проектирование автомобильных дорог в засушливых
районах
§ XXXIII.1. ОСОБЕННОСТИ ЗАСУШЛИВЫХ РАЙОНОВ.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДОРОГ В РАЙОНАХ
ИСКУССТВЕННОГО ОРОШЕНИЯ
Значительные пространства юго-восточной части Советского
Союза заняты засушливыми пустынными и полупустынными терри-
ториями. Пустыни и полупустыни занимают около 10% площади
СССР. Примерно 65% этой зоны покрыто сероземными почвами,
25 — песками и 10% — солончаками.
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 низмен-
ность и предгорья в пределах среднеазиатских союзных республик —
Узбекской, Туркменской, Таджикской и частично Киргизской.
Почти четыре пятых территории Туркменской ССР занимают песча-
ная пустыня Каракумы и каменистая Устюрт. Хотя в засушли-
вых районах общее количество выпадающих осадков мало (100—
200 мм/год), они приурочены к холодному периоду года, когда испа-
рение крайне невелико. В этот период они создают временное переув-
лажнение грунтов, которое в районах искусственного орошения уси-
ливается из-за высокого стояния уровня грунтовых вод в результате
полива полей и их весенне-зимних промывок в целях борьбы с засо-
лением.
327
Работы по проектированию и строительству дорог в зоне пустынь
и полупустынь имеют свои особенности, зависящие от того, проклады-
вается ли трасса в орошаемых районах с плодородными почвами,
в засоленных грунтах или в. сыпучих песках.
В СССР основным способом орошения является наземный само-
течный полив, при котором вода тонким слоем или струей протекает
по почве и впитывается в нее. Временные оросительные каналы
устраивают только на период поливов и заравнивают перед началом
других сельскохозяйственных работ.
Оросительная сеть состоит из каналов-оросительной, водосбор-
но-сбросной и дренажной сетей. Она включает в себя (рис. XX X III. 1):
магистральные каналы, по которым подается вода от источников
орошения к поливным каналам;
распределительные каналы, получающие воду из магистральных
каналов и распределяющие ее между хозяйствами, а также между от-
дельными поливными участками внутри хозяйства. В зависимости
от близости к магистральным каналам различают распределители
первого, второго и т. д. порядков;
временные оросители (внутрихозяйственные сети), которые сос-
тоят из оросительных каналов (оросительная сеть, при помощи кото-
рой производится полив) и борозд — выводных и поливных — для
равномерного распределения воды из оросителей и по Поливному
\ частку.
Водосборно-сбросная сеть предназначена для избыточных по-
верхностных вод из оросительной сети и с поливных участков.
Дренажная сеть служит для регулирования уровня грунтовых вод
на территории поливного участка. Она состоит из коллекторов и дрен-
собиратслсй.
Постоянные каналы обслуживают большие поливные площади,
ерновых культур 40—60 га, а
хлопковых 20—40 га и бо-
лее.
Проектирование дорог в рай-
онах искусственного орошения
усложняется малым уклоном
местности, создающим затруд-
нения при выборе пониженных
участков для отвода воды из бо-
ковых канав. Грунтовые воды в
районах орошения стоят высо-
ко — на 0,5—1,0 м от поверхно-
сти. Земли представляют боль-
шую ценность для сельского хо-
зяйства и отвод их для строи-
тельства дороги требует весьма
тщательных обоснований, осо-
бенно если он связан с наруше-
нием севооборотов и перестрой-
кой оросительных систем.
достигающие в районах посева
Рис. XXXIII.1. Схема оросительной
системы:
1 — река; 2 — водозаборное сооружение; 3 —
плотина; 4 — магистральный канал; 5 —
распределительные каналы; 6 — временные
оросительные каналы; 7 — выводные бороз-
ды; 8—поливные борозды; £ —водосброс-
ные каналы; 10— насаждения вдоль ка-
налов
328
Сеть дорог общего пользования, включая важнейшие дороги рай-
онного значения, проектируют исходя из направления грузопотоков
В целях паилучшего удовлетворения требований автомобильного тран-
спорта. Дороги строят по обычным техническим условиям па элементы
плана и профиля. Совмещение трассы дорог и каналов допускается
только в порядке исключения на отдельных участках, если это неиз-
бежно по условиям трассирования или предусматривается заданиеи.
При этом приходится строить большое количество искусственных соо-
ружений (до шести—восьми на километр) на пересечениях ответвляю-
щихся каналов.
При проложении дорог в районах вновь осваиваемого орошения на-
чертание сети каналов и направления дорог взаимно увязывают. Боль-
шие трудности возникают при проектировании дорог в районах, где
еще используется старая „оросительная сеть, бессистемно пересекаю-
щая земельные массивы. При изысканиях необходимо выяснить начер-
тание перспективной сети и ориентироваться на нее, предусматривая
сооружения на существующей сети.
Внутрихозяйственные дороги, обслуживающие перевозки колхозов
и совхозов, подъездные пути от хозяйственных центров к станциям же-
лезных дорог и пристаням, а также второстепенные дороги районного
значения часто прокладывают вдоль распределительных каналов, не
считаясь с некоторым удлинением пути, чтобы не занимать ценные
земли и не нарушать сложившуюся систему землепользования.
Трассу автомобильных дорог в районах искусственного орошения
наиболее целесообразно прокладывать по водоразделам и участкам
местности, расположенным выше орошаемых полей. На равнинных
участках с затрудненным водоотводом дорогу в насыпи можно распо-
лагать вдоль действующих открытых коллекторов — зауров, если их
направления совпадают. При этом расстояние от подошвы насыпи или
внешней бровки боковой канавы до бровки канала должно быть не ме-
нее 4,5 м.
Земляное полотно дорог, проходящих вдоль каналов, постоянно
заполненных водой, находится в неблагоприятных условиях избыточ-
ного увлажнения. Поэтому дно корыта должно достаточно возвышать-
ся над уровнем воды в оросительной сети или над уровнем грунтовых
вод, который вблизи от каналов в результате инфильтрации воды из
каналов расположен выше, чем в окружающей местности.
При назначении рабочих отметок земляного полотна необходимо
исходить из зимне-весеннего высокого уровня грунтовых вод, в период
промывки полей, которую проводят в Узбекистане в январе—марте.
В это время затрачивается от 5 до 15 тыс. м3 воды на 1 га, что сильно по-
вышает уровень грунтовых вод, которые в отдельных случаях стоят на
расстоянии 0,5—0,6 от поверхности земли. Летний подъем грунтовых
вод в период поливки хлопчатника не оказывает вредного влияния на
грунты земляного полотна в связи с значительным испарением.
Для дорог с твердыми покрытиями возвышение низа дорожной
одежды корыта над источниками переувлажнения грунта должно при-
ниматься как для местности с длительным стоянием поверхностных
вод или высоким уровнем грунтовых вод.
329
На неорошаемых территориях, подлежащих освоению, при проек-
тировании необходимо учитывать изменения водного режима в резуль-
тате постройки оросительной и дренажной сети.
Данные о расчетных уровнях воды и размерах элементов каналов
оросительной системы приведены в табл. XXX 111.1.
Если невозможно обеспечить необходимое возвышение дна корыта,
над уровнем грунтовых вод, то в теле земляного полотна устраивают
изолирующие и прерывающие капиллярное движение воды прослойки.
Возведение земляного полотна в орошаемых районах нужно сочетать
с общими планировочными работами при подготовке территории к оро-
шению или же закладывать на непригодных для сельскохозяйственных
целей участках специальные грунтовые карьеры. Излишки грунта из
выемок должны быть спланированы в пониженных местах прилегаю-
щей местности с- соблюдением требований к рекультивации земель.
Земляное полотно дорог в зонах искусственного орошения устраивают
в насыпях (рис. XXXIII.2).
В связи с высокой -ценностью земли на орошаемых землях пологие
откосы насыпей 1:3 устраивают только при высоте насыпей до 1 м. Бо-
лее высокие насыпи имеют откосы 1:1,5.
Рис. XXXIII.2. Поперечные профили дорог в районах искусственного орошения:
а ~ вдоль закрытых дренажей’ и коллекторов; б — вдоль магистральных канав; в--вдоль
открытых коллекторов;
/ — граница полосы отвода; 5 —снимаемый слой растительного грунта; 3 — расчетное воз-
вышение низа дорожной одежды над уровнем грунтовых под; 4— уровень грунтовых вол.
пониженный дренами или канавами; 5 — трубчатые дроны-коллекторы; 5 — максимальный
уровень грунтовых вод до постройки оросительной системы; 7 — фильтрационный максимум
уровня грунтовых вод
зда
Таблица ХХХШ.1
Тип канала	Уровень зер- кала воды над нижеле- жащим кана- лом ИЛИ полем, см	Превышение уровня дамбы канала над водой, см	Ширина вала м
Временный ороситель при поливе; по бороздам	5—8	10	
напуском	6-12	10	0,3
затоплением	20	10	0,3
Распределитель второго порядка ,	5-10	15	0,5—0.8
Распределитель первого порядка и ма-. гистральные каналы при расходе, м8/а менее 2	10—15	30	1,0—1,25
2—5	10—15	40	1,25
5 — 10	10—15	40	1 ,5
10—20	10—15	40	2,0
У дорог, построенных вдоль каналов, желательно сажать высоко-
ствольные широколистные деревья (ива, тополь, тутовник), которые
уменьшая испарение воды из каналов, перехватывают корнями проса-
чивающуюся воду.
Мосты на пересечениях дорог с распределительными каналами '
строят с минимальным возвышением низа, пролетного строяния над
поверхностью воды, поскольку возможность паводка в каналах ис-
ключена. Это возвышение Не должно превышать расстояния между
верхом дамбы и уровнем воды в канале.
§ XXXIII.2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДОРОГ В ЗАСОЛЕННЫХ
ГРУНТАХ
К засоленным относят грунты, содержащие в верхней метровой тол-
ще более 0,3% по массе легкорастворимых солей — хлористых, сер-
нокислых и углекислых солей натрия, кальция и магния. Площадь
засоленных почв достигает 3,4% территории СССР, а общая площадь
земель, в пределах которых встречаются засоленные грунты, состав-
ляет не менее 10% территории СССР.
Почвы, содержащие в поверхностных слоях до глубины .1—2 м в
свободном состоянии более 1% легкорастворимых солей, называют со-
лончаками. Они образуются в результате подтягивания к поверхности
по капиллярам грунтовой, воды, содержащей растворимые соли. Эти
соли при испарении воды накапливаются в верхних слоях грунта. Вы-
падающие во влажные периоды года атмосферные осадки, интенсив-
ность которых в засушливых районах невелика, способны вымывать
вниз лишь наиболее растворимые соли, большая же часть солей акку-
мулируется в верхних слоях грунта. В отдельных случаях количество
солей бывает настолько, значительным, что они выделяются слоем на
поверхности грунта.
S3I
По внешним признакам различают солончаки:
мокрые и корковые (шоры, соры) - солончаки на участках с высо-
ким стоянием засоленных грунтовых вод, на поверхности которых в су-
хое время года выступает солевая корка. Мокрые солончаки относятся
к категории слабых грунтов, и при проложении через них дороги при-
ходится, как на болотах, считаться с осадками земляного полотна и
возможностью выпирания грунта основания из-под насыпи;
пухлые, где под тонкой землистой коркой залегает рыхлый слой,
изобилующий кристаллами солей, преимущественно сульфатов нат-
рия и магния;
такыровидные, покрытые в сухое время сравнительно толстой гли-
нистой коркой, разбитой сетью трещин на плитовидные отдельности,
иод которыми в грунте содержатся- хлориды, сульфаты и гипс.
Засоленные грунты обычно вкраплены отдельными пятнами среди
других почв пустынь и полупустынь и расположены преимущественно в
пониженных местах рельефа с близким уровнем стояния засоленных
грунтовых вод (блюдца, впадины и озера). На орошаемых территориях,
наоборот, пятна засоления располагаются на микроповышениях релье-
фа, где соли накапливаются за счет капиллярного поднятия.
Засоление грунтов в разных районах страны неодинаково. Проф.
В. А. Ковда выделяет четыре характерные виды соленакопления в поч-
вах, основываясь на величине отношения'содержащихся в грунте ионов
С1- и БОГ (рис. XXX1I1.3):
сульфатно-содовое (лесостепь), где в состав солей, находящихся
в грунте, входят углекислый натрий \а/~О,, сернокислый натрий
Na2SO4 и Na2SiO3. Содержание солей в верхних горизонтах солонча-
ков не превышает 0,5—1,0%;
хлоридно-сульфатное (степи), в котором сульфаты Na3SO4 пре-
обладают над хлоридами NaCl. Содержание солей в верхних горизон-
тах составляет 2—3?/о;
сульфатио-хлоридные (полупустыни), в котором хлориды преобла-
дают над сульфатами (сернокислый натрий NasSO4, сернокислый каль-
ций CaSO4, сернокислый магний MgSO4). Содержание солей в верхних
горизонтах солончаков равно 5—8%;
хлсридное (пустыни), характеризующееся значительным преобла-
данием хлоридов над сульфатами.
В солончаках встречаются следующие соли; NaCl, NaNO3, MgCl2,
MgSO4, CaSO4, количество которых в верхних слоях достигает 15—
25%.
Содержание водорастворимых солей в грунтах существенно влияет
на их физико-механические свойства. При увлажнении засоленных
грунтов их; сопротивление внешним нагрузкам резко снижается, а в
дождливые периоды возможно оползание откосов насыпей и выемок.
Содержащиеся в грунте соли могут агрессивно воздействовать на
дорожные покрытия. Сернокислые магний и натрий даже при содер-
жании в количестве только 1 % разрушают покрытия за два-три сезона.
"Малоагрессивныесоли NaCl, СаС12 не разрушают покрытий даже при со-
держании свыше 5%. Покрытия из известняковых пород более устой-
чивы, чем покрытия из изверженных пород.'Разрушающее воздействие
332

водорастворимых солей на битумы и дегти проявляется в виде выщела-
чивания и эмульгирования вяжущего под влиянием солей. Наиболее
устойчивы дорожные покрытия, построенные горячим способом с при-
менением вязких битумов.
Учитывая трудности, возникающие при постройке земляного полот-
на и дорожных покрытий на засоленных грунтах, в первую очередь
следует искать возможности обхода трассой участков наиболее интен-
сивного соленакопления.
Участки различной степени засоления можно различать на мест-
ности по специфическим видам растительности (солянки). Известны
растения кальцифиты (показатели карбонатов), гипсофиты (показа-,
тели сульфатов, преимущественно гипса) и галофиты, растущие в
местах хлоридного засоления.
Учитывая особенности'использования засоленных грунтов в зем-
ляном' полотне и дорожных одеждах, Союздорнии предложил разли-
чать пять видов засоления (табл. XXXIII.2).
Насыпи, отсыпанные из засоленных грунтов, содержащих легко-
растворимые соли, в благоприятных гидрологических условиях могут
постепенно расселяться.
Если же дорога пересекает солончаки в малой насыпи и неизбежно
капиллярное проникание в земляное полотно грунтовой воды, содер-
жащей растворимые соли, то возможен процесс, дальнейшего засоле-
ния грунта насыпи.
Поскольку при постройке земляного полотна грунт перемешивает-
ся, степень засоления, по предложению проф. В. М. Берука, принято
характеризовать средним содержанием солей в слое грунта, подлежа-
щего перемещению в насыпь. Чаще всего определяют содержание солей
в верхней метровой толще грунта, в пределах которой закладываются
резервы.
Допустимое содержание солей различного состава в грунтах зем-
ляного полотна неодинаково. Хлористые соли NaCl, СаС12 MgCl2 в ма-
лых количествах (до 3%) повышают устойчивость грунта и способст-
ьуют искусственному уплотнению; земляное полотно' становится не-
устойчивым, лишь если их содержание превышает 8—10%. Присутст-
вие 2—5% растворимых сернокислых солей Na2SO4, MgSO4 отрица-
тельно влияет на уплотнение грунта, так как при кристаллизации в
сухое время года они, увеличиваясь в объеме, разуплотняют земляное
полотно..
Таблица ХХХ1П.2
9 Засоление J	Отношение содержащихся ионов	
	G1- SO2- ’ 4	НСО-+СО2-
		CI-+SO2-
Хлоридное	>2,5	
Сульфатно-хлоридное	2,5—1.5		
Хлоридно-сульфатное	1.5—1,0		
Сульфатное	<1,0	__.
Содовое	—	>0,33
334
Таблица XXXII 1.3
Степень васоления грунтов	Среднее содержание соней в используемом слое грунта, % по массе при засолении		Возможность использования в дорожном строительстве при устройстве	
	хлоридном и сульфа тно- хлоридном	сульфатном, хлоридно- сульфатном и содовом	земляного полотна	оснований из грунта, укреп- ленного ВЯЖУЩИМИ
Слабозасолениые	0,3—1 (0,5—2)	0,3—0,5 (0,5-1)	Пригодны	
Среднезасоленные	1-5 (2-5)	0,5—2 (1-3)	Пригодны	Пригодны с ограничением
Сильнозасоленные	5—8 (5-10)	2—5 (3-8)	Пригодны с ограничением	Непригодны
Избыточно-засоле иные	>8 О Ю)	V V со 31	Непригодны	
Примечание. В скобках приведены нормативы, уточненные по опыту V дорожно-
климатической зоны.
Допустимое содержание солей в грунте земляного полотна опреде-
ляется их количеством, которое может быть растворено в воде, запол-
няющей поры грунта, уплотненного при оптимальной влажности. При
этом вводят поправки на пленочную воду, не растворяющую соли, и
на увеличение объема серпокислых солей при кристаллизации. Клас-
сификация засоленных грунтов по пригодности для дорожных работ,
предложенная проф. В. М. Безруком, приведена в табл. XXXIII.3.
При глубоком залегании грунтовых вод в сухих местах земляное
полотно из слабозасоленных грунтов можно строить по обычным пра-
вилам, но предусматривая при этом возвышение низа дорожной одеж-
ды па 20% более нормативного (см. § VII.7). На участках с высоким
уровнем стояния грунтовых вод или при невозможности обеспечения
поверхностною водоотвода низ дорожной одежды должен возвышать-
ся над источниками увлажнения на величину не менее чем указанная
в табл. XXXIII.4.
Если невозможно обеспечить указанное возвышение дна корыта, в
насыпях укладывают гравийные'или щебеночные капилляропрерываю-
щие прослойки толщиной 15—20 см. При отсутствии содового засоления
Таблица ХХХ1П.4		
Грунты насыпи	Возвышение низа дорожной одежды над уровнем грунтовых вод, м, при грунтах основания	
	слабо- и среднеза- солеИных	сильнозасолевиых
Пески мелкие, супеси легкие крупные Пески пылеватые, супеси легкие Супеси тяжелые, глины Супеси пылеватые, и тяжелые пыле- ватые; суглинки легкие, легкие пыле- ватые и тяжелые пылеватые Глинистые пылеватые грунты	0,5 0,9 1,4 1,6	0,7 1,1 1,6 1.9 2,4
335
можно укладывать изолирующие прослойки толщиной 3—5 ем из грун-
та, обработанного вязкими битумами и дегтями.
При глубоком залегании грунтовых вод земляное полотно из засо-
ленных грунтов строят по типовым поперечным профилям.
Поперечные профили с резервами (рис. XXXIII.4, а) допускают
при глубине залегания грунтовых вод не менее 1 м. При этом дно ре-
зерва должно возвышаться не менее чем на 0,3 м над наивысшим уров-
нем грунтовых вод.
В средне- и сильнозасоленных грунтах необходимо особенно тща-
тельно выполнять мероприятия по отводу воды от земляного полотна.
В резервах вдоль краев устраивают специальные лотки для отвода во-
ды (рис. XXXII 1.4, б). При затрудненном отводе воды из резерва у по-
дошвы насыпи оставляют берму шириной 1—2 м (рис. XXXIII.4, в).
Крутизну откосов насыпей, возводимых из боковых резервов на до-
рогах I—III категорий в насыпях до 2 м, назначают 1:4..При большей
высоте принимают откосы Г. 1,5 в средне- и сильнозасоленных грунтах—
1:2. Безрезервный профиль из привозного грунта применяют при из-
быточном засолении грунта, высоком уровне грунтовых вод и затруд-
ненном отводе воды.
Насыпи на мокрых в течение всего года глинистых и суглинистых
солончаках с стоянием грунтовых вод менее 0,6 м от поверхности устраи-
вают из привозных грунтов, предпочтительно песчаных или супесча-
ных. При использовании для снижения стоимости строительства других
грунтов, засоленных в допустимых пределах, нижние слои насыпей на
высоту, превышающую высоту капиллярного поднятия, необходимо
отсыпать из песка или супеси.
Устойчивость насыпей против просадок с боковым выпиранием под-
стилающего грунта проверяют методами, изложенными в § XIV.4.
Более благоприятны для дорожного строительства по сравнению
с засоленными грунты солонцовые, которые содержат в свободном ви-
де легкорастворимые соли, преимущественно хлористый и сернокис-
Рис. ХХХШ.4. Поперечные профили земляного полотна на засоленных грунтах:
о — насыпь с односторонним резервом; б—насыпь с резервом и продольным лотком; в —
насыпь с бермой к кювег-резервом;
] — граница полосы отвода; 2— резерв (размер в зависимости от потребного количеств'1
грунта; 3 — укрепление откосов насыпи
336
лый натрий, на глубине более бб"см. Из их верхних почвенных горизон-
тов соли вымыты, но содержащиеся в грунте в поглощенном состоянии
ионы натрия придают грунту ряд свойств, неблагоприятных для их
использования в земляном полотне. Солонцовые грунты плохо водо-
проницаемы, а при увлажнении сильно набухают. Их можно исполь-
зовать в земляном полотне дорог с твердыми покрытиями, однако от-
косы таких насыпей и выемок малоустойчивы и подвержены оползанию
и сплывам. В связи с этим необходимо предусматривать укрепление
откосов и обочин и тщательный отвод воды от земляного полотна.
