Географическое положение. Алтайский край расположен на юго-востоке Западной Сибири между 50 и 55 градусами северной широты и 77 и 87 градусами восточной долготы

Алтайский край расположен на юго-востоке Западной Сибири между 50 и 55 градусами северной широты и 77 и 87 градусами восточной долготы. Протяженность территории с запада на восток около 600 км, с севера на юг — около 400 км. Расстояние от Барнаула до Москвы по прямой — около 2940 км, автомобильным путём — около 3400 км.

Рельеф

Территория края относится к двум физическим странам — Западно-Сибирской равнине и Алтай — Саяны. Горная часть охватывает равнину с восточной и южной сторон — Салаирский кряж и предгорья Алтая. Западная и центральная части преимущественно равнинного характера — Приобское плато, Бийско-Чумышская возвышенность, Кулундинская равнина. В крае присутствуют почти все природные зоны России — степь и лесостепь, тайга и горы. Равнинная часть края характеризуется развитием степной и лесостепной природных зон, с ленточными борами, развитой балочно-овражной сетью, озёрами и колками.

Климат

Климат Алтайского края умеренный, переходный к континентальному, формируется в результате частой смены воздушных масс, поступающих из Атлантики, Арктики, Восточной Сибири и Средней Азии. Абсолютная годовая амплитудатемпературы воздуха достигает 90—95 °C. Среднегодовые температуры — положительные, 0, 5—2, 1 °С Средние максимальные температуры июля +26…+28 °C, экстремальные достигают +40…+42 °C. Средние минимальные температуры января − 20… − 24 °C, абсолютный зимний минимум − 50… − 55 °C. Безморозный период продолжается около 120 дней.

Наиболее сухой и жаркой является западная равнинная часть края. К востоку и юго-востоку происходит увеличение осадков от 230 мм до 600—700 мм в год. Среднегодовая температура повышается к юго-западу края. Благодаря наличию горного барьера на юго-востоке края господствующий западно-восточный перенос воздушных масс приобретает юго-западное направление. В летние месяцы часты северные ветры. В 20—45 % случаев скорость ветров юго-западного и западного направлений превышает 6 м/с. В степных районах края с усилением ветра связано возникновение суховеев. В зимние месяцы в периоды с активной циклонической деятельностью в крае повсеместно отмечаются метели, повторяемость которых 30—50 дней в году.

Снежный покров устанавливается в среднем во второй декаде ноября, разрушается в первой декаде апреля. Высота снежного покрова составляет в среднем 40—60 см, в западных районах уменьшается до 20—30 см. Глубина промерзания почвы 50—80 см, на оголенных от снега степных участках возможно промерзание на глубину 2—2, 5 м.

Водные ресурсы

На территории Алтайского края протекает 17 085 рек общей протяженностью 51 004 км, из них 16309 (95%) длиной менее 10 км и 776 (5%) - длиной более 10 км, в т.ч. 32 реки протяженностью более 100 км, из них 3 - более 500 км. Примерно 9700 рек имеют более или менее постоянные водотоки.

Главная водная артерия Алтайского края - река Обь, длиной в пределах края 493 км. Ее крупнейшие притоки (длиной более 500 км) - реки Алей, Чарыш и Чумыш. Максимальный расход воды у г. Барнаула достигал 12600 м³/сек (05.06.69 г.), среднегодовой составляет 1460 м³/сек, минимальный - 162 м³/сек (01.02.34 г.).

На территории Алтайского края более 11 тыс. озер, из них свыше 230 - площадью более 1 км². Наиболее крупные озера находятся в степной зонеАлтайского края: Кулудинское - 728 км², Кучукское - 181 км², Горькое (Романовского района) - 140 км², Большое Топольное - 76, 6 км², Большое Яровое - 66, 7 км².

В пределах Алтайского края формируется порядка 40% стока, и в пределах Республики Алтай - 60%. Незначительная часть стока формируется в соседних с краем областях.

Суммарный поверхностный сток рек Алтайского края составляет 53, 5 км³ в год. В бассейне Оби, занимающем 70% территории края, формируется 53 км³.

В восточном Обь-Иртышском междуречье (30% территории) формируется только 0, 5 км³ стока.

