Проектирование железнодорожных станций и узлов. Справочное и методическое руководство

Малое

8-6

0,02

То же и ракушка

Большое и среднее

3-2

0,02

__________

¹ Малое увлажнение вероятно в пределах IV и V дорожно-климатических районов с количеством осадков до 300 мм в год; среднее увлажнение - в пределах III района; большое увлажнение - в пределах I и II районов, а также в районах Закавказья и на Черноморском побережье Кавказа.

² В обоснованных случаях верх земляного полотна станционных площадок разрешается проектировать с поперечным уклоном 0,03.

Поверхности скатов придается уклон в стороны водоотводов, определяемый в зависимости от видов грунтов земляного полотна и балласта, от климатических условий (условий увлажнения) и числа путей, располагаемых в пределах ската, в соответствии с нормами Указаний по проектированию земляного полотна железных и автомобильных дорог (СН 449-72), приведенных в табл. 6.3.

В районах с засушливым климатом, когда земляное полотно отсыпано из скальных и хорошо дренирующих грунтов (крупнообломочных и песчаных, кроме мелких и пылеватых песков), верху площадки земляного полотна разрешается придавать горизонтальные очертания.

Поперечную планировку верха земляного полотна на промежуточных станциях всех типов, а также на обгонных пунктах и разъездах поперечного типа проектируют, как правило, двускатными уклонами, направленными в разные стороны: на однопутных линиях - от оси междупутья существующего главного и предполагаемого второго главного путей, на двухпутных линиях - от оси междупутья между главными путями.

На разъездах с продольным расположением приемо-отправочных путей поверхность земляного полотна и верх балластной призмы проектируют двускатными, уклоны следует направлять: в пределах пассажирской платформы, расположенной в междупутье главного и смежного путей, - в обе стороны от борта платформы; вне пределов платформы - в обе стороны от оси междупутья указанных путей.

Профиль земляного полотна для размещения локомотивного и вагонного хозяйства, грузового двора проектируют одно- и двускатным. Уклон ската необходимо проектировать по направлению от здания во внешнюю сторону. При значительной ширине территории целесообразно применять пилообразный профиль.

Профиль земляного полотна отдельных приемо-отправочных и сортировочных парков в зависимости от местных условий проектируют односкатным, двускатным или пилообразным.

Верх земляного полотна новых путей, проектируемых рядом с существующими (в том числе при открытии новых раздельных пунктов на существующих линиях), проектируют с поперечным уклоном от бровки существующих путей.

При уширении станционной площадки присыпкой к существующему земляному полотну должен быть обеспечен нормальный отвод воды, фильтрующейся с существующего земляного полотна.

Если на существующем земляном полотне низ балластного слоя расположен ниже отметки основной площадки проектируемого земляного полотна или верх земляного полотна отсыпан дренирующим грунтом, то верхнюю часть земляного полотна проектируют из дренирующего грунта. Применение дренирующего грунта не обязательно, если поверхность существующего земляного полотна, расположенного на насыпи или в выемке, имеет уклон в противоположную сторону от проектируемого земляного полотна.

Ширину присыпок следует назначать в зависимости от высоты и крутизны откосов, состояния и свойств используемых грунтов, местных климатических условий, а также от параметров строительных и транспортных средств и организации строительных работ в условиях близости эксплуатируемого земляного полотна.

Для возможности механизации земляных работ ширина присыпок должна быть:

при скальном грунте                                   не менее 3,0 м;

» дренирующем грунте                                 »       »    3,5 »;

» недренирующем грунте                             »       »    4,0 ».

Уменьшение указанной выше ширины присыпок допускается при досыпке дренирующим грунтом насыпей высотой до 4 м, сложенных такими же грунтами. При этом необходимо предусматривать соответствующую организацию строительных работ.

При уширении насыпи из глинистых грунтов на ее откосе устраивают уступы шириной 1-1,5 м с уклоном 0,01-0,02 в полевую сторону; при высоте насыпи до 1 м, а также если насыпь существующего пути сооружена из песчаных, гравелистых или предварительно разрыхленных скальных грунтов, устройство уступов не требуется, в этом случае необходимо предусматривать очистку откосов.

При проектировании земляного полотна станции площадки, располагаемые в разных уровнях (с большой разницей отметок), сопрягают откосом крутизной 1 : 1,5; в случае значительного водосбора у подошвы промежуточного откоса проектируют кювет или лоток. В отдельных случаях допускается устройство подпорных стен.