§ ХХХШ.З. ОСОБЕННОСТИ ИЗЫСКАНИИ И СТРОИТЕЛЬСТВА
ДОРОГ В ПЕСЧАНЫХ ПУСТЫНЯХ
Особенности климата и рельефа песчаных пустынь значительно ус-
ложняют условия строительства и эисплуатсшии дорог. Рельеф пес-
чаных пустынь неустойчив. Чем выше скорость ветра у поверхности
земли, тем более крупные частицы он перемещает (табл. XXX]J 1.5).
Обтекание ветропесчаным Потоком неровностей песчаного рельефа
сопровождается образованием участков местного повышения скорос-
тей движения потока, завихрений, а также зон затишья. В зоне завих-
рения песок развеивается, а в зоне затишья откладывается.
Перемещение песчинок по направлению ветра вызывает общее дви-
жение поверхностных слоев песка в виде ряби. Постепенно поднимаясь
по склонам песчаных холмов, песчинки после переноса через вершину
скатываются и откладываются в зоне затишья с. подветренной сторо-
ны. В результате этого песчаные холмы постепенно перемещаются по
направлению ветра. Такие пески называют подвижными. Скорость пе-
ремещения песчаных бугров уменьшается с увеличением их высоты.
Различают следующие характерные формы рельефа песчаных пус-
тынь, образующегося под воздействием ветра: барханы, барханные
цепи, песчаные гряды, бугристые пески. Образование каждой из эгих
форм рельефа связано с определенными условиями перемещения пес-
ков, с силой и направлением господствующих ветров.
Барханами (рис. XXXIII.5, а) называют одиночные или располо-
женные группами песчаные холмы высотой до 3—5 м и более, шириной
до 100 м, имеющие в плане форму лунного серпа с рогами, ориентиро-
ванными по направлению ветра. Наветренный пологий склон в зави-
симости от крупности песка имеет крутизну 1:3—1:5, подветренный
1:1,5—1:2, Эта форма рельефа наиболее неустойчива и легко поддается
действию ветра. Одиночные барханы образуются на окраинах сыпучих
песков, на гладких, оголенных и плоских такырных1 и солончаковых
1 Такырами называют ровные поверхности, покрытые твердым глинистым
грунтом. Такыры располагаются преимущественно вдоль окраины песков и
представляют собой сухое дно временных озер, образующихся при быстром
таянии снегов или после проливных дождей. Оседающие из воды глинистые я
илистые частицы с течением времени образуют плотный водонепроницаемый
слой После дождей такыры в течение нескольких дней бывают покрыты водой, а
затем, когда вода испарится, глина растрескивается па отдельные плитки.
337
Рис. ХХХШ.5. Аэрофотоснимки ти-
пичных песчаных отложений:
я —барханные пески (снимок с высоты
300 м); б — барханные цепи (снимок с вы-
соты 3000 м); в—грядовые пески (умень-
шены в 2 раза)
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 направле-
нии, а летом в противоположном), в массивах подвижных песков об-
разуются барханные цепи (рис. ХХХШ.5, б), расположенные перпенди-
кулярно к направлению ветров. Они имеют ширину поверху 10—12 м
и более и длину до 2 км. Высота крупных барханных цепей может пре-
вышать 7 м. В зависимости от высоты барханных цепей расстояние
между их гребнями составляет от 10—15 до 150 м. Крупные комплекс-
ные барханные цепи (даваны) высотой 60—75 м расположены через
1,5—3,5 км.
' Гряёоеые пески (рис. ХХХШ.5, в) как вытянутые по направлению
господствующего ветра, так и расположенные перпендикулярно к не-
му длиной до 2—3 км отстоят друг от друга примерно на одинаковом
расстоянии (в среднем 180 м).
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 и поступательные или колебательно-поступательные
•движения прекращаются.
Бугристыми песками называют закрепленные растительностью не-
высокие песчаные холмы неправильного очертания. Высота песчаных
холмов не превышает 6—8 м. крутизна их склонов примерно одина-
кова во всех направлениях.	
Для характеристики рельефа сыпучих песков при изысканиях по-
лезно использовать аэрофотоснимки и авиационную разведку.
338
Таблица ХХХШ.5
Певок	Скорость ветра, м/о	Диаметр пере- мещаемых частиц,
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
Таблица XXXIII.6
Степень зарастания - поверхности	Площадь, по- крытая раати- тельиостыо,%	Степень подвижности песка
Незаросшая	0	Очень подвижны
Слабо заросшая	Менее 15	Подвижны
Полузарос-	15—35	Малопод-
тая		вижны
Заросшая	Более 35	Неподвиж- ны
Подвижность песков связана со скоростью ветра, гранулометри-
ческим составом песка, его влажностью в засоленностью, степенью за-
крепления песчаной поверхности растительностью (табл. XXXII 1.6).
Заросшие пески, у которых растительностью покрыто более 35—
40% поверхности, имеют стабильные формы рельефа. Однако в случае
уничтожения растительности во время строительства или при после-
дующей эксплуатации дороги они в короткий срок вновь приобретают
подвижность.	s
На участках с рельефом, закрепленным растительностью, дорогу
нужно проектировать с максимальным сохранением растительности и
естественного рельефа в насыпях минимальной высоты, из привозного
грунта, не закладывая резервов.
Основные сложности при проектировании дорог в зоне подвижных
песков связаны с неустойчивостью форм песчаного рельефа.
Количество переносимого песка зависит от энергии ветра, которая
пропорциональна квадрату его скорости. Поэтому при оценке условий
переноса песков большую помощь может оказать анализ «роз энергии»,
или динамических роз ветров. При построении динамических роз вет-
ров по направлению каждого румба откладывают сумму произведе-
ний квадратов скоростей ветров на частоты их повторяемости
(рис. ХХХШ.6) в периоды, когда происходит перенос песка. Время,
когда песок связан влагой или покрыт снегом, исключается. Дипамп-
339
ческие розы ветров особенно эффективны для опенки заносимости до-
роги песком и выбора мероприятий по защите дороги от песчаных за-
носов.
В движении песков возможны следующие режимы:
посту нательное движение, когда в течение года ветры одного нап-
равления резко преобладают над ветрами остальных направлений;
колебательное движение, когда летнее и зимнее действие ветров
примерно уравновешивается и барханные цепи, периодически изменяя
свое очертание, остаются на месте;
поступательно-колебательное движение, когда барханные цепи,
периодически отступая, перемещаются в одном направлении, причем
скорость перемещения песков в одном направлении меньше, чем в дру-
гом. Вопрос о движении песков в пустынях СССР достаточно хорошо
изучен; составлены карты движения песков.
Наибольшие трудности при проектировании дорог возникают в рай-
онах-поступательного перемещения песков. В связи с подвижностью
рельефа песчаной поверхности отметки трассы, полученные при изыс-
каниях, к моменту развертывания строительства оказываются изме-
нившимися, что должно учитываться при рабочем проектировании.
При составлении планов организации дорожно-строительных работ
в пустынях, а также развертывании службы эксплуатации необходимо
учитывать резко континентальный климат, отсутствие воды и малую
населенность. Практически не всегда возможно одновременно развер-
нуть строительство на всем протяжении трассы, так как приходится
предварительно устраивать временные дороги, чтобы по ним подвозить
материалы, воду и т. д.
При трассировании дорог следует по возможности избегать участ-
ков подвижных песков, даже если это связано с некоторым удлине-
нием трассы. Необходимо стремиться использовать такыры и солон-
чаки, через которые песок переносится не задерживаясь. В закреплен-
ных растительностью песках наиболее удобны для проложения трассы
малорасчлененные формы рельефа.
Наиболее благоприятны в отношении меньшей заносимости участ-
ки дорог, направленные перпендикулярно к элементам песчаного релье-
фа или параллельные ему. В первом случае дорога заносится только
песком, приносимым ветрами, направленными под углом менее 30° к
продольной оси гряды эолового рельефа. Эти ветры бывают реже и
кратковременнее, чем ветры преобладающих направлений.
При проложении дороги параллельно подвижным формам рельефа
она в большей степени подвержена заносам, поэтому ближайшие бар-
ханные цепи должны быть закреплены установкой на их наветренных
склонах механических защит.
При пересечении барханов, гряд или цепей рекомендуется выбирать
наиболее низкие участки, не боясь в случае необходимости устройства
выемок и высоких насыпей. Трассу дороги следует максимально уда-
лять от приближающихся форм рельефа, предусматривая их закрепле-
ние и возможность переноса песка через дорогу. В барханных це-
пях или грядовых песках целесообразно располагать трассу в межбар-
хапных понижениях в нулевых отметках или использовать одну из
340
цепей для устройства земляного полотна. Расположение земляного по-
лотна на склонах песчаных элементов рельефа всегда бывает связано
с необходимостью сложных укрепительных работ и не приводит обыч-
но к положительным результатам.
Трассу дороги удаляют от гряд или барханов пе менее чем на двух-
кратную их высоту. Руководствуясь розой ветров, можно установить,
к какой стороне гряд можно наиболее безопасно приближать дорогу.
Земляное полотно дороги проектируют в невысоких насыпях с ра-
бочей отметкой 0,5—0,6 м и пологими откосами 1:4—1:5. Мелкие ре-
зервы, глубиной до 0,2 м располагают с наветренной стороны. Насыпа
высотой более 1 м через межгрядовые или межбарханные понижения
следует проектировать с использованием песка из уширяемых выемок
t или карьеров, размещаемых не ближе 5CL м от дороги с подветренной
полосы. При отсыпке их из мелкого барханного песка ел косам придают
к крутизну 1:2. Поверх земляного полотна и на его откосах укладывают
г слои связного грунта, защищающие песок от выдувания и проникания
Г в него каменных материалов дорожной одежды (рис. XXXIП.7).
| Высокие насыпи можно отсыпать нормального поперечного профи-
V, ля с заложением откосов 1:1,5. Насыпи высотой до 2 м на дорогах 1 ка-
g тегории отсыпают с откосами 1:3 (рис. ХХХШ.8).
I Улучшение продуваемости выемок уположиванием их откосов в
| районах переноса песков не может полностью устранить опасность
L песчаных заносов. Поэтому ограничиваются тем, что выемки делают
Г с откосами 1:2, разделывая их под насыпь высотой 0,3—0,4 м с откоса-
- ми 1:4. Дорожное полотно в выемках уширяют, устраивая бермы, ши-
li рипой не менее 4—6 м, на которых во время сильных ветров отклады-
. вается песок, не прерывая движение по дороге (рис. ХХХШ.9).
t В зависимости от местных условий откосы и обочины насыпей и вы-
f ’ емок укрепляют связным грунтом, грунтами, обработанными вяжу-
щими, мощением, щитами, сделанными из ветвей деревьев или кустар-
ников.
£ В заросших песках земляное полотно .устраивают с откосами 1:2,
избегая повреждения растительности на придорожной полосе. На ие-
заросших песках предусматривают планировку придорожной полосы
на ширину 15—40 м, разравнивая на ней подвижные формы рельефа.
Sf2
20°/,,
Рис. ХХХШ.7. Укрепление земляного полотна в зоне подвижных песков от раз-
вевания ветром:	-
Z=насыпь из песка; 2 — защитный слой из связного грунта толщиной 10—30 си; 3 — осио-
вакие дорожной одежды; 4 — покрытие
3-11
Рис. XXXIII.8. Поперечные профили насыпей в районах распространения песков
с незаросшёй и слабозаросшей поверхностью;
а —в насыпях; б —в нулевых отметках;
J — Гранина полосы отвода; 2 — защитный слой из‘связного грунта толщиной 10—20 см; 3 —
резерв (размеры в зависимости от высоты насыпи); 4 — планировка на глубину не
более 0,2 м
За пределами придорожной полосы на ширину до 200 м подвижные
формы рельефа должны быть закреплены механическими щитами или
растительностью.
В связи с высокой впитываемостью воды в песок водоперепускные
сооружения в глубине песков не строят Водоотвод должен быть обес-
печен лишь на участках такыров, а также па участках трассы у окраи-
ны песков, куда вода может стекать во время редких ливней с холмов,
покрытых водонепроницаемыми породами.	.
Рис. XXXIII.9. Поперечные профили выемок в незаросших и слабозаросших
песках:
а — раскрытая выемка глубиной до 2 м; б— пыемка, разделанная под насыпь; я — выемка
глубиной более 2 м:.	.	.
/ — граница полосы отвода; 2 — защитный слой из связного грунта толщиной"10—20 см
-342
§ XXXIII.4. закрепление песков
Возведение земляного.полотна автомобильной дороги изменяет ус-
ловия движения ветропесчаного потока. В образовавшихся у дороги
зонах затишья возникают песчаные отложения, а в местах образования
завихрений возможно развеивание песка, из которого отсыпано зем-
ляное полотно, что должно быть учтено при проектировании дороги.
 Уполаживание поперечного профиля земляного полотна не может
полностью защитить дорогу от заносов. Свободный, без образования от-
ложений перенос песка через дорогу происходит лишь при очень поло-
гих откосах с заложением 1:15—1:20. Необходимо также закрепить
песчаный рельеф на придорожной полосе.
Вполне надежной и долговременной защитой дороги от песчаных
заносов служит посадка вдоль нее широкой полосы трав и кустарников.
Однако для создания придорожных защитных насаждений требуется
несколько лет. Для ряда случаев, например при сильно засоленных
и силыюподвижных песках, а-также при глубоком'залегании грунто-
вых вод, успешные методы закрепления песков растительностью пока
еще не найдены.
Наряду с укреплением песков растительностью для уменьшения пе-
реноса песков используют механическую защиту — ограждение щита-
ми. Действие такой Защиты сводится к созданию около щитов зон за-
тишья, в которых откладывается песок. Наблюдения показали, что
очертание валов песка около линии ограждений зависит от проницае-
мости установленных щитов для ветрового потока.
Около сплошных щитов отложения накапливаются преимущественно
передщитами. У полностью отработанного (занесенного) щита отложе-
ния имеют треугольное сечение'с наклоном, равным углу внутреннего
трения песка.
Более целесообразны решетчатые щиты, через которые песок про-
носится ветром. При этом скорость ветра гасится и песок равномер-
ным слоем откладывается за щитом.
Длина песчаных отложений полу-
чается тем большей, чем выше
процент просветов в щите
(рис. XXXIII.10). Такие щиты
можно легко переставлять на повое
место после их отработки.
 Формы рельефа закрепляют
установкой многорядных сплош-
ных щитов: высоких, полускрытых
п скрытых (рис. XXXIII.11). Усти-
лочная защита используется для
укрепления земляного полотна.
Периодически переставляя щи-
ты, можно замедлить движение пес-
чаных валов, выровнять бархан-
ный рельеф, раздвинуть песчаные
валы вдоль дороги (в зонах с не-
Ветра ,
Расстояние в Высотах щита
Рис. ХХХШ.10. Зависимость песчаных
отложений от плотности щитов:
/ — отложения за щитом; // — отложения
перед щитом;
I — липни установки щитов; 2 — сплошной
щиг; 3 — щит с 25% просветов; 4 — щит с
50% просветов
343
Рис. XXXIII.1Различные типы сплошных ограждений?
/ — высокие; II—полускрытые; III— скрытые; IV— устилочные
изменяющимся в течение года направлением ветров) или обеспечить
накопление песчаных валов.
Одиночные барханы, наступающие на дорогу, можно перепустить
через дорогу с малой скоростью,, укрепляя нижнюю часть бархана кле-
точными и скрытыми защитами, с тем чтобы перевевае.мый песок не
затруднял эксплуатации дороги. По мере переноса через дорогу песка
с верхней части бархана укрепление постепенно снимают, открывая
для переноса новые слои песка.
Использование щитов для задержания песка и выравнивания релье-
фа имеет недостаток — чрезвычайно большую трудоемкость и необхо-
димость непрерывного творческого надзора за работой установленных
линий ограждений.. Комплекс мероприятий по закреплению песков
должен обязательно завершаться посадкой растительности.
Закрепляющее действие растительности на пески выражается в
снижении скорости ветрового потока стеблями растений, в закрепле-
нии песка сильно развитой корневой системой и в постепенном появле-
нии связности песчаного покрова в результате накопления в нем расти-
тельных остатков.
Растительность для закрепления того или иного участка песков
должен выбирать специалист — агролесомелиоратор.
Работы по искусственному укреплению песков растительностью
сводятся к засеву трав и посадке черенков кустарниковых растений
пескоукрепителей при обязательном одновременном закреплении релье-
фа песков розливом вяжущих материалов (эмульсии из маловязких
битумов или битумов, разжиженных мазутом и нефтью).
Обработанная корка песка, не препятствуя прорастанию травы,
приостанавливает развевание песка и не задерживает песок, приноси-
мый со стороны.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Моти л ев Ю. Л. Устойчивость земляного полотна автомобильных
дорог в засушливых и пустынных районах. М., «Транспорт», 1969. 230 с.
Петров М. П. Подвижные пески и борьба с ними. М.. Географгиз,
1950, 454 с.
344
Раздел девятый
ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМОБИЛЬНЫХ
МАГИСТРАЛЕЙ, ГОРОДСКИХ ДОРОГ.
И УЛИЦ
Глава XXXIV
Особенности проектирования автомобильных
магистралей
§ XXXIV. 1. ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ
АВТОМОБИЛЬНЫХ МАГИСТРАЛЕЙ
Автомобильными магистралями называют дороги, предназначенные
для интенсивных дальних пассажирских и грузовых автомобильных пе-
ревозок е высокими скоростями без помех со стороны местного транс-
порта и встречных автомобилей. Эти, весьма совершенные, но дорого 
стоящие, автомобильные дороги образуют основной скелет дорожной ее- ;
ти. Экономическими комиссиями ООН разработаны проекты создания
международной сети автомобильных магистралей Европы, Азии и Аф-
рики путем соединения между собой магистралей всех стран.
Обязательным требованием к автомобильным маг(1страля’.1 являет-
ся выделение для встречных потоков автомобилей самостоятельных ;
проезжих частей, отсутствие пересечений в одном уровне и сведение к !
минимуму влияния па режим движения основного потока отдельных :
автомобилей, въезжающих на дорогу или сворачивающих е нее в сторо-
ну. По магистралям запрещают движение: тихоходных транспортных j
средств — тракторов, велосипедов и конных повозок. По классифика- ;
ции дорог, принятой в СССР, к автомобильным магистралям относят- i
ся дороги 1 категории. ..	i
Автомобильные магистрали, как правило, строят с двумя проезжи- ;
ми частями,‘ отделенными друг от друга разделительной полосой j
(рис. XXXIV.1). Каждая проезжая часть предназначена для движения ,
в одном направлении и предусматривает возможность обгона, поэто- j
му ее рассчитывают на движение не менее двух рядов автомобилей. Раз- ;
деление единой проезжей части на две самостоятельные дает проек- 
тировщику возможность легче приспосабливать дорогу к рельефу мест- '
мости, применяя ступенчатое расположение проезжих частей на ко- ;
согорах и самостоятельное их трассирование (рис. XXXIV.2). При';
345 j
Рис. XXXIV.1. Современная автомобильная магистраль.
На разделительной полосе установлены металлические ограждения
Ряс. XXXI.V.2, Стуяеичатое расположение проезжих частей автомобильной ма
гистрали на косогоре
Рис. XXX1V.3. Способы перехода от обычного к ступенчатому расположению
проезжих частей;
.	а, б, е—продольные профили и цлгшы трассы; г и д — поперечные профиля
этом должна быть обеспечена плавность разделения и слияния проез-
жих частей (рис. XXXIV.3).
На автомобильных магистралях отсутствуют пересечения потоков
движения в одном уровне, светофоры и знаки, ограничивающие ско-
рости движения автомобилей. Въезд на автомобильные магистрали а
других дорог возможен только на специальных примыканиях, обору-
дованных дополнительными полосами разгона или замедления (перехо-
дно-скоростными полосами), которые дают возможность въезжающим
автомобилям развить скорость, соответствующую скорости движения
по магистрали, и лишь после этого беспрепятственно влиться в поток
автомобилей.
В связи с необходимостью устранить помехи для движения от мест-
ного транспорта и пешеходов автомобильные магистрали проклады-
вают в обход заселенных пунктов, въезды на них делают только на
. пересечениях с дорогами, имеющими большую интенсивность движе-
; ния. С местными дорогами магистрали пересекаются в разных уровнях
д5ез устройств съездов.
Так как магистрали предназначены для перевозок на большие рас-
стояния, вдоль пути располагают бензозаправочные станции, пункты
технической и медицинской помощи, гостиницы, столовые (см.
гл. XXXV). Около дорог для кратковременного отдыха водителей
оборудуют стояночные площадки.