Территориально поверхностные воды размещены крайне неравномерно. В наиболее засушливых районах Кулундинской степи всего 9% краевого объема поверхностного стока.

На территории Алтайского края имеются значительные запасы подземных вод - 19 км³ (в т.ч. пресных, питьевого назначения - 10 км³), на базе которых эксплуатируется около 105 тыс. водозаборных скважин для обеспечения хозяйственно-питьевого водоснабжения населения.

2.2 Описание конкретной местности, предоставленной

топографической картой.

Конкретный район проектирования представлен учебной топографической картой масштаба 1: 50000, сечение горизонталей через 10 м.

Соединив точки А и Б получаем кратчайшую прямую АБ, по которой проводим примерное оценивание категории сложности рельефа. Максимальная отметка равна 650м.

В районе проектирования располагается озеро Гусиное, к которому стекается множество рек (названия на карте). Район проектирования примерно на 80% состоит из пашни.

В районе проектирования находится 9 населённых пунктов (названия указаны на карте). Населённые пункты связаны дорогами местного значения.

3. Выбор норм проектирования новой железнодорожной линии

Данные нормы проектирования выбирались в соответствии с требованиями, предъявленными в СТН Ц-01-95 /1/ Министерством Путей Сообщения Российской Федерации.

Нормы настоящего документа должны соблюдаться при проектировании новых железнодорожных линий, дополнительных (вторых, третьих и четвертых) главных путей и усилия (реконструкции) существующих линий, отдельных сооружений и устройств, железных дорог колеи 1520 мм общей сети Российской Федерации (РФ) и внешних железнодорожных подъездных путей колее 1520 мм под нагрузку на ось четырехосного грузового вагона 245кН (25тс), а для расчетов земляного полотна - в соответствии с требованиями предъявляемого к нему, и погонную нагрузку восьмиосного вагона 103кН (10.5тс).

Настоящими нормами проектирования предусматривается движение поездов со скоростями: пассажирских - до 200 км/ч, грузовых - до 120 км/ч, грузовых ускоренных и рефрижераторных - до 140 км/ч (включительно).

Новые железнодорожные линии и подъездные пути, дополнительные главные пути и усиливаемые существующие линии в зависимости от их назначения и других показателей подразделяются на категории.

Данная проектируемая новая железнодорожная линия проектируется по III категории, с расчетной годовой приведенной грузонапряженность нетто в грузовом направлении на десятый год эксплуатации до 5, 7 млн. ткм/км.

3.1 Нормы проектирования продольного профиля пути на перегонах

Руководящий уклон новой железной дороги должен выбираться на основании технико-экономических расчетов в зависимости от топографических условий местности, размера, характера и темпа роста перевозок на перспективу во взаимосвязи с расчетной массой поездов, мощностью локомотивов и основных параметров проектируемой дороги, а также с учетом массы поездов, полезных длин станционных путей и уклонов примыкающих железнодорожных линий.

На новых железнодорожных линиях III категории руководящий уклон в грузовом направлении не должен превышать 30 % 0.

Продольный профиль пути следует проектировать элементами возможно большей длины при наименьшей алгебраической разности уклонов смежных элементов.

Длина элементов, как правило, не должна быть менее половины полезной длины приемоотправочных путей, принятой на перспективу.

Алгебраическая разность уклонов смежных элементов не должна превышать значений ∆ i_н , % 0, указанных в числителе. При большей разности уклонов смежные элементы следует сопрягать посредством раздельных площадок или элементов переходной крутизны, длина которых при указанных значениях ∆ i_н должна быть не менее значений l_н, м, приведенных в знаменателе.

Для данного проекта при l _по = 850 м, l _по = 850 м

рекомендуемые нормы 13/200

допускаемые нормы 13/200

При алгебраической разности уклонов менее ∆ iн длину разделительных площадок и элементов переходной крутизны допускается пропорционально уменьшать, но не менее чем до 25 м. Уменьшение длины элементов следует определять по формуле:

l = l_н · (∆ l₁ + ∆ l₂)/2 · ∆ i_н, (6)

где ∆ l₁, ∆ l₂ - алгебраическая разность уклонов, % 0 по концам элемента профиля, когда ∆ l₁, ∆ l₂ < ∆ l_н.