Рис. 6.2. Образец поперечного профиля земляного полотна новой станции (цифры в кружках - условные обозначения грунтов основания, отметки и размеры в метрах, высота граф в миллиметрах)

Рис. 6.3. Поперечный профиль земляного полотна переустраиваемой станции

Рис. 6.4. Очертание земляного полотна главных путей на перегонах:

а - однопутной линии из глинистых и недренирующих песков и мелких пылеватых песков; б - то же двухпутной линии; в - однопутной линии из скальных, крупнообломочных и песчаных грунтов; г - то же двухпутной линии (размеры в метрах)

Примеры поперечного профиля земляного полотна на новой и переустраиваемой станциях приведены на рис. 6.2 и 6.3.

За пределами раздельных пунктов поперечное очертание удлиняемых разъездных путей (до длины двухпутных вставок) проектируют по нормам, установленным для новых железных дорог главой СНиП II-39-76.

Очертание земляного полотна поверху на перегонах однопутных и двухпутных железных дорог показано на рис. 6.4.

Крутизна откосов насыпей и выемок. В благоприятных инженерно-геологических условиях крутизну откосов насыпей и выемок земляного полотна следует принимать, руководствуясь данными табл. 6.4 и 6.5. При этом учитывают вид грунтов, высоту насыпи или глубину выемки, геологические, гидрогеологические и климатические условия местности, а также намечаемые способы производства работ.

Таблица 6.4

Крутизна откосов насыпей

Вид грунта, используемого для возведения насыпей

Высота насыпей

до 6 м

до 12 м

в верхней части высотой до 6 м

в нижней части

Скальный из слабовыветривающихся пород; гравийный, галечниковый, щебенистый и дресвяный грунты; песок гравелистый, крупный и средней крупности; шлак металлургический

1 : 1,5

1 : 1,5

1 : 1,5

Песок мелкий и пылеватый; грунты глинистые, в том числе лёссы и лёссовидные суглинки

1 : 1,5

1 : 1,75

1 : 1,5

1 : 1,75

1 : 1,75

1 : 2

Песок мелкий, барханный в условиях засушливого климата

1 : 2

1 : 2

1 : 2

Примечания. 1. В знаменателе приведены значения крутизны откосов для насыпей из пылеватых грунтов в районах избыточного увлажнения и из одноразмерных мелких песков.

2. Крутизну откосов насыпей из глинистых грунтов тугопластичной консистенции при высоте до 6 м следует принимать 1 : 2 для дорог I, II и III категорий; 1 : 1,75 - для дорог IV и V категорий; крутизну откосов и конструкцию насыпей высотой более 6 м следует назначать по результатам расчетов.

Таблица 6.5

Крутизна откосов выемок

Вид грунта и скальных пород

Высота откосов выемок, м

Крутизна откосов выемок

Скальные:

слабовыветривающиеся

12

1 : 0,2

легковыветривающиеся неразмягчаемые

12

1 : 0,5-1 : 1,5

легковыветривающиеся размягчаемые

6

1 : 1

То же

Свыше 6 до 12

1 : 1,5

Крупнообломочные, песчаные и глинистые однородные, в том числе лёссовидные, твердой, полутвердой и тугопластичной консистенции

12

1 : 1,5

Пески мелкие барханные

2

1 : 10

То же

12

1 : 1,75

Лёссы:

в районах с засушливым климатом

12

1 : 0,1-1 : 0,5

вне районов с засушливым климатом

12

1 : 0,5-1 : 1,5

Примечания. 1. В скальных слабовыветривающихся породах в благоприятных инженерно-геологических условиях при применении скважинных зарядов допускается предусматривать вертикальные откосы выемок.

2. Крутизну откосов высотой до 6 м выемок железных дорог I и II категорий в глинистых и пылеватых грунтах в районе избыточного увлажнения следует принимать 1 : 2.

3. Конструкцию и крутизну откосов выемок в легковыветривающихся скальных породах и в лёссах следует проектировать с учетом опыта строительства и эксплуатации земляного полотна дорог в рассматриваемом районе.

Откосы насыпей, выемок и всех защитных и водоотводных земляных сооружений и устройств, возводимых из грунтов или сооружаемых в грунтах, подверженных разрушению от атмосферных воздействий, а также подтопляемых, должны быть укреплены.

Тип укрепления следует назначать, руководствуясь конструкцией сооружения, интенсивностью воздействия внешних факторов и физико-механическими свойствами грунтов в соответствии с Техническими указаниями по технологии сооружения железнодорожного земляного полотна ВСН 186-75 (1975, Оргтрансстрой).