Строительство магистралей оправдывается лишь при высокой ин-
тенсивности движения. Предельные интенсивности движения, при ко-
торых считается необходимым переходить на устройство дорог с раз-
3-17
делительной полосой и самостоятельными проезжими частями для
движения в противоположных направлениях, принимают в разных
странах от 6000 до 9000 авт./сут (в СССР 7000 авт./сут).^При интенсив-
ности 25—30 тыс. авт./сут становятся необходимы три полосы движе-
-ния в каждом направлении^
Хотя современные легковые автомобили развивают в благоприят-
ных дорожных условиях высокие скорости, расчетные скорости про-
ектирования автомобильных магистралей, колеблющиеся в разных
странах от 120 до 150 км/ч, не обнаруживают за последние 30 лет тен-
денций к увеличению.
Это объясняется рядом причин:
। - невозможностью движения всего потока автомобилей со скоростью,
которую могут развивать наиболее быстрые из них. Чем значитель-
нее интенсивность движения, тем сильнее начинают проявляться при
движении взаимные помехи автомобилей, вызывающие снижение ско-
рости потока. Поэтому весьма высокие скорости не могут быть прак-
тически реализованы на автомагистралях даже при организованном
колонном движении;
значительным, возрастанием стоимости строительства при повыше-
нии расчетной скорости. Это связано с необходимостью проектирова-
ния дорог с малыми продольными уклонами и большими радиусами
вертикальных и горизонтальных кривых; '•
резким увеличением количества дорожно-транспортных происшест-
вий при возрастании скорости движения. Последнее обстоятельство
заставляет вводить ограничения скоростей на магистралях, запроек-
тированных на высокие расчетные скорости.
При расчете элементов автомобильных магистралей в плане в про-
дольном профиле, основываясь на известных из гл. 111—V закономер-
ностях, учитывают следующие особенности движения с высокими ско-
ростями:
снижение величины коэффициента сцепления с возрастанием ско-
рости;
определение величины радиусов кривых из условия удобства проез-
да для пассажиров исходя из малых значений коэффициентов попереч-
ной силы п = 0,05 — 0,08;
необходимость обязательного обеспечения зрительной плавности
трассы путем рационального взаимного сочетания элементов ее плана
и профиля, введения длинных переходных кривых и учета требований
ландшафтного проектирования;
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 при резком торможении при высо-
кой скорости самое незначительное нарушение регулировки тормозов
может вызвать занос автомобиля даже на сухом покрытии, водители
тормозят с неполным использованием возможностей тормозных систем
или путем ряда последовательных притормаживаний.
В связи с учетом этих особенностей для современных автомобиль-
ных магйстралей типичны следующие требования к элементам плана
и профиля; ширина полосы движения — 3,5—3,75 м; радиус 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 препятст-
вием — 250—350 м.
§ XXXIV.2. ПОПЕРЕЧНЫЙ ПРОФИЛЬ АВТОМОБИЛЬНЫХ
МАГИСТРАЛЕЙ
Поперечный профиль автомобильных магистралей имеет сущест-
венные отличия от поперечных профилей дорог более низких катего-
рий (рис. XXXIV.4), а именно:
встречные потоки движения отделяются друг от друга непересекае-
мой автомобилями полосой {разделительной полосой);
поток автомобилей, движущихся в одном направлении, четко де-
лится по скоростям путем выделения разметкой на каждой проезжей
части нескольких полос движения.
Каждая проезжая часть, предназначенная для движения в одном
направлении, имеет не менее чем две полосы движения, из которых
внутренняя служит для обгона, а при высокой интенсивности движе-
ния — для легковых автомобилей, движущихся с высокими скорос-
тями.
Так как при движении с высокой скоростью съезд колеса автомо-.
биля с основного покрытия на обочину из-за разности коэффициентов
сопротивления качению угрожает опасностью заноса, на автомобиль-
ных магистралях устраивают между краем покрытия и обочиной крае-
вые полосы шириной 0,5—0,75 м, создавая хорошо видимую в любое вре-
ся суток ленту, окаймляющую дорогу и облегчающую вождение авто-
мобиля.
Обочины на автомобильных магистралях обязательно укрепляют.
Съезд автомобилей на обочины разрешается только в случае неисправ-
ности. Укрепленную обочину устраивают шириной не менее 3 м, чтобы
стоящий на пей автомобиль не влиял на условия, движения по дороге.
Рис. XXXIV.4. Элементы поперечного профиля современных автомобильных
магистралей:
д—при узкой разделительной полосе; б — при широкой разделительной полосе;
I ~~ разделительная полоса; 2 — проезжая часть? 3 — стояночная полоса или дополнительная
полоса для движения на подъем; 4 —грунтовая обочина; 5 — внешняя краевая полоса; 6 —
внутренняя краевая полоса; 7— внутренняя укрепленная обочина
349
Остановки для отдыха и осмотра окружающего ландшафта разрешают-
ся только на специальных оборудованных площадках в стороне от до-
роги. На автомобильных магистралях с весьма большой интенсивностью
движения на обочинах оборудуют специальные стояночные полосы, на
которых дорожная одежда имеет такую же прочность, как на проезжей
части. Собственно грунтовые обочины на магистралях имеют малую
ширину от 0,75 до 1 м и предназначаются для установки ограждений.
Ширину разделительной полосы принимают такой, чтобы встреч-
ные потоки .движения не создавали взаимных помех, при отсутствии
психологического воздействия на водителей проезжающих с большой
скоростью встречных автомобилей. Практически разделительные по-
лосы устраивают шириной от 3 до 13 м. В последнем случае имеется
возможность при последующем росте интенсивности движения увели-
чить ширину проезжих частей на одну полосу движения за счет умень-
шения разделительной полосы до 4—7 м.
Широкие разделительные полосы, которым придается вогнутый
поперечный профиль, имеют ряд преимуществ: грунт, смытый с разде-
лительной полосы, не загрязняет проезжую часть; умгныпается ослеп-
ление водителей светом фар встречных автомобилей; создаются большие
удобства для устройства виражей.
Для отвода воды разделительной полосе на горизонтальных участ-
ках придают пилообразный продольный профиль с уклоном 5—
Вода поступает по расположенным в пониженной части полосы лоткам
к водоприемникам, а оттуда отводится в боковые канавы.
Вдоль разделительной полосы, обычно имеющей дерновый покров,
по тем же причинам, что и вдоль обочины, располагают укрепленную
краевую полосу.	• .
На пригородных участках дорог, где опасность неорганизованных
разворотов с переездом через разделительную полосу выше, чем на за-
городных участках, разделительные полосы иногда устраивают в воз-
вышающихся бордюрах городского типа, что несколько лучше орга-
низует движение.
Конструкция виражей на автомобильных магистралях сложнее, чем
на обычных дорогах, в связи с большими величинами поднятия проез-
жей части и необходимостью обеспечения отвода воды с разделитель-
ной полосы.
В зависимости от местных условий возвышения проектной линии
над поверхностью земли и наличия косогорности возможен ряд ре-
шений, отличающихся выбором точки поворота каждой из проезжих
частей. Они приводят к различной величине изменения’-отметок внеш-
ней и внутренней бровок земляного полотна (рис. XXXIV.5).
Наиболее распространенными являются следующие решения:
1.	Поворот поперечного профиля вокруг внутренней бровки зем-
ляного полотна или кромки внутреннего покрытия (рис. XXXIV.5, б).
Недостаток этого способа заключается в том, что в связи с большой
высотой поднятия внеп^тей проезжей части при взгляде на кривую
издалека возвышающийся вираж выглядит как некрасивый бугор.
Рациональная область применения виражей данного типа —дороги,
проходящие по косогору е небольшим поперечным уклоном, когда
850
12	3	2 k 5
Рис. XXXIV.5. Способы устройства виражей на автомагистралях:
а — поперечный профиль на прямых участках; б — поворот поперечного профиля относи-
тельно бровки земляного полотна или внутренней кромки внутреннего покрытия, е — пово-
рот проезжих частей относительно их внутренних. кромок; г — поворот проезжих частей
относительно их осей; б—ионорот проезжих частей относительно кромок, прилегающих
к разделительной полосе;
7 —разделительная полоса; 2 — краевые полосы; 3— проезжая часть; 4 — укрепленная обо-
чина или остановочная полоса; 5—грунтовая часть обочины; б — точки поворота проезжих
.	..	частей	-
устройства насыпной части можно избежать путем небольшой раздвиж-
ки проезжих частей и расположения их в разных уровнях (ступенча-
тое расположение проезжих частей).
2.	Поворот обеих проезжих частей около внутренних кромок по-
крытия или осей проезжих частей (рис. X X XIV.5, в и а). Внешняя бров-
ка земляного полотна при этом возвышается на небольшую величину.
Однако разделительная полоса приобретает обратный поперечный ук-
лон, что создает затруднения с организацией отвода воды.
3.	Поворот проезжих частей около кромок, прилегающих к разде-
лительной полосе (рис. XXXIV.5, д'). В этом'случае поперечный про-
филь разделительной полосы не изменяется, но внутренняя бровка
земляного полотна понижается на большую величину, чем при преды-
дущих способах разбивки..В неблагоприятных гидрогеологических ус-
ловиях, например на-заболоченных участках, возвышение бровки мо-
жет оказаться недостаточным. Однако понижение земляного полотна
на-участке виража меньше нарушает зрительную плавность дороги,
чем возвышающийся вираж.
В целях упрощения строительства на кривых больших радиусов
виражи не устраивают. Однако с точки зрения удобства и безопасности
351
движения вираж е уклоном, не превышающим нормальный поперечный
уклон проезжей части, всегда является целесообразным.
Проектирование сооружений системы водоотвода с автомобильных
магистралей имеет некоторые особенности.
Водопропускные сооружения устраивают преимущественно в виде
труб, над которыми конструкция земляного полотна не меняется. На
малых и средних мостах ширину проезжей часта и обочин также не ме-
няют по сравнению с прилегающими участками.
Поскольку магистрали проектируют для скоростного автомобиль-
ного движения, на придорожной полосе избегают устраивать глубо-
кие боковые канавы и резервы, создающие значительную опасность
аварий в случае съезда автомобиля с дороги.
Для невысоких насыпей на автомобильных магистралях наиболее
характерен поперечный профиль с лотками глубиной 50—60 см, имею-
щими очень пологие откосы и округленное дно.
Большие затруднения представляет отвод воды с разделительной
полосы. Разделительные полосы шире 1,5—2 м устраивают грунтовы-
ми, покрытыми дерном. Во время дождей и таяния снега она стано-
вится источником дополнительного увлажнения земляного полотна.
Просачивающаяся в него вода может способствовать в условиях суро-
вого климата интенсивному пучинообразованию. Поэтому под разде-
лительными полосами, особенно если они имеют вогнутое очертание,:
закладывают самостоятельные дренажные устройства, из которых вода
систематически отводится в понижения местности (рис. XXXIV.6). Та-
кой способ отвода воды возможен в теплом климате, когда отсутствует
опасность образования льда в водостоках во время зимних оттепелей.
Особенно удобен он в условиях пересеченного рельефа, легко позво-
ляющего осуществить отвод воды из водостоков, не устраивая длинных
подземных коллекторов.
Конструкция разделительной полосы должна предусматривать
возможность уменьшения количества просачивающейся воды и быстро-
го ее отвода.
Рис. XXXIV.6. Схема обеспечения отвода воды с разделительной полосы на
виражах:
а — при широкой разделительной полосе; б — при узкой разделительной полосе»
/—дренажная трубка для сбора поды из песчаного слоя; 2 — трубка, отводящая воду в во-
досток; —водоприемник; 4 — коллектор; 5 — водоприемная решетка:' 5 одериовка; 7 —
отвод воды из-водостока; 8 —бетонный лоток па.откосе.
352
Рис. XXXIV.7. Лоток для отвода воды с разделительной полосы при больших
продольных уклонах
Отвод водь! с разделительной полосы на участках виражей ослож-
няется тем, что на нее стекает вода с одной из проезжих частей. Пе-
риодически необходимо устраивать г:а разделительной полосе водо-
приемные колодцы с выводами на придорожную полосу. При невоз-
можности этого под разделительной полосой укладывают коллектор,
из которого воду отводят в пониженные места рельефа.
К водоприемным решеткам водостока вода стекает по одернован-
ной поверхности разделительной полосы. На участках с большими про-
дольными уклонами разделительную полосу укрепляют, например,
сборными бетонными лотками (рис. XXXIV.7). Обеспечение водоот-
вода с разделительной полосы усложняет конструкцию земляного по-
лотна. В местностях с частыми зимними оттепелями и большой глу-
биной промерзания требуется усиленный эксплуатационный надзор
в связи с возможностью закупоривания коллектора и выводных труб
образующимся льдом.
§ XXXIV.3. ПРОДОЛЬНЫЙ ПРОФИЛЬ
АВТОМОБИЛЬНЫХ МАГИСТРАЛЕЙ
Продольный профиль автомобильных магистралей проектируют с
обязательным соблюдением принципа обеспечения пространственной
плавности трассы. Проектная линия может состоять как из непосред-
ственно сопрягающихся вертикальных кривых, так и из участков с
постоянным продольным уклоном для дорог в горной и пересеченной
местностях'.
!j 12 Зак, 726	353
ь
Характерным является использование эстакад больших пролетов,
перекрывающих широкие долины без изменения общего направления
трассы. Этим исключаются спуски дороги в долину с потерей ранее на-
бранной высоты, которые обычны для продольного профиля дорог
более низких категорий. Широко распространено прорезание отрогов
гор и холмов короткими тоннелями мелкого заложения без изменения
направления дороги в плане.
Мосты на автомобильных магистралях, в том числе и с большими
пролетами, подчиняют направлению трассы, чтобы не нарушать ее
плавности. Не допускается сооружение горизонтальных или с постоян-
ным уклоном мостов на вогнутых вертикальных кривых, поскольку они
создают впечатление плоской доски, нарушающей плавность дороги.
При совмещении кривых в плане и в продольном профиле типичным
стало строительство криволинейных мостов, располагаемых как на
кривых в плане и профиле, так и на переходных кривых и виражах.
При этом чаще всего для каждой проезжей части строится самостоя-
тельный мост.
Неизбежное осложнение конструкции мостов, не создающее, однако,
серьезных трудностей для современной строительной техники, оправды-
вается существенным улучшением трассы дороги. Исключением яв-
ляются большие мосты через судоходные реки, когда их расположение
определяется выбором наиболее целесообразного места для мостового
перехода.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Бабков В. Ф. Современные автомобильные магистрали М_, «Транс-
порт», 1974. 280 с.
Бабков В. Ф. Ландшафтное проектирование автомобильных дорог.
М., «Транспорт», 1969, 168 с.
Глава XXXV
Оборудование и благоустройство дорог
§ XXXV.1. КОМПЛЕКС МЕРОПРИЯТИЙ
ПО ОБСЛУЖИВАНИЮ ДВИЖЕНИЯ
Дальность перевозок по автомобильным дорогам с каждым годом
возрастает. Увеличивается количество дальних автобусных маршру-
тов, грузовых перевозок, туристских поездок на личных автомобилях.
При проектировании дороги должен быть предусмотрен комплекс
мероприятий по обслуживанию, организации и обеспечению безопас-
ности движения. Водителям и пассажирам автомобилей, едущим на
большое расстояние, требуется питание и периодический отдых. Не-
обходима заправка автомобилей, а иногда их осмотр и обслуживание.
Для местных автобусных пассажирских линий нужны оборудованные
площадки для посадки пассажиров с крытыми помещениями — па-
вильонами для ожидания во время непогоды.
354
Рис. XXXV.1. Планировка площадок для остановки автомобилей:	i
-а — стоявочная площадка около предприятия общественного питания; б — площадка отдыха '
•около места с Красиными видами; а — площадка отдыха около реки; г—уширение прост '
жей части для кратковременной стоянки автомобилей:
/ — кафе, 2 — тротуар; 3 — туалет и мусоросборник: 4 — островок, отделяющий стоянку от 
Дороги; 5 —• столы и скамейки; 6 — линии разметки; 7 — посадка кустарника; 8 — лестница
к реке
Па дороге в период ее эксплуатации должна быть развернута служба j
ремонта и содержания. В проекте необходимо предусматривать гара-
жи для дорожных машин, мастерские, склады материалов и жилые ,
дома для сотрудников. Наконец, должна быть обеспечена информация j
водителей о предписываемых режимах движения по дороге путем ус- 1
тановки дорожных знаков и указателей, а также аварийная служба—
оказание медицинской помощи пострадавшим при дорожных проис-
шествиях и технической помощи поврежденным автомобилям. Для 
обеспечения безопасности движения по дороге устанавливают ограж- ;
дения, вводят искусственное освещение опасных участков.
Степень совершенства этой системы мероприятий и ее объем зави- ‘
сят от интенсивности движения, характера перевозок и категории '
дороги.
В зависимости от назначения и количества останавливающихся1,
автомобилей различают несколько видов придорожных площадок для j
остановки автомобилей (рис. XXXV. 1):	'
автомобильные стоянки около придорожных столовых, магазинов j
на время длительного отсутствия водителей;	
площадки отдыха в стороне от дороги около мест, привлекающих J
большое количество людей (берег реки или моря, родники в засушли-
вых пустынных районах и др.). Средняя продолжительность стоянки 
2—3 ч, отдельных автомобилей — до 10—12 ч;	!
площадки для кратковременной остановки автомобилей около до-
стопримечательных мест и красивых видов на период осмотра. Они
располагаются на горных перевалах, на холмах, с которых открывает- j
ся панорама города, на обрывистом берегу реки или моря, у памятных !
мест исторических событий и культурных памятников;	’
12-	355
придорожные площадки, рассчитанные на отдых малых групп из
нескольких автомобилей в течение 2—3 ч. Их по-возможности распола-
гают в живописных местах, отличающихся от общего ландшафта мест-
ности — на лесных полянах, у водоемов, в лесных массивах в степи;
площадки около проезжей части или уширения проезжей части для
кратковременной остановки двух-трех грузовых автомобилей на 10—
15 мин, обычно для устранения мелкой неисправности.
Размеры площадок для стоянки автомобилей определяют исходя из
количества останавливающихся одновременно автомобилей. На доро-
гах 1 и II категорий у въездов в крупные города следует предусматри-
вать стоянки вместимостью до 50 автомобилей. Площадки отдыха рас-
полагают на дорогах I и II категорий не реже чем через 10—15 км, на
дорогах 111 категории — через 20—30 км. Размеры площадок опреде-
ляют исходя из оценки перспективной интенсивности и состава движе-
ния. Места, наиболее подходящие для площадок, следует намечать
уже в процессе изысканий.
На площадках отдыха по функциональному назначению разли-
чают зону стоянки автомобилей, зону отдыха, санитарно-гигиеничес-
кую зону с мусоросборником и туалетом. В зоне отдыха запрещается и
проезд автомобилей, она должна быть оборудована укрытиями для
отдыхающих от непогоды, озеленением, столами и скамьями, облег-
ченными тротуарами — дорожками из устойчивых местных материалов.
Желательно наличие на ней источника питьевой воды.
Площадки отделяют от основной дороги разделительным островком,
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 съезжают с до-
роги и возвращаются на нее, должна примыкать к дороге под углом
7—12°.
На стоянке автомобилей устраивают прочную беспыльную дорож-
ную одежду.
Развитие автобусных пассажирских междугородных и пригородных
перевозок, возрастающих с каждым годом, требует создания необхо-
димых удобств — павильонов для укрытия ожидающих от непогоды,
туалетов, посадочных платформ. Обычно автопавильоны устраивают
из-сборных железобетонных элементов с архитектурным оформлением,
учитывающим национальные особенности района строительства.
Автобусные остановки располагают вблизи от населенных пунктов,
на участках дорог с хорошо обеспеченной видимостью. Для уменьше-
ния опасности при переходе пассажиров через дорогу автобусные оста-
новки смещают по отношению друг к другу, а на дорогах I категории
соединяют подземным переходом (рис. XX XV.2). Чтобы остановившие-
ся для приема и высадки пассажиров автобусы не создавали помех для
движения, на остановках проезжую часть уширяют, устраивая в иен
так называемые «карманы».
Сооружения обслуживания движения, без которых теперь немысли-
ма современная автомобильная дорога, включают:
356
Рис. XXXV.2. Схемы расположения автобусных остановок?
а — на автомобильной магистрали; о — на дорогах II—V категорий*
/“•ограждение на разделительной полосе; 2 —подземный переход; 3 —посадочная площади?.
сооружения технического обслуживания автомобилей — автозапра-
вочные станции (рис. XXXV.3) для отпуска топлива и смазочных мате-
риалов и продажи предметов ухода за автомобилями (желательно, чтобы
возможность заправки была обеспечена не реже, чем через 30—50 км);
станции технического обслуживания, выполняющие уход и аварийный
ремонт автомобилей; моечные пункты у въездов в крупные населенные
пункты; эстакады для осмотра транспортных средств и мелкого ремон-
та силами-самих водителей;
сооружения общественного питания —придорожные кафе и буфе-
ты, буфеты-автоматы и столовые самообслуживания, рестораны;
места длительного отдыха — придорожные гостиницы, мотели (спе-
циальные гостиницы для автомобилистов), сооружаемые на перегонах
между городами, рассчитанные преимущественно на ночлег, распола-
гаются через 80—200 км. В мотеле предоставляется полный набор бы-
товых услуг. В местах, где бывают отрицательные температуры, пре-
дусматриваются теплые гаражи для автомобилей, кемпинги, функ-
ционирующие только в летнее время года (лагеря автомобилистов для
ночлега и отдыха в течение нескольких дней, размещаются через 50—
100 км), профилактории для отдыха водителей рейсовых автобусов
и грузовых автомобилей, осуществляющих маршрутные централизо-
ванные перевозки;
сооружения дорожно-эксплуатационной службы — комплексы слу-
жебных и жилых зданий подразделений, обслуживающих дорогу и до-
рожные сооружения;
Рис. XXXV.3. Схема планировки автозаправочной станции?