Допускаемые нормы не следует применять:

1) в углублениях профиля (ямах), ограниченных хотя бы одним тормозным спуском;

2) на уступах, расположенных на тормозных спусках;

3) на возвышениях профиля (горба), расположенных на расстоянии не менее удвоенной полезной длины приемоотправочных путей (расчетной длины поезда) от подошвы тормозного спуска.

Смежные элементы продольного профиля следует сопрягать в вертикальной плоскости кривыми, радиусом R_в, км; R_в=10 км - на железных дорогах III категории.

При алгебраической разности уклонов смежных элементов менее 2, 8%0 при R_в = 10 км вертикальные кривые допускается не применять.

Вертикальные кривые следует размещать вне переходных кривых, а также вне пролетных строений мостов и путепроводов с безбаластной проезжей частью. При этом наименьшее расстояние Т_в, м,. от переломов продольного профиля до начала или конца переходных кривых и концов пролетных строений следует определять по формуле:

Т = R_в · ∆ i / 2, (7)

где ∆ i - алгебраическая разность уклонов на переломе профиля, ‰.

Продольный профиль в выемках длиной более 400 м и в выемках независимо от их длины, устраиваемых в вечномерзлых грунтах, следует проектировать уклонами одного направления, либо выпуклого очертания. При этом крутизну уклонов следует принимать не менее, соответственно, 2 и 4 ‰.

Продольный профиль железнодорожных линий в метелевых районах следует проектировать преимущественно в виде насыпей; высоту насыпи под уровнем расчетной толщины снежного покрова следует принимать не менее 0, 7 м на однопутных и 1 м на двух путных линиях.

Допускается уменьшать, в зависимости от орфографии местности и направления преобладающих метелей, высоту насыпей над уровнем расчетной толщины снежного покрова до значений:

1. Равнина, наветренные склоны косогоров, водоразделы при незначительном отклонении (до 30º) направления преобладающих метелей от нормали к оси пути - 0, 5 м (высота насыпи над уровнем расчетной толщины снежного покрова).

2. Понижение, подветренные склоны косогоров при значительном отклонении (45-60º) направления преобладающих метелей от нормали к оси путей _ 0, 6 м (высота насыпи над уровнем расчетной толщины снежного покрова).

В качестве расчетной принимается толщина снежного покрова, имеющая вероятность превышения 3‰ для линии и подъездных путей III категории.

На участках, располагаемых на насыпях, не удовлетворяющих указанным требованиям, а также на нулевых местах и в выемках, проектом следует предусматривать средства защиты от снежных заносов.

Бровка земляного полотна на подходах к водопропускным сооружениям через водотоки в пределах их разлива, при расположении железнодорожных линий вдоль водотоков, озер, водохранилищ, морей и бровка оградительных и водораздельных дамб должны возвышаться над наивысшим расчетным уровнем воды при пропуске наибольшего паводка с учетом подпора, наката волны на откос, ветрового нагона, приливных и ледовых явлений не менее чем на 0, 5 м, а бровка незатопляемых регуляционных сооружений и берм - не менее чем на 0, 25 м.

Наивысший расчет уровня воды следует определять по СНиП 2.01.14-83 исходя из вероятности превышения:

на линиях III категории общей сети -1: 300 (0, 33%).

Подбор следует определять с учетом возможного размыва русла под мостом, но не более чем на 50% полного размыва.

Высоту ветрового нагона и высоту наката волн следует определять по СНиП 2.06.04 -82 для указанных выше обеспеченностей наивысших расчетных уровней воды.

На прижимных участках трассы в горных долинах при проектировании земляного полотна прислоненного к косогору насыпями, на полках косогоров и полувыемках следует проверять достаточность возвышения бровки полотна, установленного в соответствии с указаниями изложенными выше, с учетом заторных и явлений.

Возвышение бровки земляного полотна на подходах к малым мостам и трубам над уровнями воды при паводках (с учетом подпора и аккумуляции) следует принимать не менее 0, 5 м, а для труб при полунапорном режиме работы - не менее 1 м.

Бровка земляного полотна должна возвышаться над наивысшим уровнем грунтовых вод или над уровнем длительного стояния поверхностных вод на величину, достаточную для предохранения железнодорожного пути от пучения и просадок.