Подсчет объемов земляных работ. Для определения проектных объемов земляных работ вычисляют площадь поперечного сечения станционной площадки по поперечным профилям (ниже приведены способы ручного подсчета площадей).

Этот подсчет для раздельных пунктов с малым числом путей и расположенных на равнинной местности, как правило, выполняют аналитически (табл. 6.6), а расположенных на косогорах - графическим интегрированием.

Для подсчета способом графического интегрирования поперечный профиль вычерчивают на миллиметровке в масштабе 1 : 200 (1 см соответствует 2 м) и делят на элементарные площадки шириной 0,5 см (рис. 6.5). В середине каждой площадки отмечают ординаты. Площадь элементарной площадки равна произведению средней ординаты на ширину площадки. Площадь поперечного сечения поперечника (в м²) по ординатам определяют с помощью измерителя или полоски миллиметровки сложением всех средних ординат (в см) и умножением полученной величины на 2. При этом необходимо учесть также площадь сливной призмы.

Рис. 6.5. Поперечные профили земляного полотна

Таблица 6.6

Определение площадей поперечного сечения земляного полотна в равнинной местности

Наименование

Очертание поперечного сечения

Формулы для определения площадей

Насыпь с профилем:

F_н = bH + mН² + w

односкатным

двускатным

Выемка

F_в = BH + mН² + 2q - w

Кювет

при n = m = 1,5

q = h(a + 1,5h)

Примечание. В таблице приняты следующие обозначения:

F_н и F_в - площади поперечного сечения земляного полотна соответственно на насыпи и в выемке;

b - ширина земляного полотна;

Н - высота насыпи или глубина выемки;

m и n - крутизна откосов;

w - площадь поперечного сечения сливной призмы;

В - ширина земляного полотна и кюветов в выемке на уровне бровки полотна;

q, h и а -    соответственно площадь поперечного сечения, глубина и ширина дна кювета.

Рис. 6.6. Схемы к подсчету площадей земляного полотна на косогорной местности при уклонах откоса земляного полотна i_n и местности i_m, направленных в одну (а) и в разные (б) стороны

Подсчет площадей поперечного сечения земляного полотна на косогорной местности. Для вычерчивания поперечника при расположении земляного полотна станционной площадки на косогорной местности необходимо определить расстояние х₁ (рис. 6.6, а) и х₂ (рис. 6.6, б) от бровки земляного полотна до нулевой точки А

х₁ = а₁К₁; х₂ = а₂К₂,

где а₁ и а₂ - рабочие отметки;

К₁ и К₂ - коэффициенты.

К₁ = 1 : (i_n - i_m); К₂ = 1 : (i_n + i_m).

Значения коэффициентов К₁ и К₂ указаны в табл. 6.7.

Таблица 6.7

Значения коэффициентов К₁ и К₂

i_m

i_n

1:1,5

1:1,23

1:1

1:1,5

1:1,23

1:1

К₁

К₂

0

1,50

1,25

1,00

1,50

1,25

1,00

0,01

1,52

1,27

1,01

1,48

1,24

0,99

0,02

1,55

1,28

1,02

1,46

1,22

0,98

0,03

1,57

1,30

1,03

1,44

1,21

0,97

0,04

1,60

1,32

1,04

1,42

1,19

0,96

0,05

1,62

1,33

1,05

1,40

1,18

0,95

0,06

1,65

1,33

1,06

1,38

1,16

0,94

0,07

1,68

1,37

1,07

1,36

1,15

0,93

0,08

1,71

1,39

1,08

1,34

1,14

0,93

0,09

1,74

1,41

1,10

1,32

1,12

0,92

0,10

1,77

1,43

1,11

1,31

1,11

0,91

0,11

1,80

1,45

1,12

1,29

1,10

0,90

0,12

1,83

1,47

1,14

1,27

1,09

0,89

0,13

1,87

1,49

1,15

1,26

1,08

0,88

0,14

1,91

1,52

1,16

1,24

1,06

0,88

0,15

1,94

1,54

1,18

1,23

1,05

0,87

0,16

1,98

1,56

1,19

1,21

1,04

0,86

0,17

2,02

1,59

1,21

1,20

1,03

0,85

0,18

2,06

1,61

1,22

1,18

1,02

0,85

0,19

2,10

1,64

1,23

1,17

1,01

0,84

0,20

2,15

1,67

1,25

1,15

1,00

0,83

Продольные профили. Образцы сокращенного и подробного продольного профиля главных путей в пределах станции (узла) и соединительных ветвей приведены на рис. 6.7 и 6.8.