/ — проезжая часть автомобильной магистрали; 2 — разделительная полоса или островок?
3 — параллельная проезжая часть; 4 — полоса сквозного проезда; 5— полоса для бензоза-
правщиков; б — колонка для дизельного топлива; 7 — здание АЗС; 3—вода и воздух; 9 —
колонки для бензина; 10 — линии разметки
12В Зак. 726	357
сооружения службы дорожного надзора и безопасности движения—
здания постов ГАИ и контрольно-пропускных пунктов ГАИ;
дорожные телефоны для экстренного вызова технической и меди-
цинской помощи в случае происшествий.
Хотя различные здания и сооружения на автомобильных дорогах
принадлежат различным организациям и ведомствам, их расположе-
ние на дороге еледует осуществлять на основе продуманного проекта,
учитывающего особенноети движения по дороге. При этом допускает-
ся совмещение сооружений на одной или смежных площадках в виде
комплекса, что позволяет иметь объединенные энергетические сети,
водоснабжение и канализацию.
Некоторые из сооружений обслуживания движения, чтобы поль-
зование ими не прерывало надолго поездку, располагают непосредст-
венно на придорожной полосе. К числу их относятся автозаправочные
станции, придорожные сооружения общественного питания, а также
пункты ГАИ. Мотели и кемпинги стремятся располагать в стороне от
дороги, желательно в живописных местах, так, чтобы шум от движе-
ния не мешал отдыху.
Рис. ХХХУ.4.Схемы планировки придорожных комплексов:
а я б —с расположением пунктов питания с дэух сторон дороги: 9 — с расположением гос»
тиницы и ресторана с одной стороны дороги; е —с расположением ресторана над дорогой^
/ — столовая или ресторан; 3 — автозаправочная станция; '’—туннель или мост для пере-
хода через дорогу- а ~ буфет-автомат; 5—стоянка автомобилей; в — гостиница; 7 — объезд-
ной путь
358
На дорогах высших категорий придорожные сооружения рассчиты-
вают только на обслуживание проезжающих по дороге. На остальных
дорогах следует учитывать и удовлетворение спроса местных жителей.
При планировке комплексов сооружений обслуживания движения
соблюдают ряд требований (рис. XXXV.4);
на территории всех комплексов должны быть четко выделены две
зоны — обслуживания автомобилей и обслуживания автомобилистов.
Поскольку первой пользуется большее число проезжающих по дороге,
она должна располагаться первой по ходу движения р возможно бли-
же к дороге;
пункт общественного питания может быть расположен несколько
дальше от дороги, вблизи от стоянки автомобилей. Территория долж-
на быть благоустроенной и иметь места для отдыха и установки допол-
нительных столиков на открытом воздухе в период летних отпусков.
На автомобильных магистралях с значительной интенсивностью дви-
жения рестораны или столовые дублируют с двух сторон дороги. При
расположении в целях экономии главного сооружения комплекса с од-
ной стороны дороги .должна быть обеспечена безопасность перехода
через магистраль по подземному переходу или пешеходному мостику.
На дорогах II—V категорий допускается переход через дорогу в’спе-
циально обозначенном месте;
планировка территории должна предусматривать четкую, как пра-
вило, одностороннюю организацию движения. Должна быть обеспече-
на возможность сквозного проезда через комплекс с устройством удоб-
ных подъездов к автостоянкам у сооружений обслуживания движения
без пересечения транспортных потоков;
для движения пешеходов должны быть предусмотрены специаль-
ные дорожки.
§ XXXV.2. СРЕДСТВА ИНФОРМАЦИИ ВОДИТЕЛЕЙ
ОБ УСЛОВИЯХ ДВИЖЕНИЯ. ОГРАЖДЕНИЯ
И НАПРАВЛЯЮЩИЕ УСТРОЙСТВА
Для ознакомления водителей с дорожными условиями на маршруте
их следования и предписания им безопасных и соответствующих опти-
мальным условиям использования дороги режимов движения устанав-
ливают дорожные и путевые знаки и производят разметку проезжей
части. Перечень применяемых знаков регламентирован ГОСТ 10807—71
«Знаки дорожные», разработанным применительно к положениям меж-
дународной конвенции.
Дорожные знаки делятся на четыре группы:
предупреждающие, которые информируют водителя о приближении
к опасному участку и о необходимости проезда его с повышенной вни-
мательностью при соответствующем снижении скорости. Такими мес-
тами являются, например, пересечения с другими дорогами в одном
уровне, сужения дороги, участки, где дорогу могут перебегать дети,
появляются домашние и дикие животные, места камнепадов и др.;
Г2В*	ззэ
запрещающие, которые вводят жестко регламентированные прави-
ла движения, необходимые для безопасности или четкой организации
движения (запрещение проезда, стоянки, остановки, поворота или раз-
ворота, ограничение скорости и др.);
предписывающие, которые вводят режимы движения, обязательные
для всех или части участников движения (указания обязательных на-
правлений движения, полос движения, выделяемых только для легко-
вых автомобилей, пешеходных и велосипедных дорожек и т. д.),
указательные, которые сообщают об особенностях дорожной обста-
новки или информируют о приближении к местам, где меняются дорож-
ные условия или расположены те или иные объекты (дороги с односто-
ронним движением, участки скоростных дорог, ответвления, ведущие
в тупик, автозаправочные станции и пункты технического обслужи-
вания, пункты питания и медицинской помощи и др.) Ряд указательных
знаков связан с чисто дорожными условиями, Они информируют еду-
щих о наименовании населенных пунктов, направлениях ответвляю-
щихся дорог, указывают расстояния до крупных населенных пунктов.
На автомобильных магистралях с высокими скоростями движения эти
знаки устанавливают на специальных фермах над проезжей частью
(рис. XXXV.5).
В конце каждого километра ставится километровый знак, указыва-
ющий расстояния до начала и конца дороги.
С точки зрения оценки проекта дороги многие из предупреждающих
и запрещающих знаков являются своеобразным свидетельством допу-
щенных при проектировании ошибочных или неудачных решений,
в результате которых на дороге возникли опасные или снижающие
эффективность использования автомобильного транспорта участки.
Рис. XXXV.5. Указательные знаки на автомобильной магистрали
зсо
Рис. XXXV.6. Сигнальные столбики на бровке земляного полоша и ограждения
i	на разделительной полосе
й Места расстановки дорожных знаков должны быть предусмотрены ‘
’ в проекте дороги на основе анализа графиков скоростей движения или ‘
I коэффициентов безопасности и пропускной способности.
i Для правильного использования проезжей части автомобилями на
". ней наносят линии разметки, которыми выделяют полосы движения
или обозначают места пешеходных переходов, посадочные площадки,
г зоны запрещения стоянки или остановки транспортных срсдСТв. Раз-
| метку выполняют согласно ГОСТ 13508—74 «Разметка дорожная».
‘ Продольная разметка бывает прерывистой и сплошной. Сплошную
; разметку пересекать запрещается. Если на участке разрешается об-
i гон с выездом на полосу встречного движения только для одного на-
правления движения, то наносится двойная линия разметки — сплош-
I ная и прерывистая. Прерывистую линию наносят с той стороны, откуда
| разрешено пересечение.
I Для уверенного управления автомобилем водитель должен быть
I ориентирован в направлении дороги на достаточно большом расстоя-
| нии. Для этого в местах, где съезд с земляного полотна представлял
I бы существенную опасность, по бровкам дороги устанавливают сиг-
| нальные столбики (рис. XXXV.6) либо тумбы из пластмассы, бетона
I или дерева.
Сигнальные столбики не предназначены для задержания авто-
I мобиля и поэтому не рассчитаны на удар автомобиля. На пря-
I мых участках дорог расстояние между столбиками принимают 60 м,
I на кривых в зависимости от их радиуебв — от 5 до 25 м.
I На участках дорог, где съезд с дороги может вызвать происшествия
I с тяжелыми последствиями или наезд автомобиля на опоры путейро-
|	361
водов либо мачты освещения, ставят прочные ограждения, которые мо-
гут удержать транспортные средства от выезда с дороги или падения
с моста. Они бывают металлическими из полос специального проката,
тросовыми или железобетонными.
Ограждения устанавливают на обочинах в 0,5 м от бровки земляно-
го полотна на прочных опорах. Их рассчитывают на наезд грузового
автомобиля под углом 20° со скоростью 50 км/ч. Ограждения должны
обладать податливостью, чтобы при их деформации при наезде автомо-
биля в сопротивление вовлекалось несколько пролетов и гашение ки-
нетической энергии автомобиля происходило на относительно большом
пути прогиба ограждения, т. е. отрицательное ускорение при удержа-
нии автомобиля имело бы небольшую величину.
На автомобильных магистралях с большой интенсивностью движе-
ния ограждения ставят и на разделительной полосе (см. рис. XXXIV. 1).
§ XXXV.3. ОЗЕЛЕНЕНИЕ ДОРОГ
Древесные и кустарниковые насаждения на дорогах могут предназ-
начаться для технических целей (предохранение дорог от снежных за-
носов, создание защиты от резких порывов ветра в местах выхода до-
роги из зоны затишья на открытое место), а также для архитектурно-
художественного оформления дороги.
Снегозащитные насаждения представляют собой густые многоряд-
ные полосы деревьев и кустарников, которые задерживают снег, сме-
Рис. XXXV.7. Декоративное озеленение,
а — декоративные группы деревьев и кустарников на полосе отвода, б —членение листвен-
декорати вным и группам и
/ — ряды снегозащщных насаждений или опушка леса; 2 — декоративные группы разных
5 — рядовые
362
автомобильных дооог:
вых рядовых посадок хвойными: в—-оживление вида опушкя леса рядовыми посадками и
на полосе отводе;
деревьев; 5 «₽ одиночные. декора!ниные деревья а кустарники; 4 — ось авгомоОильной дороги)
посадки
363
Таблица XXXV.I
Объем приносимого зя зиму снега, м*/м	Чиало рядов в полове	Необходимая ширини полозы земли	Расстояние от бровки аорлги до посадок м
25	2	4	15-25
50	4	9	30
75	б	12	40
100	6-8	14	50
150	6-8	19	65
200	8—10	22	70
таемый к дороге ветром с прилегающих полей. Простейшим видом сне-
гозащитных насаждений являются живые изгороди — густые двух-
рядные посадки деревьев или кустарников, за которыми отлагается
снег.
Снегосборные лесные полосы состоят из нескольких рядов деревьев
с низкой плотной кроной, окаймленных со стороны поля одним-дву-
мя 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 ско-
рость ветра, что приводит к отложению снега в лесной полосе и вблизи
от нее. Количество рядов зависит от объема приносимого за зиму снега,
(табл. XXXV.1).
Для устройства снегозащитных полос необходим дополнительный
отвод, причем полоса от дороги до снегозащитных насаждений остает-
ся в ведении землепользователей
Декоративные насаждения предназначаются для украшения доро-
ги, уменьшения ее однообразности, придания ей живописности, увяз-
ки дороги с окружающей местностью. По принципам компоновки они
бывают трех типов, (рис. XX XV.7):
регулярного, когда деревья и кустарники располагаются параллель-
но бровке дороги, в строго определенном порядке, на постоянном рас-
стоянии друг от друга. Чтобы устранить однообразие и монотонность
регулярных посадок, периодически меняют виды деревьев или
включают в регулярные посадки отдельные декоративные группы
деревьев;
ландшафтного, когда декоративные посадки размещают в преде-
лах полосы отвода деревьев и кустарников в виде групп разного разме-
ра и состава, увязанных с придорожным ландшафтом, существующей
растительностью и формами рельефа;
смешанного, когда на фоне регулярных рядовых посадок разме-
щают ландшафтные группы, особенно подчеркивая ими пересечения й
примыкания дорог, подходы к мостам.
Проекты озеленения разрабатывают с привлечением ландшафт-
ных архитекторов-озеленителей, подбирающих для каждого уча-
стка дороги хорошо произрастающие на нем породы деревьев и кус-
тарников.
364
Глава XXXVI
Проектирование городских улиц
§ XXXVI.1. ПЛАНИРОВКА УЛИЧНОЙ СЕТИ И ЭЛЕМЕНТЫ
ГОРОДСКИХ УЛИЦ
План уличной сети города определяется размещением производ-
ственных предприятий, жилых кварталов, общественных зданий, вок-
залов, пристаней, а также примыканиями загородных дорог.
Планировка старых городов складывалась исторически под влия-
нием социальных, тонографических и климатических условий. При
планировке новых городов в СССР исходят из основного принципа
создания наибольших удобств для населения. Планировку новых горо-
дов, равно как и развитие и реконструкцию существующих, основы-
вают на всестороннем изучении размещения промышленности, транс-
портных связей, выборе наиболее пригодных для жилых кварталов
участков и создании зеленых массивов.
Различают несколько систем планировки городов: радиальную,
радиально-кольцевую, прямоугольную и смешанную (рис. XXXVI. 1).
Для большинства старинных городов-крепостей характерна ра-
диально-кольцевая система планировки. Примером такой планировки
служит Москва. Города, основанные в XVII—X VIII вв., имеют, как
правило, прямоугольную планировку.
При смешанной системе правильная прямоугольная планировка со-
четается с прокладкой диагональных улиц — лучей, нарушающих
некоторое однообразие прямоугольной планировки и создающих кра-
сивые площади и перспективы улиц. Непревзойденным примером сме-
шанной планировки города может служить Ленинград.
Планировка уличной сети оказывает значительное влияние на ра-
боту транспорта. По сравнению с кратчайшим направлением (по воз-
душной линии) прямоугольная планировка удлиняет путь в среднем
на 27%, а радиально-кольцевая па 10%.
Уличную сеть города характеризуют общим протяжением и плот-
ностью в километрах на 1 км- площади города.
При росте городов в состав уличной сети постепенно включаются за-
городные дороги. Поэтому уличную сеть новых городских районов
Рис. XXXVI.1. Системы планировки городов:
а •* радиальная; б — радиально-кольцевая; в — прямоугольная; е — смешанная
365
планируют с учетом размещения грузоооразующих пунктов и располо-
жения сети дорог в пригородной зоне. '
При проектировании новых городов сеть улиц намечают исходя из
предполагаемых направлений потоков городского движения. Исполь-
зуя данные о размещении производственных предприятий, учреждений,
вокзалов, пристаней и мест общественного пользования, устанавли-
вают направления и размеры грузовых потоков. В первую очередь по
кратчайшему направлению трассируют основные магистрали. Ос-
тальные улицы располагают как вспомогательные к основным магист-
ралям из условия обеспечения жилых кварталов удобной транспорт-
ной связью с промышленными предприятиями, учреждениями, вокза-
лами и т. д.
Обычно плотность магистралей равняется 2—2,5 км/км2. Расстоя-
ния между магистралями назначают в пределах 800—1000 м, а рас-
стояния между жилыми улицами 200—300 м. Размеры кварталов при-
нимают в 8—12 га.
Планировка улиц, перекрестков и площадей составляет ответст-
венную часть общей архитектурной планировки города. При проекти-
ровании уличной сета учитывают архитектурное оформление приле-
гающих площадей, набережных, парков и т. д.
Классификация городских улиц исходит из учета их основных приз-
наков: характера застройки, перспективной интенсивности и видов
движения, степени развития подземного хозяйства, положения улицы
в плане уличной сети и по отношению к вводам загородных дорог. В
табл. XXXVI.1 приведена классификация, принятая в нормах проек-
тирования городских улиц (СНиП 11-60-75).
Ширину магистральных улиц общегородского значения между крас-
ными линиями принимают в пределах 75—60 м, магистральных улиц
районного значения — 35 м. Ширину жилых улиц назначают в зави-
симости от этажности (высоты) зданий. При многоэтажной застройке—
25 м, а при малоэтажной застройке — 15 м. При устройстве бульва-
ров ширину улицы увеличивают на его ширину.
Для небольших населенных пунктов и рабочих поселков ввиду ма-
лой интенсивности движения требования к ширине улиц и типу проез-
жей части несколько снижают.
Участки автомобильных дорог в пределах населенных пунктов долж-
ны отвечать требованиям, предъявляемым как к автомобильным доро-
гам соответствующей категории, так и к городским или поселковым
улицам.
К элементам городской улицы относят проезжую часть, трамвай-
ное полотно, тротуары, зеленые насаждения и велосипедные дорожкй.
Ширину проезжей части назначают в зависимости от перспективной
интенсивности движения Б часы пик и пропускной способности одной
полосы, определяемой о учетом категории улицы, расстояния между
перекрестками и их пропускной способности. Ширину полосы движе-
ния и число полос назначают по табл. XXXVI.2. При проектировании
проезжей части городских улиц для преобладающего движения болыпе-
габаритпых автомобилей, автобусов и других ширину полосы движе-
ния назначают по расчёту.
365
Т а б л и ц а XXXVI. 1
Категории улиц и дорог	Основное назначение -улиц и дорог	Расчотпля скорость движения км/ч
Скоростные дороги Магистральные улицы и дороги:	Скоростная транспортная связь между районами крупнейшего или крупного горо- да и между городами и другими населенны- ми пунктами системы группового расселе- ния с развязкой движения транспорта в разных уровнях	120
общегородского зна-	Непрерывного движения — транспортная	100
• чения	ч	связь между жилыми, промышленными районами и общественными центрами, а также со скоростными дорогами в преде- лах города с развязкой движения транспор- та 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 общегородско- го значения с устройством пересечений с другими улицами в одном уровне	80
дороги	грузового движения Улицы и дороги мест- ного значения	Перевозка промышленных и строитель- ных грузов, осуществляемая вне жилой за- стройки, между промышленными и комму- нально-складскими зонами города с устрой- ством пересечений с другими улицами и до- рогами в одном уровне	80
жилые улицы	Транспортная (без пропуска обществен- ного транспорта) и пешеходная связь жи- лых микрорайонов и групп жилых зданий с магистральными улицами районного зна- чения	. 60
дороги промышлен-	Перевозка промышленных и строительных	• 60
ных и коммунально-	грузов в пределах ранена, обеспечениесвя-	
складских районов	зи с дорогами грузового движения с уст- ройством пересечений с другими улицами и дорогами в одном уровне	
пешеходные улицы и дороги	Пешеходная связь с местами приложения труда, учреждениями и предприятиями об- служивания, местами отдыха и остановка- ми общественного транспорта	60
поселковые улицы	Транспортная связь внутри селитебной зоны с общественным центром, учрежде- ниями и предприятиями обслуживания по- селков и сельских населенных пунктов __	60
367
Продолжение
Категории улиц и дорог
Основное назначение улиц и дорог
Расчетная
скорость
движения,
км/ч
поселковые дороги Транспортная связь между селитебной и 60
производственной зонами; промышленными
и коммунально-складскими зонами, а также
в пределах этих зон
проезды	Транспортная связь в пределах микро- 30
районов
Примечание. Расчетную скорость движения для горных условий допускается
уменьшать: на магистральных улицах и дорогах до 60 км/ч, на улицах и дорогах местного
значения до 30 км/ч.
Пропускную способность одной полосы улицы между перекрест-
ками определяют по уравнению для расчета пропускной способности
полосы движения на автомобильной дороге, вводя в нее поправочный
коэффициент на. влияние задержек на перекрестках:
Ау = «А',	(XXXVI.1)'
где Л" — пропускная способность на участке между перекрестками после
установления нормальной скорости движения.
Коэффициент снижения пропускной способности улицы а опреде-
ляют по формуле =
, , х , _£4_L	' / ’ (XXXVI.2)
' ...	-	L-r-^-r 2 I а + ь у
где L — расстояние между перекрестками, м; v — скорость движения, м/с!
Л — продолжительность стоянки автомобиля перед закрытым светофором, с>
или в ожидании проезда пересекающего потока автомобилей; а — среднее ус-
корение при трогании с места, м/с2; b — среднее замедление при торможении
автомобиля, м/с2.
Величина коэффициента а зависит в основном от расстояния между
перекрестками и скорости движения. Она уменьшается с увеличением
скорости движения и уменьшением расстояния между перекрестками.
По данным проф. А. Е. Страментова, при скорости движения 40—
60 км/ч и расстоянии между перекрестками 300 м коэффициент а со-
ставляет 0,4—0,5. При нескольких полосах движения в каждом на-
правлении пропускная способность каждой из последующих полос
движения снижается па 20—40% по сравнению с пропускной способ-
ностью крайней правой полосы.
Большое значение для повышения пропускной способности имеет
разделение улицы по направлениям движения при помощи маркиров-
ки или еще лучше разделительных полос, покрытых газоном. На ули-
цах, где Происходит движение общественного транспорта и расположе-
ны общественные учреждения, следует предусматривать дополнитель-
ные полосы для остановки и стоянки автомобилей.
S68
Таблица XXXVI.2
Категории улиц и дорог	Ширина одной по- лосы дви- жения, м	Число полос двцже- ния проезжей Части в обоих направлениях		Ширина пре- дохранитель- ной полосы между проез- жей частью и бортовым камнем, 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 »	3,75	4	6	. 0,50
районного значения	3,75	4	6	—
дороги грузового движения	3,75	2	4	—
Улицы и дороги местного значения:				
жилые улицы	3 3,75	2	4	——
дороги промышленных и комму-		2	4	—
налъно-складских районов	3,50			
поселковые улицы		2	2	——
>	дороги .	3,50	2	2	' : 	
Примечав и’я. При осуществлении строительства улиц и дорог по очередям резервные
полосы, оставляемые для расширения проезжей части до расчетной, следует временно исполь-
зовать для озеленения.
