Строительство новой железнодорожной линии

ВВЕДЕНИЕ
ЧАСТЬ 1. Проект строительства новой железнодорожной линии
РАЗДЕЛ 1. Общие сведения
1.1 Исходные данные и технические характеристики проектируемой трассы
Исходными данными для разработки являлись:
- Задание выпускную квалификационную работу «Проект участка новой железной дороги с выбором положения трассы»;
Район проектирования находится в Смоленской области. На территории проектирования присутствует заповедник, который необходимо сохранить.
Количество путей предусматривается однопутным, руководящийуклон дороги 11%. Предусматривается обращение поездов на тепловозной тяге, с обслуживанием электровозом 2ТЭ10Л. Грузовые перевозки  15,9 млн.т. в год; пассажирское движение 5 пары/сутки, сборные поезда – 3пары/сутки; длина приемоотправочных путей -850м.

 Характеристикарайона проектирования
1.2.1 Рельеф и гидрография
Смоленская область входит в центральный экономический район, расположена на западе России.Территория Свердловской области вытянута с севера на юг на расстояние 650км, в широтном направлении - на 550км. По характеру рельефа Смоленская область представляет собой равнинную поверхность  в центральной и восточной  части, в западной части –горная., присутствуют  врезанные речные долины.Это объясняется тем, что  Смоленская область занимает среднюю часть Русской равнины, которая имеет наиболее высокий уровень. В смоленской области возвышенности занимают  большую территорию области, при этом абсолютная высота достигает более 200 метров. Самая высокая точка (319,9 м) находится в Вяземском районе у деревни Ломы, Низменности в рельефе области занимают относительно не большой процент.
Особое расположение Смоленской области в центре Русской равнины, предопределило наличие главного водораздела трех рек: Волги, Западной Двины и Днепра.
Днепр  относится к бассейну Черного моря и берет свое начало на  южном склоне валдайской возвышенности. Река Вазуза - берёт начало на северных склонах Смоленской возвышенности, а река Западная Двина лишь на небольшом протяжении своего верхнего участка протекает по Смоленской области. Можно смело утверждать, что речная сеть Смоленской области  густая и разветвленная. Всего в области насчитывается около 1150 рек общей протяженностью 16 700 км. Кроме этого, в недрах земли залегает несколько десятков водоносных горизонтов, что создает благоприятные условия для насыщения водами многих озер. В области насчитывается несколько сотен озер, самые красивые озера имеют ледниковое происхождение и находятся на северо-западе области. К ним относятся: Каспля, Свадицкое, Велисто.
Гидрологическую сеть дополняют водохранилища, пруды, подземные воды и родники (многие считаются «святыми источниками»), а также торфяные болота, которых насчитывается около 1,4 тыс., причем каждое из них имеет площадь более 30 га. 
 Климат и растительность
Рассматриваемой территория смоленской области характеризуется досточно мягким умеренно-континетальным климатом, под влиянием воздушных масс Атлантики.
Погода в области изменчива.Средняя годовая температура составляет +5.4°С.  Зимы умеренно тёплые. Зима в Смоленске начинается во второй половине ноября-начале декабря. Самый холодный месяц – январь. Средний показатель термометра в это время года -10 градусов. Зимой часты возвраты оттепелей, смена снегопадов дождями и сырой пасмурной погодой. Абсолютный минимум -37.9градусов установлен в январе 1956 г..Конец зимы приходится на вторую половину марта.
Весна в городе отличается переменчивой погодой с частой сменой ясных теплых дней заморозками или дождями. Климатическое лето наступает в конце мая – начале июня. Из-за определённых особенностей географического расположения в области достаточно часто идут дожди и стоит пасмурная погода, поэтому, тёплое  но не жаркое. Самый теплый месяц лета - июль, средняя температура которого 16-17°. Периоды жаркой погоды не так часты в Смоленске, как, например, в Москве, но они случаются. Суточные максимумы температуры воздуха выше отметки +30°С случаются редко, однако абсолютный максиму в 37.2 градуса зафиксирован в августе 2010 г.