3.2 Нормы проектирования плана пути на перегонах

Кривые участки пути новых железных дорог следует проектировать возможно, больших радиусах. Радиусы кривых следует назначать и принимать равными, м:

- рекомендуемые: 4000 – 1200 м;

- в трудных условиях: 800 м;

- в особо трудных условиях при технико-экономическом обосновании: 600 м;

Прямые и кривые участки пути, а также смежные круговые разных радиусов следует сопрягать посредством переходных кривых.

На особо грузонапряженных линиях, а также линиях III и IV категории длину переходных кривых следует устанавливать следующих размеров - для линии III категории длины переходных кривых указаны в таблице 1:

Таблица 1 - Длины переходных кривых линии III категории.

Прямые вставки между начальными точками переходных кривых, а при их отсутствии - круговых кривых, следует принимать возможно большей длины, но не менее указанной:

- длина прямой вставки в нормальных условиях между кривыми, направленными в разные стороны - 75 и в одну сторону -100 м;

- длина прямой вставки в трудных условиях между кривыми, направленные в разные стороны и в одну сторону - 50 м.

3.3 Нормы проектирования размещения раздельных пунктов

Раздельные пункты с путевым развитием на новых линиях следует размещать с учетом поэтапного наращивания пропускной и провозной способности (в том числе за счет вождения поездов повышенной массы, длинно составных и соединенных) на основании взаимоувязанного выбора основных параметров проектируемой линии, а также с учетом пропускной способности и условий эксплуатации смежных участков.

При размещении раздельных пунктов на линиях всех категорий необходимо учитывать удобство эксплуатации линии, обслуживание населенных пунктов, топографические, инженерно-геологические и другие местные условия.

Раздельные пункты на линии III категории следует размещать исходя их условий обеспечения потребностей грузовых и пассажирских перевозок 10 года эксплуатации.

3.4 Продольный профиль и план путей на раздельных пунктах

Станции, разъезды и обгонные пункты следует располагать на горизонтальной площадке. В отдельных случаях, при соответствующем обосновании, допускается располагать раздельные пункты на уклонах не круче 1, 5‰, в трудных условиях не круче 2, 5‰. Во всех случаях для предотвращения самопроизвольного ухода подвижного состава за пределы полезной длины путей, продольный профиль пути новых станций, разъездов, обгонных пунктов, где предусматривается отцепка локомотивов или вагонов от составов и производство маневровых операций. Должен проектироваться вогнуто (ямообразного) очертания с одинаковыми отметками высот по концам полезной длины путей.

Длина станционных площадок на кривых линиях должна устанавливаться в зависимости от полезной длины приемоотправочных путей на перспективу, а также типа расположения приемоотправочных путей (продольные, полупродольные, поперечные) и быть не менее 850м. Длину станционных площадок на подъездных путях следует устанавливать расчетом.

Для организации постоянного движения соединенных поездов на раздельных пунктах, где эти поезда имеют остановку для скрепления или обгона, соединений и разъеденений составов, технического обслуживания вагонов, длина должна быть обоснована в проекте.

Стрелочные переводы на главных путях следует располагать на прямых участках пути.

3.5 Нормы проектирования земляного полотна

Земляное полотно следует проектировать и рассчитывать под нагрузку на ось четырехосного грузового вагона 294 кН (30 тс).

Земляное полотно должно проектироваться на основе результатов инженерно- геологических, инженерно- геодезических, инженерно-гидрометеорологических и гидрологических изысканий. При необходимости в сложных условиях следует выполнять и другие необходимые изыскания.

При проектировании необходимо обеспечивать заданный уровень надежности по прочности, стабильности и устойчивости земляного полотна с учетом опыта эксплуатации дорог и вибродинамического воздействия поездов при минимальных приведенных затратах, а также максимальном сохранении ценных земель и наименьшем ущербе природной среде. Необходимые защитные сооружения и средства (снего или пескозащиты, противоналедные и другие) могут располагаться как в полосе отвода, так и за ее пределами, специально выделенных охранных зонах.

Земляное полотно должно удовлетворять следующим эксплуатационным требованиям:

- обеспечивать длительную эксплуатацию с минимальными отказами при пропуске современных и перспективных типов подвижного состава, при максимальных скоростях движения поездов и расчетной грузонапряженности проектируемой железной дороги;

- быть ремонтно-пригодным;

- быть равнонадежным по протяжении независимо от вида применяемых грунтов и естественного состояния основания;

- быть взаимосвязанным с притрассовой автомобильной дорогой.