При небольшой интенсивности движения и двустороннем троллейбусном движении общую»
ширину проезжей части назначают не менее 10,5 м.
При предварительных расчетах пропускную способность одной по-
лосы движения можно принимать по табл. XXX VI.3.
Края проезжих частей улиц располагают так, чтобы они находи-
лись не далее 25 м от красных линий или чтобы между красной линией
и проезжей частью оставалась свободная спланированная полоса ши-
риной не менее 6 м для проезда пожарных машин, расположенная не
ближе 5 м от линии застройки. Тупиковые проезды должны заканчи-
ваться кольцевыми объездами радиусом 10 м или площадками размером
12X 12 м. Наименьшая ширина проезжей части улиц может быть оп-
ределена в соответствии с табл. XXXVI.2.
Таблица XXXV 1.3
Транспортные средства	Наибольшее число однородных физических единиц транспорта, пропускаемых и 1 ч		
	при пересечении в разных уровнях		при пересечении в одном уровне
	на скоростных дорогах	на магистральных улицах непрерывного движения	
Легковые автомобили Г рузовые	» Автобусы Троллейбусы	1200—1500 600—800 200—300	1000—1200 500—650 150—250 110—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 на-
личии на перекрестке левоповоротного движения пропускная способность полосы движения
должка уменьшаться пропорционально величине левоповоротного движения.
369
Ширину тротуаров устанавливают в зависимости от категории
улицы, характера застройки и количества пешеходов, считая, что пе-
шеход при движении занимает полосу шириной 0,75 м. При назначении
ширины тротуара учитывают размещение магазинов и общественных
учреждений, а также возможность использования тротуаров для про-
гулок населения по центральным улицам, набережным 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 уда-
ления застройки от красных линий внутрь квартала.
В зависимости от общей ширины улицы тротуары можно распола-
гать: рядом с проезжей частью; между полосами зеленых насаждений,
отделяющими тротуар от проезжей части и от линий зданий; рядом с
линией застройки, по с отделением от проезжей части полосой зеле-
ных насаждений. В некоторых случаях между тротуаром и зеленой по-
лосой может быть устроена велосипедная дорожка.
Трамвайные и троллейбусные мачты и столбы осветительной сети
и линий связи устанавливают на тротуарах на расстоянии 0,35—0,50 м
от его борта. В этом случае ширину тротуара увеличивают на 0,5—1,0 м.
Большое значение для украшения улиц и улучшения их санитар-
но-гигиенических условий имеют зеленые насаждения. Разделитель-
ные зеленые полосы повышают безопасность движения. При установ-
лении типа посадок учитывают общую ширину улиц, тротуара, рас-
положение подземных коммуникаций и линий трамвая. В северных
городах деревья сажают в 5—6 м от зданий с тем, чтобы не затенять
окон. В южных городах, наоборот, для создания тени деревья прибли-
жают к домам, располагая их на расстоянии 2—3 м от дома. От края
тротуара деревья и кустарники надо сажать на расстоянии: деревья —
не менее 1 м, кустарники — 0,5 м. Ствол дерева следует размещать так,
чтобы он находился на расстоянии не менее 0,5 м от подземных кабе-
лей и 2 м от газопроводов. Между кронами деревьев и проводами осве-
тительной сети и трамвая должен оставаться просвет не менее 1 м. Раз-
мещение зеленых насаждений на перекрестках улиц и площадей долж-
но обеспечивать видимость и удобство движения. На широких улицах
в пределах свободных полос можно устраивать газоны. В последую-
щем эти полосы используют для уширения проезжей части, тротуаров
или устройства трамвайных, путей. В зависимости от типа зеленых
насаждений полосы должны иметь ширину не менее указанной
в табл. XXXVI.4.
Велосипедные дорожки устраивают на широких улицах, размещая
между проезжей частью и тротуаром с каждой стороны. Желательно
отделять велосипедную дорожку от проезжей части полосой газона.
Ширину велосипедной дорожки принимают: для однополосного
движения 1,5 м, для двухполосного 2,5 м. Если нельзя разделить дви-
жение по направлениям, то ширину велосипедной дорожки принимают
равной 3,75 м, нанося по ее оси маркировочную линию.
Трамвайное полотно может быть расположено несколькими спосо-
бами : посередине улицы, со смещением к одной стороне улицы или по
370
Таблица XXXVI.4
Тип зеленых насаждений	Наименьшая ширина, м	Тип зеленых наваждений	Наименьшая Ширина, м
Один ряд деревьев Два ряда » Полоса низкорослого кустарника	2,0 5,0 0,8	Полоса среднего кус- тарника Полоса крупного кус- тарника Газон Палисадник	• 1,0 1,2 1,0 4—6
двум сторонам бульвара (с каждой стороны по одной колее). Трамвай-
ное полотно можно устраивать в одном уровне с проезжей частью и на
самостоятельном полотне (рис. XXXVI.2). В последнем случае повы-
шаются скорость и безопасность движения трамвая. Стоимость строи-
тельства и эксплуатации обособленного полотна дешевле, чем путей,
уложенных в одном уровне с проезжей частью. Однако такое полотно
затрудняет переезд с одной улицы на другую, и нм не могут пользовать-
ся другие виды транспорта. Поэтому обособленное полотно разрешает-
ся устраивать на улицах, где в каждом направлении движения проез-
жая часть имеет ширину не менее 6 м, а трамвайные линии пересекают-
ся другими потоками движения не чаще чем через 300 м.
При установлении ширины проезжей части улицы между трамвай-
ным вагоном и кузовом автомобиля принимают зазор 0,4 м. Минималь-
ное расстояние от оси пути до тротуара должно быть равно 2 м.
Для того чтобы предохранить асфальтобетонное покрытие от разру-
шения под влиянием вибрации трамвайных рельсов, их отделяют от
проезжей части полосой брусчатки или булыжной мостовой шириной
0,4—0,5 м. Более совершенны конструкции трамвайного полотна на
бетонном основании с жесткой заделкой рельсов, исключающей воз-
можность вибрации (рис. XXXVI.3),
Рис. XXXVI.2. Размеры трамвайного полотна:
в—при установке мачт между путями; б — при поперечной подвеске проводов (циФви
в скобках относятся к устройству обособленного трамвайного полотна)
371
Рис. XXXVI.3, Конструкции трамвайных путей:
а — шпально-бетонное основание; б — анкерное основание;
/—рельсы; 2 — металлические тяги; 3 — бетон; 4-» битум с волокнистым чаполнителем;
6 — асфальтобетон; 6 — шпалы; 7 — анкеры; в — металлические зластаны
ААинимальный радиус кривой трамвайной линии принимают 20 м.
На кривых малых радиусов уширяют колею, наружный рельс распо-
лагают выше внутреннего и увеличивают расстояние между осями ко-
леи па величину выноса угла вагона и свеса середины вагона.
Движение трамвая по городским улицам сопровождается значитель-
ным шумом и вызывает неприятную вибрацию зданий. Поэтому в
больших городах трамвайные линии с наиболее оживленных улиц пе-
реносят на менее загруженные параллельные улицы или заменяют
трамвай более совершенным автобусным и троллейбусным транспор
том.
Подземные коммуникации располагают под проезжей частью ули-
цы, тротуарами и зелеными насаждениями. Улицы современных боль-
ших городов проектируют с учетом расположения и создания благо-
приятных условий эксплуатации сложного и разнообразного подзем-
ного хозяйства. К подземным сооружениям относят ливневую и хо-'
зяйственную канализацию, водопровод, газопроводы, линии теплофи-
кации, дренажи, электрические кабели высокого и низкого напряже-
ния различного назначения, кабели телефонные, телеграфные, радио-
вещательные, пожарной сигнализации и специального назначения.
Все подземные сети располагают на разных уровнях от поверхности
проезжей части, что облегчает устройство их пересечений при присоеди-
нении домов. В плане их располагают параллельно линии застройки и
оси улицы на различных расстояниях от липин застройки, чтобы при
проложении новых или ремонте старых сетей не повредить другие ком-
муникации. Особое внимание обращается на прокладку кабелей высо-
кого напряжения.
372
Таблица XXXVI.5
	Рекомендуемые расстояния от подземных сооружений, м, до					
Подземные сооружения	заст- зданий	мачт и стол« бов наружного		путепроводов, тоннелей и других искус-	зеленых насаждений	
	линии ройки	контактной сети И СЕЯАИ	трампа путей 1 крайне рельса	ственных соо- ружений (от стен или опор)	деревь- ев	кустар- ников
Газопроводы низкого дав- ле ния (до 0,05 кгс/см2)	2,0	0,5	2,0	3,0	2,0	2,0
Водопроводы	5,0	1.5	2,0	5,0	1,5	—
Канализация и водостоки	3,0	3,0	1,5	3,0	1,5	—
Дренажи	3.0	1,5	2,0	1.0	1,5	—
Теплопроводы	5,0	1,5	2,0	2,0	2,0	1,0'
Трубопроводы горючих жидкостей	3,0	1,5	2,0	3,0	1,5	1,0
Расстояния от подземных сооружений до застройки, зеленых
насаждений, столбов освещения и других устройств приведены в
табл. XXXVI.5.
Глубина заложения подземных сетей составляет: для кабелей сла-
бого и сильного тока — 0,6—0,8, м, телефона в блоках —0,8—1,3 м,
теплосети — 1,3—2,0 м.
Таблица XXXVI.6
Подземные сети	Минимальное расстояние до сетей, м				
	водопро- вода	канали- зации	газопро- вода	теплопро- вода	кабелей
Водопровод- . разводящие сети при ди а-	/ 1.5	1,5	1,0—5,0	1,5	0,5
метре труб не более 200 мм то же, более 200 м	1,5	3,0	1,0—5,0	1,5	0.5
Канализация, водостоки	1,5—3,0	0,4	1,0-5,0	1,0	1,0
Газопроводы: низкого давления, среднего	1,0	1,0			2,0	1,0
давления (3 кгс/см2) высокого давления (от 3 до	2,0	2,0		2.0	1,0
6 кгс/см3) высокого давления (от 6 до	5,0	5,0		4,0	2,0
12 кгс/см’) Теплопроводы	1,5	1,0	2,0—4,0	—	2,0
Кабели: силовые	0,5	0,5	1,0—2,0	2,0	0,5
связи	0,5	1,0	1,0—2,0	2,0	—
373
Рис. XXXVI.4. Схема коллектора прямоугольного сечения:
1 — кабели силовые; -2 —кабеля связи; 3 — резерв; 4 — полки для кабеля; 5 — водопровод;
6 — теплосети; 7 — железобетон
Рекомендуемые расстояния между подземными сетями указаны в
табл. XXXVI.6.
Подземные коммуникации можно укладывать: раздельно, выделяя
каждому их виду отдельную траншею; совмещепно, когда в одной тран-
шее укладывают, например, водопровод, канализацию, газовую и теп-
ловую сети; в коллекторах — общих или специальных.
Более совершенным способом прокладки подземных сетей на маги-
стральных улицах считают устройство бетонных сборных коллекто-
ров— галерей (рис. XXXVI.4), в которых размещаются все подзем-
ные коммуникации.
При устройстве коллектора не надо разрывать улицы во время
ремонта и реконструкции подземных коммуникаций. Некоторое
увеличение расходов, связанных с постройкой коллектора, окупается
удобствами эксплуатации сетей, особенно при многочисленных
подземных коммуникациях.
374
§ XXXVI.2. ПОПЕРЕЧНЫЕ ПРОФИЛИ УЛИЦ
Поперечные профили улиц разрабатывают исходя из данных о пер-
спективной интенсивности движения, характере будущей застройки в
положения улицы в плане уличной сети.
Поперечные профили для каждой категории улицы могут сущест-
венно различаться в зависимости от конкретных условий движения
и ширины.
Характерная особенность поперечных профилей, применяемых на
магистральных улицах общегородского значения (рис. XXXVI.5, а),
заключается в выделении части улицы для транзитного движения и от-
делении проездов для местного движения. Иногда в полосе для тран-
зитного движения в прямом и обратном направлениях устраивают раз
делительную полосу шириной 3—5 м.
На магистральной улице с трамвайным движением (рис. XXXVI.5,б)
велосипедные дорожки могут примыкать непосредственно к проезжей
части или отделяться полосой газона. Полосы газона или древесных
посадок прерываются в местах остановок общественного транспорта.
Улицы жилых кварталов чаще всего имеют поперечный профиль.,
изображенный на рис. XXXVI.5, в.
Примыкающие к городам автомобильные магистрали по мере при-
ближения к городу постепенно изменяют свой поперечный профиль и
внешнее оформление: ширина проезжей части увеличивается с 6—7 до
12—24 м, конструкция проезжей части совершенствуется, боковые ка-
навы заменяются лотками с подземным отводом воды, появляются зе-
леные насаждения
На улицах больших городов при значительной интенсивности дви-
жения из-за остановок автомобилей у светофоров возникают продол-
жительные задержки и заторы движения. Скорость движения на ули-
цах резко снижается, и для выезда из центральных районов города на
загородные автомобильные дороги нужно затрачивать много времени.
Чтобы увеличить пропускную способность улиц и улучшить условия
транзитного движения, за рубежом (Япония, США и др.) в городах
устраивают специальные улицы для движения с высокими скоростями—
до 100—120 км/ч. Улицы скоростного движения изолированы от мест-
ного городского движения, все пересечения с другими улицами устраи-
ваются в разных уровнях. Для выезда на улицу скоростного движения
с прилегающих улиц устраивают специальные въезды. Чтобы упрос-
тить строительство пересечений в разных уровнях, первое время ули-
цы скоростного движения располагали преимущественно в выемках.
Теперь скоростные улицы предпочитают устраивать на эстакадах, при
этом упрощаются работы по строительству, сокращается потребность
в перестройке подземных коммуникаций, уменьшается стоимость
строительства. Оригинальные приемы расположения городских маги-
стралей скоростного движения были применены в Токио.
В настоящее время в крупнейших городах СССР, в том числе в Мос-
кве, также проектируют и строят специальные дороги для скоростного
движения автомобилей.
375
Рис. XXXVI.5. Поперечные профили улиц:
магистральная улица; «-магистральная улица общегородского назначения; в-улица
J-тротуар; J-местное движение; 3 - транзит щте'движеиие; 4 - проезжая часть; 5 - обо-
собленкое трамвайное полотна
§ XXXVI.3. ОСОБЕННОСТИ ИЗЫСКАНИЙ
И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ГОРОДСКИХ ДОРОГ В ПЛАНЕ
И ПРОДОЛЬНОМ ПРОФИЛЕ
По характеру, составу и объему изыскательские работы в городских
условиях во многом походят на изыскания загородных дорог. Однако
имеется и ряд особенностей, обусловливаемых городскими усло-
виями.
При изысканиях для строительства новых и реконструкции су-
ществующих улиц общее направление и план улицы устанавливают по
данным планировки города. На плане улицы обычно в масштабе 1:500
намечают базис — основную опорную линию для геодезических работ.
Его принимают параллельным оси улицы, размещая так, чтобы движе-
ние не мешало работе геодезистов. Начальную и конечную точки и углы
поворота базиса закрепляют на местности, привязывая к постоянным
точкам.
В связи с большим количеством подземных коммуникаций и инже-
нерных сооружений геодезические работы выполняют в городских ус-
ловиях с большей точностью, чем на загородных дорогах.
'Грассу измеряют по базису, отмечая на местности пикеты через
100 м. На всех характерных местах намечают плюсовые точки. Для по-
лучения подробного и точного плана улицы на всех пикетах и плюсовых
точках разбивают нормально к оси проезжей части поперечники до
границ красной линии или линии застройки. Трассу нивелируют по
базису с обязательной привязкой ко всем имеющимся вблизи реперам.
При разбивке и нивелировке поперечников должны быть отмечены
трамвайное полотно, крышки колодцев подземных коммуникаций, вхо-
ды в здания, въезды во дворы, окна подвальных этажей, водоприемные
решетки, канавы, ось и лотки проезжей части. Незастроенные участ-
ки нивелируют по линии оси въезда на расстояние 20 м, считая от бров-
ки тротуара.
При изысканиях для проектирования площадей участок разбивают
на квадраты со сторонами 10—20 м в зависимости от рельефа и размера
площади. Площадь нивелируют по квадратам.
Одновременно выполняют почвенно-грунтовые и гидрологические
обследования. Шурфы закладывают в среднем через 100 м. На участках
глубоких выемок или близкого стояния грунтовых вод проводят бу-
рение. По данным этих обследований составляют почвенно-грунтовой
профиль и проектируют конструкцию проезжей части или, если нужно,
дренажи и противопучинные мероприятия. Во время изысканий необ-
ходимо точно установить местоположение, размеры и состояние су-
ществующих подземных сооружений. При этом могут быть использо-
ваны материалы (планы, чертежи) организаций, ведающих подземным
хозяйством. На основе собранных во время изысканий материалов и
исходных данных, указанных в задании на производство изысканий,
разрабатывают одностадийный техно-рабочий проект, а в сложных усло-
виях составляют вначале технический проект, а затем после допол-
нительных изыскательских работ рабочие чертежи.
13 Зак 726	377
Технический проект на строительство городской улицы включает
следующие материалы:
план улицы в масштабе 1:500 или реже 1:2000, на котором указы-
вают общую ширину и размеры проезжей части, тротуаров, велосипед-
ных дорожек, зеленых насаждений, трамвайного полотна, размещение
светильников, въезды во дворы и схему движения транспорта;
проект вертикальной планировки в масштабе 1:500;
поперечные профили в масштабах: горизонтальный — 1:2000, вер-
тикальный— Г.200 или Г. 100;
продольный профиль в масштабах: горизонтальный— 1:2000 или
1:1000, вертикальный — 1:200 или 1:100;
планы площадей, перекрестков и характерных узлов в масштабе
1:200 -1:500;
проект водоотвода, включающий план и продольный профиль во-
достока, чертежи водоприемных колодцев и пр.;
ведомости объемов работ по устройству земляного полотна, про-
езжей части, тротуаров, газонов, водоотводных сооружений и др.;
проект организации работ;
пояснительную записку, в которой обосновывают установленную
ширину проезжей части, конструкцию дорожной одежды, а также при-
нятые способы производства и организации работ. В особом разделе
проектной записки приводятся данные по расчету и конструкции водо-
отводных и инженерных сооружений;
сводную смету на строительство.
В рабочих чертежах уточняют принятые в техническом проекте
решения, более точно и подробно определяют объемы работ с учетом
местных конкретных условий. Проект организации работ включает ли-
нейный график, составленный с применением поточного метода работ.
Стоимость строительных работ определяется уже по подробной смете.
§ XXXVI.4. ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ И ВЕРТИКАЛЬНАЯ
ПЛАНИРОВКИ
Улину в плане и продольном профиле проектируют с учетом примы-
кающих улиц и площадей.
План улицы определяется ее направлением и линиями существую-
щей или проектируемой застройки. Улицу проектируют на основе тех-
нических изысканий и съемки плана, продольных и поперечных про-
филей. На плане улицы указывают пикеты (в городских условиях пи-
кет принимают равным 20 или 100 м), поперечники, красные линии за-
стройки, примыкающие улицы, входы в здания, въезды во дворы, мачты
и столбы, водоприемные колодцы, смотровые колодцы подземных соо-
ружений, зеленые насаждения, трамвайное полотно, трассы подземных
сетей и все элементы улицы. Радиусы кривых назначают возможно
большими, руководствуясь нормативными данными, приведенными в
табл. XXXV1.7.
Примыкающие улицы соединяют кривыми радиусом не менее 20 м.
На пересечениях улиц борты, отделяющие Тротуары от проезжей части,
378
Таблица XXXVI.7
Категория улиц и дорог	Наименьшие радиусы кри- вых в плане, м	Категория улиц и дорог	Наименьшие радиусы кри- вых в плане м
Скоростные дороги Магистральные улицы и дороги: общегородского зна- чения: непрерывного дви- жения регулируемого движения районного значения дороги	грузового движения	600 400 400 250 400	Улицы и дороги мест- ного значения: жилые улицы дороги промышлен- ных и коммунально складских районов пешеходные улицы и дороги поселковые улицы »	дороги проезды	125 125 60 125 30
устанавливают по кривой радиусом 5—10 м, в крайнем случае — 2—
3 м. На углах улиц, по которым предполагается троллейбусное дви-
жение, радиусы кривых желательно увеличивать до 15—25 м.
При проектировании проезжей часта в плане необходимо обеспе-
чить заданную ширину на всем протяжении улицы, так как отдельные
сужения проезжей части будут ограничивать пропускную способность
улицы на значительном протяжении. Наоборот, если позволяют мест-
ные условия, то в местах намеченных остановок общественного транс-
порта следует предусматривать уширения проезжей части (так назы-
ваемые карманы) на 3,0—3,5 м (рис. XXXVI.6).
Вертикальная планировка улиц предусматривает изменение релье-
фа местности в соответствии с инженерно-техническими и архитектур-
ными требованиями и установление высотных отметок поверхности
улиц и площадей, расположения подземных сооружений, входов в зда-
О
I
1
j
.4
И
1
ния, въездов во дворы. К верти-
кальной планировке относят также
определение высотного положения
мостов, путепроводов, тоннелей и
набережных в зависимости от тех-
нических и местных условий.
