Общие сведения о проектировании переходов через водотоки

Дороги пересекают многочисленные реки, ручьи, периодические водотоки в суходолах, иррационные и другие каналы, а также водо­хранилища ГЭС. Для преодоления каждого водного препятствия строят систему сооружений, называемую переходом водотока. В состав перехода через водоток (рис. XVIII.1) входят: искусственное соору­жение, служащее для пересечения собственно водотока; подходы к искусственному сооружению, устраиваемые обычно в виде земля­ных насыпей, откосы которых постоянно или периодически омываются водой. Подходы к искусственному сооружению могут включать также спуски в речную долину, устройство которых, как правило, сопряже­но 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 основны­ми транспортными сооружениями перехода через водоток. Регуля­ционные и защитные сооружения обычно называют вспомогательными, так как непосредственно по ним движения автомобилей или желез­нодорожных поездов не происходит.

Переходы через водотоки классифицируют по типам искусствен­ных сооружений. Для пересечения водотока могут быть применены:

мост — сооружение, проводящее дорогу над водным препятствием;

тоннель — сооружение, проводя­щее дорогу под водным препят­ствием;

паром — подвижное уст­ройство, перевозящее автомобили или вагоны по водному препятствию.

Наибольшее распространение получили переходы, где в качестве искусственных сооружений применены мосты. Поэтому мостовые переходы являются основным видом переходов через водотоки.

На мостовых переходах через судоходные реки, кроме постоян­ных мостов, иногда применяют разводные, движение по которым периодически прерывают на короткое время для пропуска судов.

Рис ХУШ.Й. Схемы мостовых переходов: о — с одним мостом; 6 ~ с двумя мостами, 1 — мост; 2 — насыпь

а —с затопляемой насыпью; б —с затопляемыми мостом и насыпью

Подводные тоннели устраивают при пересечении больших рек в городах, где невозможно поднять мост так высоко, как это требуется для судоходства, а также в тех случаях, когда устрой­ство автодорожного моста нежелательно по каким-либо др\гпм при­чинам.'Тоннели отличаются высокой стоимостью строительства но сравнению с другими видами искусственных сооружений. Поэтому применение тоннельных переходов ограничено.

При неравномерном питании реки водой поймы заливаются только при максимальном стоке, причем иногда не каждый год. Поэтому они покрыты травой, кустарником, иногда лесом

На протяжении долины глав­ной реки в каждой речной системе можно выделить три характерных участка. Первый, верхний, по те­чению участок с наибольшим укло­ном ц называется зоной эрозии. Здесь сливающиеся потоки воды, поступающие со склонов местно­сти, имеют настолько значитель­ную скорость, что еще в силах размывать грунт и уносить вниз по течению его частицы. Такой про­цесс называется выносом наносов. Медленное понижение дна и посте­пенное уменьшение уклона харак­терны для этой части речной доли­ны. Второй, средний, участок с меньшим уклоном г₂ называется зоной транзита наносов.

Наносы, переносимые реками в периоды максимального стокч можно подразделить на более крупные —руслоформирующие, кото­рые перемещаются в придонных слоях потока, собираются в донных отложениях и участвуют в составе дна и стенок русла, и более мел­кие — нерусловые, которые проносятся водой транзитом во взвешен­ном состоянии и в формировании русла практически ие участвуют.

Рекн можно разделять по типам питания на четыре больших груп­пы:

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;

III—реки с паводками (половодьями) от таяния ледников;

IV — реки с комбинированным (смешанным) питапием, подъемы уровня на которых обусловлены как дождевыми водами, так и стоком от таяния снега или ледников.

График изменения уровня воды во времени называется водомер­ным графиком для данного пункта и представляет собой наглядное изображение хода питания реки (рис. XVI 11.9).

Большинство рек СССР зимой покрывается льдом. Этот период называется периодом ледостава. Толщина льда соответствует мест­ным климатическим условиям и обычно достигает нескольких десят­ков сантиметров.

Периоду ледостава предшествуют образование впутриводного льда (шуги) и краткий ледоход (шугоход). На ряде рек неподвижный ледяной покров не образуется и в течение всего холодного периода года наблюдается движение шуги.