При проектировании земляного полотна следует применять групповые решения, за исключением следующих объектов требующих индивидуального проектирования:

- насыпи высотой более 12 м из раздробленных скальных грунтов, из песка и глинистых грунтов твердой и полутвердой консистенции;

- насыпи на слабых основаниях а также при выходе ключей в пределах основания;

- насыпи на поймах рек, на участках пересечения водоемов и водотоков, а также на участках временного подтопления, на участках земляного полотна расположенного вдоль водотоков водоемов, водохранилищ и морей;

- выемки при высоте более 12 м.

Ширину земляного полотна по верху (основной площадки) новые железные дороги на прямых участках пути в пределах перегонов следует принимать:

для III категории железной дороги, однопутной железнодорожной линии при глинистых, крупнообломочных с глинистым заполнителем, скальных легко выветриваемых принимаем 7, 3 м, при слабо выветриваемых почвах 6, 4 м.

Ширину земляного полотна на линиях всех категорий на участках, расположенных в кривых, следует увеличивать с наружной стороны

кривой на величину принятой по таблице 2 - уширение земляного

полотна в кривых.

Таблица 2 - Уширение земляного полотна в кривых

Земляное полотно на подходах к большим мостам должно быть уширено на 0, 5 м в каждую сторону на протяжении 10 м от задней грани устоев, а на последующих 25 м постепенно сведено до нормальной ширины.

3.6 Нормы проектирования верхнего строения пути

Мощность верхнего строения главных путей при проектировании новой железнодорожной линии устанавливается для III категории старогодние P75, Р65, новые Р65 шпалы деревянные или железобетонные, число шпал на 1 км пути 1840 шт.

Толщина балластного слоя 20 см балласт щебень, на балластной подушке из песка удовлетворяющий требованиям к щебню.

Путь звеньевой, длина рельсов 25 м.

На кривых участках пути по внутренней рельсовой нити необходимо предусматривать укладку укороченных рельсов заводского изготовления.

Промежуточные рельсовые скрепления необходимо принимать: костыльное или раздельное подкладочное (принимается раздельное подкладочное). Стыки рельсов в звеньевом пути устанавливаются на шести болтах.

При применяемой автоблокировке необходимо применять рельсовые скрепления, обеспечивающие изоляцию электрических рельсовых цепей. На главных и приемо-отправочных путях, как правило, должны применяться клееболтовые изолирующие стыки. Деревянные шпалы должны быть пропитаны антисептиками, непроводящими электрического тока.

Ширину балластной призмы по верху на прямых однопутных участках следует принимать при всех видах балласта не менее 3, 65 м на линиях III категории.

На кривых участках пути толщину балластной призмы следует принимать с учетом возвышения наружного рельса при сохранении под внутренним рельсом балластного слоя толщиной 20 см.

Крутизна откосов балластной призмы при всех видах балласта должна быть 1: 1, 5, для песчаной подушки 1: 2.

Поверхность балластной призмы должна быть на 3, 0 см ниже верхней постели деревянных шпал.

Главные пути при укладке костыльного скрепления необходимо закреплять от угона противоугонами.

3.7 Нормы проектирования мостов и труб

Место перехода и положения проектируемых сооружений в отношении продольного профиля и плана линии следует выбирать с учетом:

- обеспечение безопасности и бесперебойности движения поездов;

- строительных достоинств и технико-экономических показателей возможных вариантов;

- удобств содержания и эксплуатации сооружений;

- климатических особенностей района строительства;

- существующих и предусматриваемых подземных и наземных коммуникаций, интересов благоустройства и планировки населенных пунктов, а также перспективы освоения земель для промышленного строительства и в сельскохозяйственных целях.

При этом должны также обеспечиваться безопасный пропуск высоких вод, ледохода, плывущих предметов, а в необходимых случаях беспрепятственное движение под сооружением сухопутного транспорта.

На каждом пересечении водотока железной дорогой должно быть одно водопропускное сооружение. Устройство дополнительных водопропускных сооружений на пойме должно быть обосновано.