Вертикальная планировка квар-
талов преследует цель обеспечения
стока воды к сети наружных и под-
земных водостоков. Для уменьше-
ния объема земляных работ проект-
ные решения предельно используют
естественный рельеф местности.
При малых естественных уклонах
местности такую проектировку
можно выполнить при прямоуголь-
ном очертании кварталов. В пере-
сеченной местности с большими
уклонами и оврагами прямоуголь-
Рис. XXXVI.6. Уширение проезжей
части для остановок общественного
транспорта:
а, б — на городских улицах; в —при выез-
де из городов
13*
379
Таблица XXXVI.8
Категория -улиц и зорей	Максимальный продольный уклон, % с	Категория улиц, и дорог	Максимальный продольный уклон, %
Скоростные дороги	40	Улицы местного значе-	80—60
Магистральные улицы	50	НИЯ	
общегородского значения		Пешеходные дороги	40
То же, районного зна	60	Площади	30
чения		Стоянки автомобилей	20
Примечания, 1. Б горных условиях, а также при реконструкции допускается уве*
личивать наибольшие продольные уклоны магистральных улиц общегородского значения И
дорог грузового движения на 10%о. магистральных улиц районного значения и улиц и дорог
местного значения — на 20%о.
2.	На отдельных участках пешеходных улиц протяженностью не более 300 м допускается
принимать наибольшие продольные уклоны 60э/со. а в горных условиях — 80ft/co.
3.	Наименьшие продольные уклоны по лоткам проезжей части для асфальтобетонных
и цементнобетонных покрытий следует принимать не менее для остальных покрытий —
не менее 5%0.
4.	Нд горизонтальных кривых малого радиуса (правые повороты на съездах и примы-
каниях, у перекрестков и перед площадями) наибольшие продольные уклоны следует
уменьшать при радиусах 50 м на Ю%о и на каждые дополнительные 5 м допускаемого
уменьшения радиуса кривой еще на 5%0-
5.	Применение наибольших продольных уклонов и наименьших радиусов кривых в пла-
не допускается при обеспечении требований безопасности движения за счет разметки, до-
рожных знаков, ограждений и т. п.
6.	Расстояния видимости в плане, поперечные уклоны проезжей части и виражей сле-
дует принимать в соответствии с требованиями СНиП И-Д.5-72.
". При трамвайном движения предельный продольный уклон на прямых участках дол-
жен быть пс более 80%0 при двухвагонных поездах и 9О%о при одновагонных.
ная планировка города создает значительные затруднения при строи-
тельстве зданий и подземных 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 раскрывает большие архитектурные возможности для проектиро-
вания зданий, расположенных параллельно горизонталям и возвы-
шающихся над улицей.
Продольный профиль составляют обычно по оси проезжей части.
Если посередине улицы предусмотрено трамвайное движение, продоль-
ный профиль составляют по оси междупутья или по головке трамвай-
ного рельса со стороны междупутья. Если уклон лотка не совпадает
с уклоном по оси проезжей части, то продольный профиль составляют
по лотку, который можно показывать совмещенным с продольным про-
филем по оси.
На продольном профиле показывают отметки пикетов и плюсов,
проектные и рабочие отметки, гидрогеологические и геологические
данные.
Предельные продольные уклоны городских улиц и дорог приведены
в табл. XXXVI.8.
В переломы продольного профиля для обеспечения видимости, плав-
ности и безопасности движения вписывают вертикальные кривые
(табл. XXXVI.9.)
Радиусы вертикальных кривых назначают возможно большими, не
вызывающими чрезмерных планировочных работ.
380
Таблица XXXVI.9
Категории улиц и дорог	Алгебраичес- кая разность уклонов, %0	Наименьшие радиусы вертикальных кривых. м	
		выпуклых	вогнутых
Скоростные дороги Магистральные улицы и дороги:	5 и более	10 000	2000
общегородского значения	7 э и	6000	1500
районного значения	10 »	►>	4000	1000
дороги грузового движения	7 »	»	6000	1500
Улицы и дороги местного значения	15 »	»	2000	500
Поперечный профиль проезжей части устраивают двускатным (вы-
пуклым и реже вогнутым) и односкатным. При ширине проезжей части
более 9 м следует применять двускатный профиль.
Нанося проектную линию в продольном профиле, одновременно про-
веряют ее положение на поперечных профилях, составляемых для каж-
дого пикета, и на характерных промежуточных точках, что позволяет
судить об объеме земляных работ, степени использования существую-
щего покрытия, об обеспечении водоотвода с дворовых территорий и
о расположении тротуаров у входов и въездов.
Наглядное изображение проектной поверхности улицы получается
при проектировании вертикальной планировки по методу проектных
горизонталей (рис. XXXVI.7). В этом случае на плайе улицы, вычер-
ченном в масштабе 1:500 или 1:200, наносят проектные горизонтали.,
показывающие высотное положение проезжей части, газонов, тротуа-
ров и других элементов улицы. При таком совмещении плановой и
вертикальной проектировок получают па одном чертеже полное изо-
бражение проектируемой улицы в плане, продольном и поперечном
направлениях, позволяющее оценить организацию отвода воды.
Рис. XXXVI.7. План улицы, выполненный методом проектных горизонталей
381
Рис. XXXVI.8. Вертикальная планировка площади
Горизонтальную и вертикальную планировки ведут совместно.
Проектные горизонтали обычно проводят через 10, 20 или 50 см. На
особо сложных узлах пересечений и при малых проектных уклонах
проводят промежуточные горизонтали через 5 см*.
Обычно улицу начинают проектировать с лотков проезжей части,
чтобы обеспечить отвод воды с нее и прилегающих территорий. Мини-
мальный уклон лотка для асфальтобетонных и цементобетонных
покрытий принимают равным не менее 4°/00, а для остальных — не
менее 4°/00. При водоотводе отметки лотка должны обеспечивать отвод
воды в примыкающие или пересекающие улицы. При устройстве
подземного водостока одновременно проектируют размещение водо-
* Практические приемы вертикальной планировки рассмотрены в книге
«Проектирование автомобильных дорог (примеры)». М., «Транспорт», 1966.
396 с. Авт.: О. В. Андреев, М. Б. Афанасьев, В. Ф. Бабков и др.
362
приемных колодцев и их высотное положение. Затем вычисляют отмет-
ки оси, борта, газонов, тротуаров и проводят проектные горизонтали.
На плане вертикальной планировки надписывают отметки горизон-
талей, уклоны, отметки переломных точек и водоприемных колодцев.
Пример вертикальной планировки сложного узла при устройстве пло-
щади показан на рис. XXXVI.8.
Объем земляных работ подсчитывают по поперечным профилям. При
проектировании площадей составляют картограмму земляных работ,
представляющую собой план территории, разбитой на квадраты разме-
ром 20x20 или 40X40 м, в углах которых вписаны рабочие отметки
грунтового основания, подготовленного для устройства покрытия. На
основании этих отметок вычисляют среднюю рабочую отметку для каж-
дого квадрата, а затем объем земляных работ.
§ XXXVI.5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЕРЕКРЕСТКОВ
И ГОРОДСКИХ ПЛОЩАДЕЙ
Перекрестки городских улиц можно проектировать по различным
схемам (рис. XXXVL9). Схему перекрестка выбирают с учетом перс-
пективных размеров и характера движения и, конечно, в зависимости
от плана уличной сети.
На перекрестках улиц движение транспортных средств и пешеходов
осложняется, что требует мероприятий, обеспечивающих безопасность
и удобство движения. Для повышения безопасности пересечения в
районах новой застройки следует проектировать с необходимым
расстоянием видимости, подобно тому, как это делается на загородных
дорогах. Однако весьма часто существующая застройка не позволяет
этого, поэтому на всех перекрестках с оживленным движением обычно
устраивают светофоры.
Пересечения улиц с железными дорогами в одном уровне проекти-
руют на горизонтальной площадке, которая должна заходить в обе сто-
роны на расстояние не менее чем на 10 м от крайнего рельса пути.
Вертикальная планировка перекрестков зависит от значения и ка-
тегорий пересекающихся улиц и направления продольных уклонов.
Отметки оси проезжей части пересекаемой, улицы могут сопрягаться
или с отметками оси пересекающей улицы, или с отметками лотков пе-
ресекающей улицы.
На магистральных улицах нельзя устраивать поперечные лотки. В
некоторых случаях можно проектировать односкатный поперечный
профиль на перекрестке (риа. XXXVI.10).
Рис. XX XVI.9. Схемы перекрестков (пересечений):
а—под прямым углом 6 - под косым углом; а- I образное примыкание; г — У-образпое
примыкание; д — смешанное; е — вилообразное; ж —сложное
383
Для движения пешеходов па перекрестках предусматривают пере-
ходы, выделенные на покрытии маркировочными знаками (металли-
ческими кнопками, окраской или плитками из цветного асфальта). На
улицах с оживленным движением для безопасности пешеходов устраи-
вают подземные переходы или островки безопасности (рис. XXXVI.11),
Классификация площадей в зависимости от их назначения, распо-
ложения и характера застройки дана в табл. XXXVI.10.
Ширину проезжей части и тротуаров на площадях назначают в за-
висимости от интенсивности и состава движения на примыкающих ули-
цах и от принятой организации движения. Схему организации дви-
жения транспорта и пешеходов проектируют на плане площади в мас-
штабе 1:500. При этом устанавливают число полос и направление дви-
жения автомобилей, троллейбусов, трамваев, автобусов и предусматри-
вают размещение светофоров, стоянок автомобилей и переходов.
При вертикальной планировке площади в зависимости от общего
характера рельефа и уклонов примыкающих улиц применяют односкат-
ную, выпуклую, вогнутую или сложную форму, удобную для движения
и позволяющую отводить воду.
Таблица XXXVI. 10
Назначение площади
Главные
Перед крупными общест-
венными зданиями и соору-
жениями, стадионами, теат-
рами, выставками, торговы-
ми центрами и другими ме-
стами массового посещения
Транспортные и пред-
мостные
Для пешеходных подходов к общественным
зданиям и для проведения демонстраций, парадов
и народных празднеств
Для подъезда пассажирского транспорта и под-
хода посетителей к общественным зданиям и со-
оружениям, для размещения остановочных пунк-
тов транспорта и площадок для стоянки автомо-
билей
Вокзальные
М и о го ф у н кии она ль н ы к
транспортных узлив
Предзаводскне
Колхозных рынков
Для распределения транспортных потоков по
примыкающим улицам и дорогам, для размеще-
ния пересечений и примыканий улиц и дорог как
в одном, так и в разных уровнях
Для подъезда к зданиям и сооружениям внеш-
него транспорта, для развязки движения транс-
порта и пешеходов в одном и разных уровнях,
для размещения остановочных пунктов транспор-
та и площадок для стоянки автомобилей
Для размещения общественных зданий и соору-
жений пригородного и городского транспорта,
подъездов и подходов к ним и для устройства
пересадки пассажиров с одних видов транспорта
на другие
Для подходов к проходным предприятий, для
развязки движения и размещения остановочных
пунктов транспорта и площадок для стоянки ав-
томобилей
Для организации движения, размещения оста-
новочных пунктов транспорта и площадок для
стоянки автомобилей
В связи в развитием автомо-
бильного движения и увеличением
числа автомобилей личного поль-
зования возникла настоятельная
необходимость устройства автомо-
бильных стоянок на площадях у
вокзалов, стадионов, театров и т. п.
Автомобильные стоянки должны
быть изолированы от транзитного
движения, а въезд и выезд сделаны
раздельными. Площадь автомо-
бильной стоянки рассчитывают, ис-
ходя из числа ожидаемых автомо-
билей на стоянке и площади места,
занимаемого одним автомобилем.
Принимают, что легковой автомо-
биль при однорядной установке
занимает 20 м2, при многоряд-
ной — 25 м’, автобус — при одно-
рядной установке — 32 м2, при
многорядной — 40 м3. Предстоя-
щее в ближайшие годы резкое уве-
личение количества легковых авто-
мобилей потребует оборудования
внеу,личных подземных или
многоэтажных стоянок.
На площадях, образующихся
при соединении нескольких улиц
или на подъездах к мосту, стоянки
транспорта не предусматриваются,
так как назначение площади огра-
ничивается распределением движе-
ния транспортных потоков, вли-
вающихся с примыкающих улиц.
Наиболее рациональная организа-
ция движения на таких площадях
достигается устройством в центре
направляющего островка в форме
круга (рис. XXXVI.12) или дру-
гой правильной фигуры. Размер
круга назначают возможно боль-
шим в зависимости от размера пло-
щади. Однако при этом ширина
проезда должна быть достаточной
для заданной интенсивности дви-
жения на вливающихся улицах.
Чем больше улиц примыкает к пло-
щади, тем больше должны быть
ширина проезда и диаметр круга.
Рис. XXXVI.10. Примыкание переулка
с изменением поперечного профиля
Рис. XXXVI.11. Схемы островков безо-
пасности на переходах через улицы:
/ — островок безопасности; 2 — цветной бе-
тон; 3 — проезжая часть; -/ — тротуары;
5 —светящаяся тумба; S—цветные плитки
Рис. XXXVI.12. Схема планировки
площади с кольцевым движением
385
Рис. XXXVI.13. Схема движения на- пересечении двух улиц:
а — в одном уровне;; б —в разных уровнях е устройством тоннеля;
/— и-атистрдлъ; И — улица: ///—рампа;. /V — юи цель;	— транзитное движение;, в, 7,
9, // — правые повороты: 6, &, Ю, F2 —левые повороты

Если форма площади не позволяет устроить центральный островок,
организацию движения решают при помощи нескольких направляю-
щих островков в виде разделительных полос или треугольников в обя-
зательным регулированием движения.
При большом движении транспорта и пешеходов пересечения на
транзитных магистралях делают в разных уровнях, устраивая тон-
нели или эстакады.
Тоннель строят в центральной части, улицы с таким расчетом, чтобы
транспорт мог поворачивать направо (рис XXXVI.13). Для пешехо-
дов также могут быть устроены специальные тоннели при большой
ширине улиц и интенсивном движении транспорта.
у § XXXVI. 6. ВОДООТВОД В ГОРОДСКИХ УСЛОВИЯХ
При поверхностной или открытой, системе водоотвода воду отводят
по лоткам или канавам в пониженные места и водотоки. При закрытом
водоотводе вода, собирающаяся в лотках проезжей части, стекает в
водоприемные колодцы, устраиваемые в лотках, а затем по трубам под-
земного водостока в тальвеги и водотоки.
Применяют и комбинированную систему, когда на части улиц
осуществляется поверхностный водоотвод для последующего- сброса
воды в подземный водосток.
Открытые канавы в городских условиях устраивать не следует, так
как их трудно содержать в надлежащем санитарном состоянии,
а к каждому дому необходимо устраивать переездные мостик»
или трубы.
Лучше отводить воду по лоткам, которые в городах образуют-
ся при устройстве подзоров — откосов, укрепленных мощением или
установкой бордюра.
Минимальный уклон канав и лотков принимается 5^/д1), в исклю-
чительных случаях 3»/00.
386
Закрытый водоотвод широко применяют в городах, особенно при
равнинном, плоском рельефе, затрудняющем устройство канав и лот-
ков. Если есть подземный водосток, улицу можно проектировать с ук-
лоном менее но в этом случае лотки делают пилообразного профи-
ля с уклонами 4—5°/01>. Этот профиль получается за счет изменения
глубины лотка в пределах 10—20 см и поперечного уклона проезжей
части з полосе, примыкающей к лотку, на ширине 1—2 м
Размеры пилообразных лотков (рис. XXXVI. 14) составляют:
	2	.2	5	।	*
г2 h	*2	г2
где I — расстояние между водоприемными колодцами, м; т — возвышение
борта тротуара над решеткой, м; п — возвышение борта тротуара на водораз-
деле, м; — продольный уклон борта; t2 — продольный уклон лотка;
Во всех понижениях пилообразного профиля лотка через каждые
40—60 м размещаются водоприемные колодцы (рис. XXXVI.15).
При проектировании водоотвода в населенных пунктах в первую
очередь устанавливают направление основных водосточных магист-
ралей, совмещая их с пониженными местами и тальвегами. Магистраль
закрытого водостока обычно располагают по направлению улиц и па-
раллельно линии застройки, но бывают случаи, когда но условиям
рельефа водосток прокладывают через территорию квартала. Водоот-
водные устройства на прилегающих территориях проектируют с уче-
том сброса воды в главную магистраль.
Из водоприемных колодцев, располагаемых в лотках, вода по отвод-
ным трубам диаметром 30—40 см поступает в трубу водостока. Водо-
сток каждой улицы через разветвленную сеть примыкающих уличных
водостоков присоединяют к магистральному водостоку, сбрасываю-
щему сточные воды в реку или тальвег.
Глубину проложения магистрального водостока назначают с таким
расчетом, чтобы к нему можно было подвести водосточные трубы с при-
легающих улиц. Уклон труб водостока обычно принимают равным ук-
лону местности и проверяют расчетом. Минимальный продольный ук-
лон определяют из условия, чтобы при заполнении водостока на -д-
высоты скорость была не менее 0,75 м/с во избежание отложения нано-
сов.
Чтобы вода не замерзла в трубах при промерзании грунта, глубину
заложения водостока назначают не менее глубины промерзания грун-
та, увеличенной на 0,3 м при диа-
метрах труб до 500мм. При боль-
ших диаметрах труб разрешается
их заглубление на глубину про-
мерзания за вычетом 0,5 м.
Элементы водосточной сети, рас-
стояния между дождеприемными
колодцами и размеры сечений труб
водостока в городских условиях
Рис. XXXVI. 14. Схематический про-
дольный профиль лотка:
1 — верх борта тротуара; 2—дао лотка;
<? — колодцы
38?
в-х
Рис. XXXVI.15. Водоприемный,
сборный колодец:
А — верхнее кольцо; 5 — среднее
кольцо; В — нижнее кольцо
рассчитывают по методу предельных интенсивностей, разработанному
проф. П. Ф. Горбачевым и принятому для проектирования город-
ских водостоков. Сечения лотков, канав и дорожных труб опреде-
ляют по формулам гидравлики.
Метод предельных интенсивностей заключается в том, что рас-
четная интенсивность дождя принимается соответствующей продол-
жительности дождя, равной времени протекания воды от наиболее
удаленной границы бассейна до расчетного сечения.
388
Для определения интенсивности дождя q (л/с-га) пользуются фор-
мулой
20"ggl>(] Ч-С Igp)
in
(XXX V1.3)
где п — показатель степени, определяемый по картам изолиний; q2Q —
интенсивность ливня, л/с на 1 га, для данного населенного пункта при про-
должительности 20 мин и вероятности превышения 1 раз в год, определяемая
для разных районов СССР по картам изолиний; С — климатический коэффи-
циент; р — повторяемость расчетного ливня, годы; t — продолжительность
ливня, мин
Расход ливневых вод определяют по формуле
Q = <fqF,	(XXXVI.4)
где F — площадь бассейна, га; q — интенсивность дождя, л/с на 1 га;
Ф — коэффициент стока, учитывающий потери.
Продолжительность расчетного дождя принимается равной «вре-
меня добегания» (см. гл. IX). В городских условиях это время пробега
воды по склонам территорий до первого водоприемного колодца, а да-
лее по подземным трубопроводам. Скорость стекания зависит от рас-
хода воды. Поэтому задача расчета стока решается последовательными
приближениями.
При высоком стоянии грунтовых вод для осушения земляного по-
лотна и понижения уровня грунтовых вод в городских условиях устраи-
вают дренажи, конструкция которых и методы расчета аналогичны при-
меняемым на загородных дорогах (см. гл. VIII).
§ XXXVI.7. ПОДХОДЫ К ГОРОДСКИМ МОСТАМ
Проектирование подходов к городским мостам в плане и продоль-
ном профиле значительно отличается от проектирования подходов к за-
городным мостам.
Расположение моста в плане и продольном профиле должно удов-
летворять архитектурно-планировочным требованиям, т. е. соответ-
ствовать генеральному плану города и планировке уличной сети, при-
мыкающей к мосту. Обычно при постройке большого моста реконструи-
руют примыкающую уличную сеть, создавая предмостную площадь и
новые широкие магистрали.
Направление оси мостового перехода назначают обычно как про-
должение оси улицы, примыкающей к мосту, соблюдая по возможности
условие перпендикулярного расположения моста к направлению тече-
ния реки. Выдержать оба эти условия одновременно не всегда удает-
ся, и поэтому часто городские мосты приходится строить косыми.
В. Москве, например, Большой Каменный мост имеет косину около 89,
а Краснохолмский — около 35°.
Ширину проезжей части городских мостов устанавливают в зави-
симости от перспективной интенсивности движения городского транс-
порта, а также ширины примыкающих улиц. Поскольку на мостах за-
389
Рис. XXXVI,16. Варианты расположения городских мостов:
а — в одним уровне с набережными; б — двускатный мост; б — с перекрытием на-
бережных
прещается остановка транспортных средств, движение происходит
с полным использованием ширины проезжей части. Поэтому ши-
рину проезжей части па мостах иногда делают несколько уже,
чем на улице.
Продольный профиль подходов к мостам зависит от высотной отмет-
ки проезжей части на мосту и вертикальной планировки прилегаю-
щих улиц.
При удобных предмостных площадях, на которых происходит раз-.
