Дослідження для лінійних споруд

У ході досліджень для лінійних споруд, у першу чергу, вирішують питання про планове й висотне положення траси. ь Траса - лінія, що визначає вісь проектованого лінійного споруди, позначена на місцевості, топоплані, або нанесена на карті, або позначена системою точок у цифровій моделі місцевості. Основні елементи траси: план - її проекція на горизонтальну площину й поздовжній профіль - вертикальний розріз по проектованій лінії споруди. У плані траса повинна бути по можливості прямолінійної, тому що всяке відхилення від прямолінійності приводить до її подовження й збільшення вартості будівництва, витрат на експлуатацію. У поздовжньому профілі траси повинен забезпечуватися певний припустимий ухил.

В умовах реальної місцевості одночасно важко дотримати вимог до плану й профілю, тому що доводиться викривляти трасу для обходу перешкод, ділянок з більшими ухилами рельєфу й несприятливих у геологічному й гідрогеологічному відношенні. Таким чином, план траси (рис. 12.1) складається із прямих ділянок різного напрямку, які сполучаються між собою кривими з різними радіусами. Поздовжній профіль траси складається з ліній різних ухилів, що з'єднуються між собою вертикальними кривими. На деяких трасах (електропередач, каналізації) горизонтальні й вертикальні криві не проектують і траса являє собою просторову ламану лінію.

Залежно від призначення траса повинна задовольняти певним вимогам, які встановлюються технічними умовами на її проектування. Так, для дорожніх трас основні вимоги - плавність і безпека руху з розрахунковими швидкостями. Тому на дорожніх трасах установлюють мінімально припустимі ухили й максимально можливі радіуси кривих. На самопливних каналах і трубопроводах необхідно витримати проектні ухили при припустимих швидкостях бігу води.

Ступінь скривлення траси визначається значеннями кутів повороту. Кутом повороту траси називають кут з вершиною φ, утворений

Рис. 12.1. Елементи плану траси

продовженням напрямку попередньої сторони й напрямком наступної сторони. На трасах магістральних залізниць, трубопроводів і ліній електропередачі (ЛЕП) кути повороту не повинні перевищувати 15...20°. Це приводить до незначного подовження лінії майбутньої дороги або трубопроводу.0

Прямолінійні ділянки трас залізних й автомобільних доріг, трубопроводів сполучаються в основному круговими кривими, що представляють собою дугу окружності певного радіуса. На залізницях мінімально припустимі радіуси 400...200 м, на автомобільні залежно від категорії дороги - 600..60 м, на каналах - не менше п'ятикратної ширини каналу (іригаційні канали) або шестиразової довжини судна (судноплавні канали), на трасах трубопроводів - 1000 d, де d - діаметр трубопроводу.

На залізних й автомобільних дорогах при радіусах кривих, відповідно менших 3000 й 1500м, для більше плавного й безпечного руху влаштовують складні криві - кругові з перехідними.

Найважливіший елемент профілю траси - її поздовжній ухил. Щоб дотримати певного припустимого ухилу особливо в складній пересіченій місцевості, доводиться не тільки відступати від прямолінійного проходження траси, але й збільшувати довжину траси (розвивати трасу). Необхідність розвитку траси найчастіше виникає в гірській і передгірній місцевості.

На трасах магістральних залізниць I й II категорій ухил не повинен перевищувати 0,012; а на дорогах місцевого значення 0,020; на гірських дорогах, де застосовується транспорт із посиленою тягою, ухили можуть досягати 0,030; на автомобільних дорогах ухили коливаються від 0,040 до 0,090. На трасах іригаційних і водопровідних каналів ухили, які призначають із розрахунку одержання так званих нерозмивних і незамулюючих швидкостей бігу води по каналі, становлять 0,001...0,002. На трасах напірних трубопроводів ухили можуть бути досить значними, а для ЛЕП вони практично не мають значення.

Радіуси вертикальних кривих залежно від виду споруди й напрямку кривій (опукла, увігнута) коливаються в широких межах - від 10000 до 200м.

Комплекс інженерно-дослідницьких робіт з додатка траси, що відповідає всім вимогам технічних умов і потребуючої найменшої витрат на її зведення й експлуатацію, називається трасуванням.

Оптимальну трасу знаходять шляхом техніко-економічного порівняння різних варіантів. Якщо трасу визначають по топографічних планах або аэрофотоматеріалах, то трасування називають камеральним, якщо неї вибирають безпосередньо на місцевості, то - польовим.

При трасуванні розрізняють планові й висотні (профільні) параметри. До планових параметрів ставляться кути повороту, радіуси горизонтальних кривих, довжини перехідних кривих, прямі вставки, до висотних - поздовжні ухили, довжини елементів у профілі («крок проектування»), радіуси вертикальних кривих. Для одних споруд (самопливні трубопроводи, канали) найбільше важливо витримати поздовжні ухили, для інших (напірні трубопроводи, лінії електропередачі й зв'язку) ухили місцевості мало впливають на проект траси й неї прагнуть вибрати найбільш короткої, розташованої в сприятливих умовах. При трасуванні дорожніх трас необхідно дотримувати як планові, так і профільні параметри. Незалежно від характеру лінійних споруд і параметрів трасування всі траси повинні вписуватися в ландшафт місцевості, не порушуючи природної естетики. По можливості трасу розташовують на землях, які мають найменшу цінність для народного господарства.

Технологія досліджень лінійних об'єктів визначається стадіями досліджень.

На стадії ТЕО проводять рекогносцирувальні роботи. Їх виконують головним чином камеральним шляхом, вивчаючи наявні на район досліджень топографічні карти, матеріали інженерно-геологічних зйомок, дані досліджень минулих років. За цим даними намічають на карті кілька варіантів трас і по кожному з них становлять поздовжній профіль. Шляхом техніко-економічного порівняння вибирають найбільш вигідні варіанти для подальшого обстеження й розробляють технічне завдання на проектування.

На стадії досліджень під проект по заданому в технічному завданні напрямку траси виконують детальне камеральне й польове трасування, у процесі якого вибирають найкращу трасу й збирають матеріали для розробки технічного проекту цього варіанта траси й споруд на ній.

Для складання робочого проекту траси роблять передбудівельні польові дослідження. У процесі польових досліджень на підставі проекту траси й рекогносцировки місцевості визначають у натурі положення кутів повороту й роблять трасувальні роботи: провішування ліній, вимір кутів і сторін ходу по трасі, розбивку пікетажу й поперечних профілів, нівелювання, закріплення траси, а також при необхідності додаткову великомасштабну зйомку переходів, перетинань, місць зі складним рельєфом.