Мосты с устройством пути на балласте, а также трубы под насыпями разрешается располагать на участках дороги с любым планом и профилем, принятом для линии.

Мосты с без балластной проезжей частью (в том числе с ездой по железобетонным плитам) следует располагать на прямых участках пути и на уклонах не круче 4‰.

Отметку бровки насыпи над трубами следует определять с учетом толщины засыпки (от верха звена или плиты перекрытия трубы до подошвы рельса), принимают, как правило, не менее 1, 0 м для бетонных и железобетонных труб.

Водопропускные трубы следует проектировать на безнапорный режим работы. Полунапорный режим работы труб допускается только при расчете на пропуск наибольшего расхода водотока.

Отверстие и высоту трубы в свету следует назначать, как правило, не менее: 1, 0 м при длине трубы до 20 м; 1, 25 м при длине трубы 20 м и более.

Возвышение в высшей точке внутренней поверхности трубы в любом поперечном сечении над поверхностью воды в трубе при максимальном расходе расчетного паводка и безнапорном режиме работы должен составлять в свету в прямоугольных трубах высотой до 3, 0 м не менее 1/6 высоты трубы, свыше 3, 0 м не менее 0, 5 м.

В целях сокращения числа переездов и переходов в одном уровне допускается увеличивать отверстие мостов и труб для использования их, в качестве пешеходных переходов, в случае технико-экономической целесообразности, для пропуска автомобильного транспорта и сельскохозяйственных машин.

3.8 Нормы проектирования пересечения

Пересечение железных дорог с автомобильными в одном уровне (переезды) следует предусматривать вне пределов раздельных пунктов.

Переезды должны располагаться, как правило, на прямых участках железных и автомобильных дорог. Пересечение железных дорог с автомобильными должны осуществляться преимущественно под прямым углом. При невозможности выполнить это условие, угол между пересекающимися дорогами в одном уровне не должен быть менее 60 ˚.

Подходы автомобильных дорог к переезду должны устанавливаться такими, чтобы на протяжении не менее 10 м от крайнего рельса, дорога имела горизонтальную площадку, а в кривых - уклон обусловленный возвышением одного рельса над другим; перед площадкой на протяжении не менее 50 м продольный уклон не должен превышать 30‰.

Пересечения новых железнодорожных линий и подъездных путей с другими железнодорожными линиями и подъездными путями, трамвайными, троллейбусными линиями магистральными улицами общегородского значения и скоростными городскими автодорогами I-III категорий следует проектировать в разных уровнях.

Пересечение железных дорог с остальными автодорогами надлежит рассматривать в разных уровнях в случаях:

- если железная дорого пересекает три и более главных путей;

- если в месте пересечения может быть реализована скорость движения пассажирских поездов более 120 км/ч или интенсивность движения составляет более 100 поездов в сутки;

- если на автомобильных дорогах предусматривается троллейбусное движение или устройство трамвайных путей;

- если железная дорога проложена в выемке, а также в случае, когда на переезде не могут быть обеспечены нормы видимости согласно требованиям СНиП 2.05.02-85, и в других случаях, когда требуется охрана переезда.

При проектировании пересечений в разных уровнях железных и автомобильных дорог следует рассматривать возможность и целесообразность использования для этих целей водопропускных искусственных сооружений при соответствующих изменениях их конструкции. Габариты сооружений, используемых в указанных целях, следует принимать не менее:

для прохода пешеходов – ширину 2, 25 м на пешеходных мостах и 3, 0 м в пешеходных тоннелях, высоту – 2, 3 м;

для полевых дорог – ширину 8, 0 м, высоту – 4, 5 м;

для прогона скота – ширину 8, 0 м, высоту 3, 0 м.

Возвышение низа конструкций путепроводов и пешеходных мостов над железнодорожными путями, должно назначаться с увеличением габаритов приближения, предусмотренных ГОСТ 9238-83, на величину 20-30 см – для обеспечения возможности подъемки железнодорожного пути.

При проектировании путепроводов через автомобильные дороги и городские улицы должны соблюдаться габариты приближения конструкций и строений, предусмотренные СНиП 2.05.030-84. При этом следует учитывать возможность повышения уровня автопроезда после ремонта проезжей части дороги на толщину нового (дополнительного) слоя дорожного покрытия.

4. Выбор направления линии и трасситование вариантов