вязка движения, хорошо располагать мост в одном уровне с набереж-
ными (рис. XXXVI. 16, а). В большинстве случаев требования судо-
ходства вынуждают поднимать мост и проектировать его двускатным
с продольными уклонами не более 20—30°/о0, сопрягаемыми вертикаль-
ной кривой (рис. XXXVI. 16, б). При значительных возвышениях моста
над набережными мост удлиняют для пропуска набережных. Въезды
на мост располагают в этом случае на предмостных площадях или при
мыкающих улицах.
Продольные уклоны въездов в городских условиях назначают не-
свыше 40— 5О°/оо (рис. XXXVI.16, в).
Рис. XXXVI.17. Схема развязки движения на подходах к мосту:
я — ио типу перекрестка; б, & — с устройством островка; г —с кольцевым движением
390
В городских условиях откосы
выемок и насыпей на подходах к
мостам занимают часть улицы и
уменьшают ее пропускную спо-
собность. Поэтому вместо отко-
сов обычно устраивают подпор-
ные стены.
Развязка движения на под-
ходах к мостам и планировка
предмостовых площадей зависит
от расположения подходов к мо-
сту и интенсивности движения
на примыкающих улицах.
При расположении моста В Рис. XXXVI.18. Схема развязки движе-
одном уровне с набережными ния DPH устройстве^моста над вабереж-
предмостнуюплощадь распола-
гают рядом с ним. При малой
интенсивности движения по набережным развязку выполняют в виде
простого перекрестка с регулируемым движением (рис. XXXVI. 17, а).
Если движение по набережным большое, то предусматривают расши-
рение набережных на подходах к мосту. Перед мостом движение ..
организуют по эллиптической траектории, что создает равные ‘.
условия для автомобилей, следующих по мосту и по набережной .
(рис. XXXVI. 17, б, в). Если интенсивность движения на нескольких
улицах, подходящих к мосту, велика, на предмостной площади орга-
низуют правильное кольцевое движение (рис. XXXVI. 17, г).
Наиболее совершенная развязка движения получается при проекта- •
ровании мостов, перекрывающих набережные. Транспортные средства,
следующие по набережным, пропускают через береговые пролеты.
Ввиду значительной высоты въезд на мост располагают на при-
мыкающих улицах, а предмостную площадь относят за пределы
въездов.
Автомобили съезжают с моста на набережные вдоль подпорных
стен (рис. XXXVI.18). Уклон на съездах принимают не бо-
лее 40—50"/о0.
§ XXXVI.8. ПЛАНИРОВКА ГОРОДСКИХ НАБЕРЕЖНЫХ '
При планировке набережных решаются две задачи — обеспечение
проезда вдоль берега реки и укрепление берегов. Оформление набереж-
ной должно гармонировать с архитектурным ансамблем застройки бе- ;
реговой полосы.
Располагая набережные в плане, руководствуются линией регули- 
рования — линией пересечения горизонта меженных вод с откосами
берегов. Линию регулирования назначают таким образом, чтобы на- \
бережные имели плавное очертание, а берега реки были по возможнос-
ти параллельны друг другу. Кроме того, линию регулирования увязы-
вают с красной линией застройки на набережных для того, чтобы раз- •
391
местить улицы необходимой шири-
ны (рис. XXXV).19).
Выполнение указанных требова-
ний связано с необходимостью срез-
ки или подсыпки берегов и плани-
ровки прилегающей территории.
Вертикальная планировка набе-
режных должна предохранить от
затопления прилегающие кварта-
лы, а также защитить здания и
Ряс. XXXVI.19. Поперечный профиль
набережной в двух уровнях
дорожные сооружения от вредного
воздействия грунтовых вод. Берега реки укрепляют против размыва
кустарниками и деревьями, одерновкой, а при больших скоростях
течения воды — одиночным мощением на слое мха или лучше щебня.
Более совершенное укрепление откосов, обеспечивающее устойчивость
и правильную форму берегов, делают из крупных камней, бетонных
плит, кирпичной кладки или асфальтобетона.
В крупных городах берега укрепляют каменными, бетонными и же-
лезобетонными подпорными стенами. При устойчивых берегах применя-
ют бетонные и железобетонные одевающие стены (рис. XXXVI.20, а).
Если же берег необходимо подсыпать, устраивают массивные подпор-
ные стены на свайном основании (рис. XXXVI.20, б).
Для пропуска кабелей в набережных делают специальные камеры.
Выпуск водостоков проектируют выше уровня воды в реке, чтобы из-
бежать подтопления водосточной сети. Иногда водовыпуск распола-
гают ниже горизонта воды, чтобы набережные имели лучший вид, а во-
довыпуск не промерзал зимой.
392
Ввиду малого уклона рек продольный уклон набережных также
очень мал. Поэтому водоотводные лотки проектируют пилообразного
профиля с уклоном 50°/00. Водоприемные решетки ставят примерно
через 50—60 м с выпуском воды в реку.
Поперечный профиль набережной при большой ширине проезжей
части устраивают обычно двускатным, а при ширине до Юм — одно-
скатным с уклоном 15—25°/00 в сторону реки. Вдоль парапета или ре-
шетки набережной строят тротуар шириной до 5 м.
В городах, где есть пассажирское речное городское сообщение, в на-
бережных устраивают сходы к реке. Архитектурно оформленные сходы
и трибуны устраивают также на участках, предназначенных для про-
ведения водных спортивных состязаний.
Если примыкающий мост несколько выше набережной, то стену
набережной и тротуар постепенно поднимают до его уровня. При зна-
чительном возвышении моста тротуары и проезжую часть набережной
можно пропускать под мостом.
При пропуске движения по набережной под береговыми пролетами
моста подмостовой габарит должен иметь высоту 4,5—5,0 м. В этом слу-
чае стена набережной примыкает к опоре моста.
ПОСЛЕСЛОВИЕ "	& ;	'
Основы методов проектирования автомобильных дорог изложены
в учебнике в объеме и со степенью детализации, соответствующими тре-
бованиям учебного плана подготовки инженеров-строителей автомо-
бильных дорог. Они отражают современный уровень развития техни-
ки. Однако проектирование дорог не является застывшей, раз и навсег-
да сформировавшейся дисциплиной с четко очерченными границами.
Л1етоды проектирования все время развиваются благодаря использо-
ванию достижений смежных наук, учету опыта эксплуатации построен-
ных дорог и широким специальным исследованиям. В своей практи-
ческой деятельности инженер-проектировщик не сможет ограничивать-
ся сведениями, почерпнутыми только из учебника. Ему необходимо
следить за новыми достижениями по специальной литературе и прини-
мать личное участие в совершенствовании теории и практики проекти-
рования дорог.
Можно считать, что наиболее актуальными задачами развития мето-
дов проектирования на ближайшие годы должны явиться следующие:
1.	Более полный учет достижений теории автомобиля при обосно-
вании требований к элементам плана и продольного профиля автомо-
бильных дорог. В настоящее время существует значительный разрыв
между исследованиями устойчивости, управляемости и колебаний ав-
томобилей при движении по дорожным покрытиям, всегда имеющим
неровности, и упрощенными схемами, лежащими в основе современ-
ных формул, которые используются при разработке норм и техничес-
ких условий.
2.	Развитие принципов и методов ландшафтного проектирования
с учетом требований охраны окружающей среды. Необходим более глу-
бокий учет психофизиологических особенностей восприятия водителя-
ми дорожных условий и всей обстановки движения. Проложение до-
роги на местности и все элементы ее обустройства должны обеспечи-
вать безопасность, удобство пассажирских и грузовых перевозок и оп-
тимальные условия работы водителей. Дорожная обстановка должна
быть понятна водителям и диктовать им рациональные режимы дви-
жения.
3.	Переход от проектирования дорог на движение одиночных авто-
мобилей с расчетными скоростями к проектированию дорог с учетом
плотных потоков автомобилей, что особенно актуально в связи с опе-
режающим развитием автомобильного транспорта по сравнению с при-
ростом протяжения дорожной сети. Необходимо, чтобы дороги обес-
печивали не только возможность проезда транспортных потоков, но
и оптимальную организацию их движения. Особое внимание следует
обратить на проектирование вводов автомобильных дорог в города и го-
родских дорог, работающих с весьма большой интенсивностью.
4.	Дальнейшее развитие принципов научного планирования начер-
тания дорожной сети. На значительной части территории СССР дорож-
ная сеть недостаточна, а ее технический уровень низок. Это дает прин-
ципиальную возможность создания сети минимального необходимого
протяжения, наилучшим образом сочетающей интересы оазвитня про-
за*
мышленности, сельского и лесного хозяйства, пассажирских перево-
зок и т. д. Сеть должна предусматривать стадийное развитие по мере
освоения и заселения местности, а технические нормативы на дорогу
должны учитывать технологические особенности производственного
процесса. Потребуется коренное улучшение методов прогнозирования
интенсивности и состава движения на дорогах разного народнохозяй-
ственного назначения в целях повышения надежности этих методов.
5.	Более глубокий учет природных условий СССР. Действующее
дорожное районирование СССР явилось в свое время крупным дости-
жением отечественной пауки и позволило лучше учитывать климати-
ческие условия нашей страны при проектировании. Однако установ-
ленные дорожные зоны слишком велики и объединяют районы с су-
щественно отличающимися природными условиями. Необходим более
дифференцированный точный учет местных условий, в том числе осо-
бенностей микроклимата, обусловленных экспозицией дороги по отно-
ношению к странам света, возвышением над уровнем моря, гидроло-
гическими условиями и т. д.
6.	Обеспечение при проектировании круглогодичной стабильнос-
ти водно-теплового режима земляного полотна. Осенне-весеннее сни-
жение прочности грунтов, на которое сейчас вынужденно ориентирует-
ся проектирование дорожных одежд, недоиспользует возможности со-
противления грунта нагрузками, приводит к расходованию больших
количеств каменных материалов и омертвлению денежных средств.
Принцип сохранения грунтового основания в сухом состоянии дол-
жен быть полностью реализован с привлечением всех возможностей
современной химии для создания водо- и теплоизолирующих про-
слоек.
7.	Совершенствование методов расчета дорожных одежд с перехо-
дом от статических к динамическим расчетам, учитывающим особен-
ности кратковременного воздействия на дорожные одежды нагрузок от
двйжущихся автомобилей и упруго-вязкого характера протекающих
деформаций самих одежд и подстилающего грунта, а также накопления
усталостных деформаций в конструктивных слоях дорожной одежды.
8.	Создание и максимальное использование новых дорожно-строи-
тельных материалов па основе местных каменных материалов и побоч-
ных продуктов промышленности. Большие требования в связи с этим
должны быть предъявлены к поискам методов комбинированной обра-
ботки этих материалов для повышения их прочности, придания им
стабильных свойств, морозе- и влагоустойчивости, повышения срока
их службы в дорожных одеждах. Необходимо расширить круг приме-
няемых вяжущих материалов, более широко использовать в дорожных
одеждах искусственные каменные материалы и укрепленные грунты.
9.	Всемерное повышение роли технико-экономических обоснований
принимаемых в проектах решений, развитие принципов вариантного
проектирования. При этом необходим учет не только транспортно-
эксплуатационных качеств дорог и затрат на их строительство, но и
возможно более полный и точный учет факторов, лишь косвенно оце-
ниваемых в настоящее время, — влияния постройки дороги на со-
циально-экономическое развитие обслуживаемой дорогой зоны, удов-
395
летворепия требований охраны окружающей среды и эстетических
требований.
10.	Максимальное использование в качестве исходных материалов
для проектирования аэрофотоснимков и снимков из космоса при одно-
временном глубоком изучении грунтово-гидрологических условий о
широким применением геофизических методов разведки поверхностных
слоев грунта. Это не уменьшит значения наземных геодезических
съемок на этапах восстановления трассы и рабочего проектирования.
11.	Автоматизация проектирования дорог на основе комплексной
системы программ, начиная с технико-экономических обоснований,
уточнения нормативов трассы применительно к перспективному со-
ставу движения и трассирования по математической модели местности
и кончая графической выдачей всех чертежей принятого варианта. Это
не снизит значения творческого труда инженера, который на всех эта-
пах проектирования будет оценивать предлагаемые машиной решения
и вводить в них необходимые коррективы.
12.	Перевод расчетов мостовых переходов на использование теории
движения потока жидкости с переменной массой, наиболее полно ото-
бражающей фактические условия движения речного потока в русле
почти неизменной ширины. Перевод расчета местных размывов па тео-
ретическую основу взамен современной, грубо эмпирической.
Развитие региональных норм стока с малых водосборов как основы
уточнения гидрологических расчетов, характеризуемых в настоящее
время невысокой степенью достоверности.
Повышение требований к проектным решениям неизбежно связано
с необходимостью углубления подготовки и расширением инженер-
ного кругозора проектировщиков.
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
А
Аварийный съезд 298
Автобусные остановки 356, 357	\
Автозаправочные станции 357	11
Автомобильные магистрали:
в зоне оврагов 263
виражи 351—353
водоотвод 352—353
интенсивность движения 347, 348
поперечный профиль 349—353
продольный профиль 353, 354
проезжая часть 345—347
скорость движения 348
элементы плана и профиля 349
Аллювий 12, 38, 98. См. также Нано-
сы
Аккумуляция наносов, зона 13, 14, 41,
47,106
Аэрофотосъемка:
выбор места мостового перехода
195
геологические обследования 146,
147, 180
проложение трассы 136, 174—184
Б
Базис фотографирования 177, 178, 179
Балконы 305, 306
Баланс наносов 51—53, 58. 60, 65
Барханы 337, 344
Барханные цепи 338
Бассейн реки 11. См. также Водосбор
Батометр 203—205
Болота, виды 248, 249. См. также
Трассирование дорог. Земляное по-
лотно
— обследования 253—255
Боны 99
Быстротоки 265, 326
Д  в
Валы береговые 106, 10?. 112
— водоудерживающие 263, 264
— улавливающие 308
Вероятность превышения (ВП):
максимального расхода 19—21
— уровня 29
- расчетного паводка 93
Вертушки 201, 202
Вечномерзлые грунты 230—234. См.
также Земляное полотно
-----глубина оттаивания 236, 237
‘----деятельный слой 230, 232. 233,
235
Виадуки 263		•
Водомерный график 16—17, 54. 197
— пост 17, 26, 27, 31, 32
Водоотвод в городе 386—389
Водосбор 32, 33, 184
Водосброс 265, 326
Водохранилище 88, 89
— придорожное 262, 267
Волна ветровая 87	'	'
----------высота 88, 99, 100
	длина 88, 89,	'	4	'..
— — набег 88, 89, 99
----------------------------- удар 89
Воронка местного размыва 69. 70, 72,
73
Вспучивание — см. Пучение
Выработки подземные 274, 275. См.
, также Карст
	Г
Габарит подмостовой 90, 92
Галереи на участках камнепада 309,
310
— снегозащитные 322—324
Геофизические методы геологических
обследований:
микросейсморазведка 150, 152
сейсмоакустический метод 152—154,
315
электроразведка 150
— карстовых районов 272
— мостовых переходов 207
— электрозондирфвание 151, 152
— электропрофилирование 151, 152
«Гидрам-3», программа 57, 60
Гидрограф 16, 17, 54
397
Гидрологические материалы, источни-
ки 187
— работы 205—207
Гидрометрические работы 195—205
Глубина бытовая 37, 38
— — на пойме 65, 66
Гл\-бина заложения фундаментов опор
37, 38, 58
— оттаивания — см. Вечномерзлые
грунты
— после размыва — см. Расчет раз-
м ыва
Горные дороги:
в сейсмических районах 324, 325
изыскания 283, 288, 289
искусственные сооружения, малые
321
па участках лавин 318—324
- -- обвалов 308—310
— — оползней 314—318	_ . ;..L
— — осыпей 306- 308
— — селевых выкосов 310—313
перевальные 285, 287, 288. См. так*
же Тоннели
поперечный профиль 296, 298 306
продольный профиль 296—298
развитие по склонам 284, 285, 288
См. также Серпантины
трассирование по долинам рек 280 —
284	. . ;	.	.
Горные склоны:		.
выветривание 277, 278 о . С
деформации 279, 280
структура 277
съемка поперечных профилей 283,
284
График водомерный — см. Водомер-
ный график
— занимаемых земель 122, 126
— пропускной способности 166, 167,
220
—	прочности дорожной одежды 228
—	размещения линейных зданий 123,
126
—	скоростей движения автомобилей
171, 173, 219—221
Грунты — см. также Земляное полот-
но:
болотные, классификация 250—251
вечномерзлые 230—234
 засоленные 332—336
солонцовые 336, 337	.......
' д,- .. /
Дамбы наносозадерживающие 312
— отбойные 324
• - струепаправляюшие 84, 87, 94, 101.
См. также Регуляционные сооруже-
ния
---конструкция 107, 108
398
---- криволинейные 101, 102, 109
---- прямолинейные 103, 104
— — укрепление откосов 108—111
Деформации русловые 37, 68, 100, 104,
106. См. также Размыв
Дешифрирование аэроснимков 146,
179,180
Длина моста экономичная 37
Дорожки велосипедные 370	'
3
Зажоры 15, 16
Закрепление трассы:	,
в высотном отношении 143
— плане 141, 143
Заторы ледяные 15, 16
Затраты приведенные 116, 129, 165
Землетрясения — см. Горные дороги а
сейсмических районах
Земляное полотно:
в орошаемых районах 329, 330
— подвижных песках 340—342
— районах вечной мерзлоты 234—
240
— сейсмических районах 325
горных дорог 298—301
из засоленных грунтов 334—336
на болотах 255—258
повышение отметок 223	,. •.
укрепление 282	—
уширение 224, 225
Знаки дорожные 359—361
И
Изобары 197, 198
Изыскания дорог 114, 115, 117, 126,
132
---горных 288, 289
•---в карстовых районах 269, 271,
272
— — в районах болот 253—255
---для реконструкции 216—219
•— — инженерно-геологические 145—
154
— — месторождений дорежпо-строи-
тельных материалов 154—158
---техника безопасности 158—161
— — экономические ИЗ
Изыскания мостового перехода 184—
186	'
— ------для реконструкции 210—211
•-------камеральные 181 —191
-------- техника безопасности 161
Изыскательская партия 132—136, 186,
216, 217, 255
— экспедиция 132, 134
Интенсивность движения, ' прогнози-
рование 214—216
Календарный график строительных
работ 123 — 125
Кэрст, образование 269—273
— борьба 273. См. также Трасса до-
роги в карстовых районах
Карьеры дорожно-строительных мате-
риалов— см. Месторождения
Категории сложности местности по ге-
ологическому строению 147
Клетчатка вероятностей 28, 30
нормального распределения 28, 30
Коллектор 374
Кольматаж 112
Комплексы придорожные 357—359
Конус выноса 13—15, 29, 47, 81
-----горных рек 283
-----лавин 320	. .
— — оврага 259, 262
-----селевых потоков 310, 312
Конусы насыпей 36, 94
Коренные породы 12, 29, 38, 40, 66
Коэффициенты:
аварийности 169—172, 174, 220
асимметрии 23—25, 29, 30
безопасности 171—174, 220
вариации 23—25, 28, 29
возрастания расходов в русле 49,
50, 78
ежегодного прироста интенсивно-
сти движения 166
модульные 23, 25
относительной шероховатости 89
снижения пропускной способности
168, 169, 368
стеснения потока 50, 66, 68, 78, 85,
312
увеличения расхода 49, 51
формы опоры моста 70, 7'1
Шези 33
шероховатости 33, 34, 35
эффективности капиталовложений
(экономической эффективности) II,
165
Кривые:
вероятностей 22, 27, 28
расходов 17, 29—31, 33, 34, 47, 200
связи расходов 26, 27, 31, 33
—	— и уровней 31
—	уровней 32, 33, 197	, '
скорости потока 32, 33, 34
уклонов 197
Л
Лавины 318—324
Лавинорезы 324
Ледостав 15
Ледоход 15, 87, 206	’ ..
Ледяные переправы 5 . ........ .
Магистрали автомобильные — см. Ав-
томобильные магистрали
— городские 366, 367, 369, 375
Магистральный ход 137—140, 288
Масштабы аэрофотоснимков ’ 175, 183
Мерзлотный пояс 246, 247
Месторождения дорожно-строитель-
ных материалов 154—158, 209
Микросейсморазведка — см Геофи-
зические методы геологических об-
следований
Многолетнемерзлые грунты — см. Веч-
номерзлые грунты
Морфометрический способ расчета
33—35
Мостовые переходы 4, 5, 18, 36
----в городе 389, 390
— — выбор места 8, 189—191, 195
— — изыскания 184—210
----продольный профиль 90, 9L
---- реконструкция 210, 211
----состав проекта 211, 212
----стоимость 7, 19, 21, 36, 37
----через болота 258
Мосты 4, 36
—	большие (титульные) 5, 7
—	 высоководные 4
—	городские 389, 390
—	длина экономичная 37
— на автомагистралях 354
—	наплавные 5
—	низководные 4, 86
— отверстия — см. Отверстия мостов
— разводные 4, 5, 91
— — трасбордеры 5
Мотели 357	-
Н
Набережные 391 —393	;
Надежность дороги 128, 129	- . .
