Размещение раздельных пунктов и мостов относится к многокритериальным задачам, сложность которых заключается в необходимости достижения разнонаправленных целей[4].
Проектируя мостовые переходы, Вы не должны забывать о том, что на карте показаны уровни меженных (низких) вод, а в паводок при увеличении расходов воды, уровней воды и скоростей течения, речной поток приобретает разрушительную силу. Подходные (пойменные) насыпи, конечно, укрепляют; их также защищают от воздействия пойменных потоков дамбами и траверсами[5], рис.В.2 из /18/, однако, силы природы порой оказываются сильнее, рис.В.3 – В.6 фото из работы /29/.
◄Рис.В.2. Схема мостового перехода: пунктир - меженное русло; точечная линия – направление неотрегулированного пойменного потока; сплошные линии со стрелками – направление пойменного потока при устройстве регуляционных сооружений: дамб и траверс
Важное замечание. Если в проекте не учтено прохождение наибольшего паводка, превышающего расчетный, то возможны деформации и разрушения, показанные на рис.В.3 – В.6. Вот почему в курсовом проекте, кроме расчетных расходов и соответствующих им уровней воды, следует учитывать и максимальные расходы и уровни, вероятности превышения которых указаны в СТН /1, п.8.14/.
◄ Рис.В.3. Разрушение двух опор паводком, превышающим расчетный
◄Рис.В.4. Падение промежуточной опоры и двух пролетов по 30 м на спаде высокого паводка
◄Рис.В.5. Результат прохода паводка, близкого к предельному
◄Рис.В.6.Размыв пойменной насыпи в период наибольшего паводка
При проектировании мостовых переходов в районах Сибири, Севера и Дальнего Востока нельзя забывать о таких опасных природных явлениях как ледоход и карчеход. Их недоучет может привести к серьезным последствиям[6], рис. В.7, В.8 – из работ /14/ и /35/ и рис.В.9 а из /3/.
▲Рис.В.7. Разрушение ледоходом автодорожного моста на р.Таху
▲Рис.В.8. Наносы леса (зажор ) у моста через р.Большая Кеть на ж.-д. линии Ачинск – Абалаково во время весеннего половодья
Важное значение имеет правильный выбор места мостового перехода и его параметров (схемы моста, высоты опор, высоты подходных насыпей). Проектирование сложных переходов является проверкой инженерного мастерства: важно не просто запроектировать надежный переход, необходимо сделать это оптимально с экономической точки зрения, учитывая, что излишняя перестраховка (сверхнормативные, экономически необоснованные запасы: лишние метры высоты подходных насыпей и высоты опор, «дорогие» большие металлические пролетные строения и др.) влияют и на строительство перехода и на условия сооружения железной дороги в целом, см. также часть 1, с.19.
Например, при строительстве БАМа большой металлический мост через р.Витим (схема проектного моста 2×110 + 110 + 2×110) по совокупности сложных инженерно-геологических, гидрологических условий и отдаленности объекта от опорных пунктов был вторым главным барьерным местом строительства (после Северо-Муйского тоннеля) на Бурятском участке БАМа /3, п.4.7.3/, /10, с.634 – 635/.
Колебания уровня воды в р.Витим достигали 10 – 14 м и в течение года повторялись несколько раз. Максимальный расход воды летом превышал зимний расход в 400 раз, а скорость течения реки достигала в паводок 5 м/с, толщина льда на р.Витим достигала 2,8 м. В процессе строительства проектного моста опоры неоднократно затапливались и работы приостанавливались на несколько месяцев.
Для обеспечения круглогодичной перевозки строительных грузов для участка магистрали Витим – Кодар после сравнения вариантов паромно-ледовой переправы и временного автодорожного моста трестом Мостострой – 9 было принято решение по строительству временного моста под совмещенное движение (один железнодорожный путь и один автопроезд шириной 4,5 м).
Была предложена следующая конструкция временного моста на обходе: мост по схеме 2 × (5×55) м длиной Lм = 558,1 м; гибкие однорядные столбчатые опоры из металлических труб, устанавливаемые в пробуренные скважины и заполняемые бетоном, перед опорами проектировались ледорезы; неразрезные пролетные строения из элементов пролетных строений подкрановой эстакады Усть-Илимской ГЭС, проверенные на пригодность по усталости металла, рис.В.9 из работы /3/.
▲Рис.В.9. Временный мост на обходе постоянного моста через р.Витим, 809-й км БАМа, участок Нижнеангарск – Чара: а – ледоход на р.Витим в 1984 г.; б – общий вид моста (сфотографировано с постоянного моста, сданного в эксплуатацию в 1989г. )
Подготовительные работы были начаты в сентябре 1979, в июле 1984 г. на мосту было уложено верхнее строение пути, совмещенное с типовым настилом для проезда автотранспорта, и началась ритмичная подача строительных грузов железнодорожным транспортом. Переключение движения поездов на капитальный проектный мост было выполнено в сентябре 1989 г. В настоящее время временный мост выполняет функции объекта прикрытия постоянного моста через р.Витим.
Временный мост через р.Витим на обходе проектного моста позволил: обеспечить открытие сквозного движения по БАМ в установленные директивные сроки; осуществить достройку проектного моста и других ИССО на данном участке магистрали с учетом экономического эффекта, полученного из-за экономии транспортных расходов при доставке строительных материалов и конструкций по железной дороге вместо автоперевозок.
Другой пример: на участке БАМа Тында – Тунгала пришлось соорудить обход большого моста через реку Брянту (203-й км). Длительная недопоставка заводом-изготовителем металлических пролетных строений – сквозных решетчатых главных ферм с расчетными пролетами 44 и 55 м (на пересечении р.Брянта был запроектирован большой металлический мост по балочно-разрезной схеме 44 + 55 + 44) привела к появлению барьерного места и потребовала сооружения временного моста на обходе, рис.В.10 из работы /3, рис.4.10/). На временном обходе в/ч 46120 железнодорожных войск был сооружен металлический мост по схеме 18,5 + 2 ×33,6 + 18,5, см. рис.В.10. В береговых пролетах моста на обходе были использованы инвентарные пакетные пролетные строения 18,5 м, в русловых – табельные пролетные строения СРП-33,6 м; промежуточные опоры были устроены из инвентарных металлических конструкций ИМИ-60, устои диванного типа были сооружены из шпал, рис.В.10.