Масштабы подробного продольного профиля: горизонтальный - 1 : 10000, вертикальный - 1 : 1000.

Рис. 3.7. Образец сокращенного продольного профиля

Рис. 6.8. Образец подробного продольного профиля подхода к станции

Масштабы сокращенного профиля: горизонтальный - 1: 50000, вертикальный - 1:1000. Подробный продольный профиль можно совмещать с геологическим.

6.2. ВОДООТВОДНЫЕ УСТРОЙСТВА К общему комплексу устройств по отводу поверхностных и производственных вод на станциях относятся вертикальная планировка поверхности земляного полотна и балластной призмы, канавы и кюветы, лотки, подземная сеть водостоков со смотровыми и ливнеприемными колодцами, песколовками и нефтеловушками, а также искусственные сооружения (мосты, трубы, перепады и др.).

При проектировании земляного полотна станционных площадок и расположенных на них технических устройств (депо, мастерских, смотровых канав, снеготаялок и др.) необходимо обеспечить надежный отвод поверхностных и производственных вод с земляного полотна и балластного слоя.

В необходимых случаях следует предусматривать понижение уровня грунтовых и очистку производственных вод.

Следует обратить особое внимание на отвод воды от горочных замедлителей, путевых устройств механизации и автоматизации, стрелочных горловин и отдельных стрелочных переводов, в первую очередь централизованных. Для отвода воды от указанных устройств должны быть устроены поперечный и продольный водоотводы.

Поперечный водоотвод осуществляют путем придания верху земляного полотна раздельных пунктов поперечного уклона по направлению продольных водоотводов; кюветов, канав, дренажа или лотков, которые, как правило, должны быть самотечными.

В местах перехода технического персонала через водоотводные сооружения, а также на территории депо и мастерских канавы и лотки проектируют закрытыми.

Выбор типов водоотводов должен подтверждаться технико-экономическими расчетами, а их размеры (поперечные сечения, уклоны) и тип укреплений - гидравлическими расчетами.

В состав работ по проектированию водоотводных устройств входят следующие работы:

определение расхода воды, протекающей с водосборного бассейна;

назначение вида размеров и местоположения водоотводных устройств с учетом возможности использования землеройных машин для их сооружения и очистки в период эксплуатации;

назначение продольного уклона и скорости течения воды, исключающих возможность заиливания или размыва русла при принятом типе укрепления откосов и дна;

проверка расчетом площади поперечного сечения для пропуска расчетного расхода при заданном уклоне.

Водоотводные устройства в пределах участков со сложными инженерно-геологическими условиями следует проектировать по индивидуальным проектам.

Для приема, отвода и очистки бытовых и производственных сточных вод, а в отдельных случаях и для отвода и очистки ливневых вод на станциях, разъездах и обгонных пунктах следует проектировать канализацию. При этом необходимо руководствоваться требованиями главы СНиП II-32-74 «Канализация. Наружные сети и сооружения» и учитывать требования бассейновых инспекций.

Примерные схемы водоотводов на участковых и технических станциях, грузовых дворах, контейнерных площадках, льдопунктах, разгрузочно-выгрузочных и других устройствах приведены в Альбоме водоотводных устройств на станциях (1975, Мосгипротранс, инв. № 984), Альбоме водоотводных устройств на железных и автомобильных дорогах общей сети Союза ССР (1971, Мосгипротранс, инв. № 819) и в руководстве Дренажные сооружения железнодорожного земляного полотна (М., Транспорт, 1976).

Водоотводы согласно Указаниям по проектированию земляного полотна железных и автомобильных дорог (СН 449-72) рассчитывают на расходы воды с вероятностью превышения, указанной в табл. 6.8.

Таблица 6.8

Вероятность превышения расчетных расходов воды

Категории линий, дорог

Вероятность превышения для

кюветов, нагорных канав и водосбросов

водоотводных (продольных, поперечных) канав

I

1:100 (1 %)

1:25 (4 %)

II

1:33 (3 %)

1:17 (6 %)

III

1:33 (3 %)

1:17 (6 %)

IV

1:20 (5 %)

1:10 (10 %)

V

1:20 (5 %)

1:10 (10 %)

Величину продольного уклона кюветов в предпортальных выемках в сторону от тоннеля принимают не менее 3 %о.

В крупнообломочных и песчаных грунтах, впитывающих воду в течение всего года, кюветы можно не устраивать.