Наилок поймы 14,. 51	". 1
Наледи 245
— борьба 246, 247	‘
Наносы 12—14	- ,  0
— баланс 52, 53, 58. 60
—- взвешенные 14. 39, 53, 55,. 60
— донные 39, 53, 55, 60
— нерусловые 14, 40
— расход — см. Расход наносов
— руслоформирующие 14, 39, 40, 51,
52, 53. 54, 60, 106
— скорость движения 55
Насаждения декоративные 363, 364
— на городских улицах 370—371
— противоэрозионные 266, 267
— снегозащитные 362—364
Насыпи незатопляемые 36. 38, 46, 86,
87, 91. См. также Насыпи поймен-
ные
Насыпи пойменные:
возвышение бровки 38, 91
грунты, подбор 98, 99
откосы 94, 95, 98
; повреждения 95	'	•	, /
укрепление 95—100	. 
условия работы 86 - 90	’	'
ширина 94	’ ; ’
Насыпи фильтрующие 326	' ’
Невязка хода, допустимая 144
Нивелирование 143, 144
— фотограмметрическое 182, 183
Нуль-балансовый метод расчета 69
.	. О	; •	.
Обвалы 308—310
Обследования инженерно-геологиче-
ские 126
Овраги, образование 259—261
— закрепление 263—267. См. также
Трасса дороги в зоне оврагов
Ограждения 361, 362
Озеленение — см. Насаждения
Опознаки 176, 177
Оползни 282, 314—318
Опоры моста 7, 36
— — расчет размыва 70—72
Организация строительства 116. 117.
См. также Календарный график
строительных работ
Оросительная сеть 328
Осыпи 282, 306—308
Отверстие моста 36, 48, 68, 72, 106
----наименьшей длины 75
---- с сохранением пойменного уча-
стка 77, 78
----с уширенным руслом 76, 77
-- — через блуждающую реку 81, 82
----селевый поток 312
Отвод земель — см. График занимае-
мых земель	... .
Отказ дороги 129	. .,
Отмостка 63, 65, 68, 79
Охрана природы 116	J.
 ’•
Паводок 15. 16. 18, 19, 34, 87. 90
— расчетный 30, 34, 57—59, 85
—	руслоформирующий 40
Параллакс продольный 178, 179, 181,
183
Паромная переправа 4, 6
Перекрестки улиц 383, 384
Перепады 265, 326	” ',
Переходы через водотоки 3—7	...
Пески бугристые 338	.5
—	грядовые 338	•
—	подвижные 337—340	- • .
—	— закрепление 343, 344 '	1 .л,^.ч
Пикетажный журнал 141, 142
Питание рек 15, 16	к-
План болота 252
— дна реки 197, 198
— места мостового перехода в гори-
зонталях 191, 193 194
-------------— ситуационный 191—193
— трассы дороги 121, 123
— ------съемка 144, 288
Планировка городов 365, 366
— улиц 378—383
— площадей 382, 384, 385
Планово-высотное сгущение опорной
сети 177, 178, 183
Плотины земляные 267—269
Площадки для остановки автомоби-
лей 355. 356
Площади 384—386	- •
— предмостные 390. 391
Подпор 37, 38, 87, 88, 91
— наибольший возможный 85, 86 ri ’’
—	неполный 84	••
—	полный 83, 84
Подходы затопляемые 4, 6, 86
— незатопляемые 4, 6. См. также На-
сыпи пойменные
Показатель экономичности — см. Ко-
эффициент экономической эффек-
тивности
Половодье 15, 17, 18, 80. 93, 94. См.
также Паводок
Полоса краевая 349, 350
— разделительная 345, 349—353
— стояночная 350
Полумосты 304, 306
Полунасыпи- полувыемки 300, 301 ;
Полупустыни 327
Полутоннели 306
Поплавки 202, 203
Поправка гарантийная 25, 63. 73
Прикопки 149
Природные русловые деформации:. ’
на реках блуждающих 47
-------------меаидрирующих 46
— — немеандрирующих 42 —45 •
прогноз 38—48
Прогибомер 227, 228
Прогноз расходов максимальных: ...
аналитический 21—27	ж
графоаналитический 21, 22
Прогноз расчетного уровня 29, 30
Пролеты судоходные 92, 93
Пропускная способность — см. Гра-
фик пропускной способное»д
Пустыни 327
Пучины 225, 226
• допустимая величина 326, 237
400
р
Рабочие чеотежи 115, 126, 127, 146,
186, 378
Радиус гидравлический 33	' .
Разметка дорожная 361
Размыв 36. См. также Расчет размыва
— бытовой 47, 48
— гипотетический 54, 58, 60, 62
— допустимый 72
— местный 37, 38, 68—72, 100, 108
— общий 37, 38, 48, 49
— ограничение по геологическим ус-
ловиям 54, 63, 64
— суммарный 37
Ранжированный ряд максимальных
уровней 30, 93
----расходов 21, 22, 25
Растекания зона 83, 84
Расход наносов взвешенных 55, 60, 61
----донных 55, 61.
— —- измерение 196, 203—205
Расход потока 17
----бытовой 48
----измерение 195. 200, 201, 203
------ максимальный 18—22, См. так-
же Прогноз расходов
—- — относительный пойменный 34,
35
—------русловой 34, 47
----полный 49	;-.гГ
--------руслоформирующий 40
----селевого 311	;
Расчет размыва:
допустимого максимального 72—75
-----для моста наименьшей длины
75—76
-------- — с сохранением поймен-
ного участка отверстия 77, 78
— — _ — с уширенным руслом
76, 77
----------через блуждающую реку
местного 68—72	.
общего 48—53	' "
— в русле 51—65
— на пойме 51, 65—68
ограничения по геологическим ус-
ловиям 78—80
перед мостом, длина участка 54
применение ЭЦВМ 57—59
Расчетный судоходный уровень (РСУ)
92, 93, 94
Регуляционные сооружения 3, 10, 84,
100, 107. См. также Дамбы
----на блуждающих реках 104, 106,
111—113
Рейки водомерные 196
Реки блуждающие 41, 47, 64, 80- 83,
104	.
—	горные 281
—- меандрируюшие 41—-45, 64, 95, 104
— нсмсандрирующие 41, 45, 46, 64
Рекогносцировка 136, 137, 146
Реконструкция автомобильных дорог:
в плане 222, 223
— продольном профиле 223
дорожной одежды 226—229
земляного полотна 224—226
изучение режимов движения 219—
221
изыскания 216 - 219
прогнозирование интенсивности два-
жения 214—216
экономическая эффективность 163
Реконструкция мостовых переходов,
изыскания 210, 211
Рекультивация земель 118
Реперы 143. 196, 255
Речная долина 11—15, 36, 90, 91
---геологический разрез 209
— система 11,12
Рисберма 108, 109
Роза ветров 339	.	*
Русло реки 12—15, 17
—	— меженное 13
Русловой процесс 39
С
Сдвигомер- крыльчатка 253, 254
Сейсмические районы 324, 325
Сейсмоакустическая разведка — см.
Геофизические методы геологиче-
ских обследований
Селевые выносы 282, 310, 311
Сследук 313
Серпантины 289	.
—	второго рода 292
—	проектирование 292—294 . V
— расчет 290, 291
— симметричные первого рода 292
Сигнальные столбики 361
Слой деятельный 230, 231, 233
Сметы 117
Скважины буровые 148, 149, 207—209
Скорость движения автомобилей:
в городах 367
на магистралях 348. См. также Гра-
фик скоростей движения автомо-
билей
Скорость течения потока:
в русле после размыва 61, 62
допускаемая 98
измерение 195, 198—203
на пойме средняя сжатого потока
65
при максимальном расходе 32—34
размывающая 40, 43, 56, 62, 61, 66,
80, 109

Согласования проектных решений Г19
Солончаки 33?
Спрямление русла 104', 105, 282
Стены одевающие 303, 304, 306, 392
— подпорные 301—303, 317, ЗГ8, 324,
392
Стереомодель местности 174—184
Стеснение потом 9, 36, 37, 72. См. так-
же Коэффициент стеснения
Сток речной 8, 19
----водный 13, 15, 18
---- годовой, объем 16
----максимальный 12, 19. См. также
Паводок. Половодье
----твердый 14, 15, 40. См. также
Наносы
Сток поверхностный 11, 12
— подземный 11
Стоянки автомобильные 355, 385
Съемки геодезические 140—145
— горных склонов 283, 284, 288
— недоступных расстояний 145
— топографические места перехода
191-195
: г ; т
Теплоизоляционные слои 226, 240, 241
— — теплотехнический расчет 241 —
244
Технике экономический доклад (ТЭД)
Мб
Технико-экономическое обоснование
(ТЭО) 116, П7, 146
Технический проект:
автомобильной дороги 115, Г17—
120, 123, 126
и н ж е н.е р н о - ге о л о ги чес к ие и зъгск а н и я
мостового перехода 186	..,
оформление 121—126	’Л
согласование 119
сравнение вариантов 162, 163
Техно-рабочий проект 115, 227, 216,.
377
Тоннели на горных дорогах 294 -296
— городские 386
— подводные 4, 6
Тормозной съезд — см. Аварийный
съезд	...
Торф 249, 250—253, 255—257	.. > ь
Траверсы 97, 98, 108, 109
Трамвайное полотно 370, 371
Транзит наносов, зона 13, 14, 41. 262
Транспортирующая способность пото-
ка 54t 55, См. также Расход нано-
сов	.....
402
Трасса дороги
варианты 116, 136	-
в районах болотистых 251
— — горных — см. Горные дороги
— — карстовых 273
— — орошаемых 328, 329
— — подвижных песков 340, 344
— зоне оврагов 261—263
вынос на местность с карт и аэро-
снимков 138
закрепление 141, 143
проложение на местности 136—140
магистральный ход 137—140
проложение на местности 136—140
— по стереомодели 175, 177—184
Тротуары 370, 384
Тюфяки защитные 108—111
У
Удлинение ряда непрерывных наблю-
дений — см. Кривая связи расходов-
Уклон потока 46, 41, 50, 84, 85, 197
— трения 85
Улицы городские:	. ‘
изыскания 377, 378	Г4 '
классификация 366, 367
планировка вертикальная 379—383
— горизонтальная 378', 379
подземные коммуникации 372—374
поперечный профиль 370—376
пропускная способность 368, 369
скоростного движения 375
ширина проезжей части 366, 369
Уравнение баланса наносов см: Ба-
ланс наносов
Уровень воды 17, 30, 84, 85, 91
— наивысший 18, 34, 93
— — определение 206
— соответствующий расчетному рас-
ходу 33
Усиление дорожной одежды 226—229
Устои 36
Уширение дорожной одежды 229
— земляного полотна 224, 225	•
— русла 62, 68
Фундаменты опор — см. Глубина за-
южения
Функция, характеризующая мостовой
переход 50	. ......
ш
Шаблоны для подбора кривых на сте-
реомодели местности 181
— — проектирования поперечных
профилей горных дорог 297
---- проектирования серпантин 292,
293
Шуга 15
Шугоход 15
Шурфы 148, 149
— на мостовых переходах 208, 209
Э
ЭВМ;
проектирование автомобильных до-
рог 130—132
-------по аэрофотоснимкам 183
расчеты мостовых переходов
Электроразведка — см. Геофизике-?
ские методы геологических обследо-
ваний	
Эпюра скорости автомобиля, сглажен-'
нал 221
— расходов наносов 39
— средних скоростей и элементарных
расходов воды 201, 202
— элементарных расходов 201, 21)2,
204
Эрозии aoEia 13, 14, 41, 47
Эрозия почв — см. Овраги
Эстакады на болотах 257
-----горных дорогах 306
— пойменные 87
Эталон технического проекта 120
Эффективность капитальных вложе-
ний 110, 163, 164, 166
ОГЛАВЛЕНИЕ
Г.,-	.	Раздел шестой
ПРОЕКТИРОВАНИЕ МОСТОВЫХ ПЕРЕХОДОВ
Глава XVIII. Общие сведения о переходах через водотоки 1	$
§ XVII1.1. Основные понятия. Виды переходов через водотоки..........	3
§ XVIII.2. Основные положения проектирования мостовых переходов 8
§ XVIII.3. Речные долины и русла рек. Типы питания рек................И
Глава XIX. Гидрологические расчеты при проектировании мостовых
переходов	18
§ XIX.1. Задачи и принципы гидрологических расчетов .  .............18
§ XIX.2. Методика прогноза максимальных расходов воды в реках . . 21
§ XIX.3. Определение уровней воды и скоростей течения, соответствую-
щих максимальным расходам....................... ........ . 30
Глава XX. Расчет отверстий больших и средних мостов	'	.  М
§ XX I- Основные положения расчета отверстий мостов ...	... 36
§ XX.2. Учет природных деформаций русел при проектировании мосто-
вых переходов ......................................... .....	38
§ XX.3. Принципы расчета общего размыва под мостами...............48
§ XX.4 Расчет размывов в руслах под мостами	...........53
§	XX.5.	Расчет	размывов на пойменных участках отверстий	мостов	65
§	XX.6.	Расчет	местного размыва у опор мостов .................68
§	XX.7.	Расчет	отверстий больших и средних мостов..........  -	72
§	XX.8.	Расчет	подпора перед мостами ...........	...	83
Глава XXI. Проектирование подходов к мостам и регуляционных соо-
ружений	85
§ XXI. 1. Условия работы пойменных насыпей.........................86
§ XXI 2. Проектирование пойменных насыпей........................  90
§ XXI.3. Задачи и принципы регулирования рек у мостов.............100
§ XXI.4 Конструкции регуляционных сооружений ..................  	107
Список литературы
404
113
Раздел седьмой
ПРОЕКТНО-ИЗЫСКАТЕЛЬСКИЕ РАБОТЫ
/ J
Глава XXII. Организация проектирования автомобильных дорог 114
§ XXII.1. Виды проектно-изыскательских работ......................114
§ XXII.2. Технико-экономическое обоснование дорожного строительства 116
§ XXII.3. Требования к техническому проекту.......................117
§ XXII.4. Состав и оформление технического проекта................120
§ XXII.5. Рабочие чертежи........................................  126	ч
§ XXII.6. Обеспечение надежности проектных решений................123
§ XXII.7. Использование при проектировании автомобильных дорог
электронно-вычислительных машин . . , ............................130
Глава XXIII. Изыскания автомобильных дорог	132
§ ХХШ.1. Организация работы изыскательской партии.................132
§ XXIII.2. Проложение трассы на местности.........................136
§ XXIII.3. Геодезические работы на изысканиях ....................140
§ XXIII.4. Почвенно-грунтовые и инженерно-геологические обследова-
ния при изысканиях дорог . .......................................145
§ XXIII.5. Геофизические методы инженерно-геологических обследо-
ваний ........................................................... 150
§ XXIII.6. Изыскания карьеров дорожно-строительных материалов 154
§ XXIII.7. Техника безопасности при изысканиях автомобильных дорог 158.
Глава XXIV. Сравнение вариантов автомобильных дорог	162
§ XXIV.1. Сравнение вариантов дороги по строительным и эксплуата-
ционным затратам................................................. 162
§ XXIV.2. Оценка вариантов автомобильных дорог по пропускной спо-
собности ........................................................ 166
§ XXIV.3. Оценка вариантов автомобильных дорог по степени обеспе-
чения безопасности движения.......................................169
Список литературы .	.	.	.	.....	.	.	.	... . . 174
Глава	XXV. Проектирование дорог	по	материалам аэрофотосъемки	174
§ XXV.1.	Стереомодель местности	..........................  174
§ XXV.2. Трассирование дорог по стереомоделям .... ...............179
Список литературы .	.	.	.....	.	.	.	. .. . 184
Глава XXVI. Технические изыскания мостовых переходов	;	184
§ XXVI.1. Задачи и состав изысканий...............................184
§ XXVI.2. Подготовительные работы...............................  187
§ XXVI.3. Топографические работы на подробных технических изыска-
ниях мостовых переходов.........................................  191
§ XXVI.4. Гидрометрические работы...............................  195
§ XXVI.5. Гидрологические работы................................  205
§ XXVI.6. Инженерно-геологические работы ............. 207
§ XXVI.7. Особенности изысканий для реконструкции мостовых пере-
ходов ........................ ....... .......................... 210
§ XXVI.8. Состав проекта мостового перехода.....................  211
405
Глава XXVII Особенности изысканий и проектирования реконструкции
дорог
§ XXVII.1. Особенности реконструкции дорог.......................
§ XXVII.2. Прогнозирование интенсивности движения на реконструиру-
емой дороге ......................................... ..........
§ XXVII.3. Технические изыскания при реконструкции дорог.........
§ XXVII.4. Изучение режимов движения на реконструируемых дорогах
§ XXVII.5. Реконструкция дороги в плане и продольном профиле . .
§ XXVII.6. Реконструкция дороги в поперечном профиле.............
§ XXVII.7. Мероприятия по устранению пучин.......................
§ XXVII.8. Реконструкция и усиление дорожной одежды ......
Список литературы .................................. ...
2И.
213'
214
216
219
222
224
225
225
229
Раздел восьмой
ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДОРОГ В СЛОЖНЫХ ПРИ-
родных условиях	и:
Глава XXVIII. Проектирование дорог в районах распространения вечно- .
мерзлых грунтов	230
§ XXVIII,1. Особенности проложения трассы в районах распростри н ния
вечномерзлых грунтов ........................................... 230
§ XXVIH.2, ’Конструкция земляного полотна дорог н районах вечной
мерзлоты ..........................................	....... . 231
§ XXVIII.3. Наледи и борьба с ними...............................215
Слисок литературы...........................................*	. 2i?
Глава XXIX. Проектирование дорог в заболоченных районах .
§ XXIX.1. Образование, характеристика и виды болот . . . , .	. . 243
§ XXIX.2. Проложение трассы в болотистых районах ....... . 251
§ XXIX.3. Обследование болот при трассировании дороги ...... . . 253
§ XXIX.4. Конструкция земляного полотна на болотах...............255
Список литературы ...............................................	253
Глава XXX. Проектирование дорог в овражистых районах <	: 2Й?'
§ XXX.1. Эрозия почв и образование оврагов . .	- г . о
§ XXX.2. Трассирование дорог в зоне оврагов............. ; . л . .261
§ XXX.3. Устройство плотин на пересечениях оврагов ...... г 267
Глава XXXI. Проектирование дорог в карстовых районах	О)
§ XXXI.1. Карстовые процессы .... ......................,	. 269
§ XXXI.2. Проектирование дорог в карстовых районах .... . . ,	273
Список литературы .	.	.	4	: '	.	.	.	.	.	/	. 2^5
Глава XXXII. Проектирование дорог в горной местности	275
§ XXXII,1. Особенности горных районов...................>	. .	. '.-27$
§ XXXII,2. Устойчивость горных склонов .......................  .	277
§ XXXII.3. Проложение дорог по долинам горных рек . .  ..........280
§ XXXII.4. Развитие линии по склонам и перевальные дороги.........284
§ XXXII.5. Проектирование серпантин , .......................... 289
§ XXXII.6. Тоннели .... ...... ,. . i	294
406
§ ХХХП.7. Продольный профиль горных дорог ..... .-. ... . 295
§ ХХХП.8.	Поперечные	профили	горных дорог ...........	298
§ XXXII.9.	Проложение	дороги	по участкам	осыпей и камнепадов	306
§ XXXII.10.	Пересечение	селевых	выносов . .	..... Г . . . .	319
§ XXXII.11.	Пересечение	дорогами	оползневых	участков..3U
§ XXXII.12. Защита дорог от лавин ................................318
§ XXXII.13. Особенности проектирования автомобильных дорог в сей-
смических районах............................................. -	324
§ XXXII.14. Особенности проектирования малых искусственных соору-
жений в горных	условиях .......................  326
Список	литературы .............................................. 327
Глава ХХХШ. Проектирование автомобильных дорог в засушливых
районах	327
§ ХХХШ. 1 Особенности засушливых районов. Проектирование дорог
в районах искусственного орошения . . . ...................... -	327
§ ХХХШ.2. Проектирование дорог в засоленных грунтах . ............331
§ XXXII1.3. Особенности изысканий и строительства дорог в песчаных
пустынях . .	............... ..  337
§ ХХХШ.4 Закрепление песков....................................  343.
Список литературы..............................................  .344
Раздел девятый
ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМОБИЛЬНЫХ МАГИСТРАЛЕЙ, ГОРОД- 
СКИХ ДОРОГ И УЛИЦ
Глава XXXIV. Особенности проектирования автомобильных магистралей 345
XXXIV.1. Технические условия на проектирование автомобильных
магистралей.........................................345
§ XXXIV.2.	Поперечный	профиль	автомобильных	магистралей .... 349
§ XXXIV 3	Продольный	профиль	автомобильных магистралей.......353
Список	литературы..............................................354
Глава XXXV. Оборудование и благоустройство дорог	..
§ XXXV.1. Комплекс мероприятий по обслуживанию движения .... 354
§ XXXV.2. Средства информации водителей об условиях движения
Ограждения и направляющие устройства.............................359
§ XXXV.3. Озеленение дорог.......................................362
Г Л а в a iXXXyt Проектирование городских улиц	?	365
§ XXXVI.1, Планировка уличной сети и элементы городских улиц 365
§ XXXVI.2. Поперечные профили улиц...............................375
§ XXXVI.3. Особенности изысканий и проектирования городских дорог
в плане и продольном профиле ................................... 377
§ XXXVI.4. Горизонтальная в вертикальная планировки..............378
§ XXX VI.5. Проектирование перекрестков и городских площадей......383
§ XXXVI.6, Водоотвод в городских условиях .......................386
§ XXXVI.7. Подходы к городским мостам..........................  389
§ XXXVI.8. Планировка городских набережных . ... . ..... . 34
Послесловие..........................до;., ; ,ч -	. .394
Предметный указатель . . . . . . . . , / ;	. ,397. .
407'