За год выпадает около 738 мм осадков, это от 170 до 1890 дней в году. большинство из которых – в виде дождей. Месячный максимум приходится на июль, когда выпадает 90 мм. В целом, на три летних месяца приходится более 35% годовой суммы. Жители Смоленска из-за высокой влажности и частых дождей называют свой город не иначе как «мочевой пузырь России», а обилие пасмурных дней (чуть ли ни больше половины в году) мало чем отличает Смоленск от Лондона. 
    В соответствии с приложением А (рекомендованное) СП 131.13330.2012 "Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99*" (утв. приказом Минрегиона России от 30.06.2012 г. №275), участок работ относится к II району климатического районирования территории России для строительства. 
 Леса занимают около 25% территории Смоленской области. Они формируют широколиственно-еловыми и елово-широколиственные леса, развитыми на дерно-среднеподзолистых суглинистых почвах. Общая площадь лесного фонда — 2100 тыс. га
 В 1992 году с целью охраны лесов на территории области был основан национальный парк «Смоленское Поозерье», занимающий площадь около 150 000 га. В 2007 году был создан еще один парк — «Гагаринский», площадью 55 000 га. Помимо национальных парков в области находится 13 государственных биологических заказников, они занимают площадь более 293 655 га.
 Транспортно-экономическая характеристика
В структуре валового регионального продукта области сельское хозяйство составляет 7,2 процента, промышленность - 30,9 процента, строительство - 7,1 процента, транспорт и связь - 11,7 процента, рыночные услуги - 24,3 процента, нерыночные услуги - 18,7 процента.
С запада на восток область пересекает международный транспортный коридор Е-2 Париж - Берлин - Москва - Нижний Новгород, а с юга на север - коридор вдоль западных границ России с выходом на порты Балтийского и Черного морей.
Важнейшими транзитными направлениями являются областные автомобильные дороги ,связывающие Смоленскую область с Тверской, Псковской, Калужской, Тульской и Рязанской областями).
Смоленская область является важнейшим транспортным и коммуникационным узлом. Через нее проходят кратчайшие автомобильные и железнодорожные магистрали, связывающие Западную Европу с Центральной Россией, а также важнейший для страны рокадный транспортный коридор Санкт-Петербург - юг России.
Также по территории Смоленской области проходят высоковольтный энергомост Россия - Белоруссия - Западная Европа, мировая волоконно-оптическая телекоммуникационная магистраль, газопровод Ямал - Европа и 4 нитки транзитного газопровода "Сияние Севера", доставляющие сибирский природный газ в Западную Европу и Белоруссию.
Доля промышленности в общем обороте организаций по видам экономической деятельности области составляет 30,9 процента.
Развитие магистрального трубопроводного транспорта связано прежде всего со строительством на территории Смоленской области нефтепровода Балтийской трубопроводной системы..
Приоритетными направлениями развития сельского хозяйства на территории Смоленской области являются создание современного высокотехнологичного тепличного комплекса по промышленному выращиванию цветов и овощей и строительство молочно-товарных комплексов и птицефабрик.
Лесная и деревообрабатывающая промышленность Смоленской области включает заготовку и вывоз древесины, производство столярных изделий, фанеры, деревянной тары, древесно-стружечных плит, мебели, стандартных домов. Перспективы ее развития связаны с созданием предприятий по глубокой переработке древесины.
Территория Смоленской области обслуживается Московской железной дорогой. Основная железнодорожная двухпутная электрифицированная магистраль Москва — Минск — Брест имеет особое как пассажирское, так и грузовое значение, проходит через Гагарин, Вязьму, Сафоново, Ярцево и Смоленск. Кроме неё действуют однопутные тепловозные линии. Длина железных дорог общего пользования, находящихся на территории Смоленской области — 1259 км, длина подъездных железнодорожных путей предприятий — 672 км (2002).

1.2.4. Геологическое строение и сейсмичность
В соответствии с приложением А СП 14.13330.2014 Смоленская область имеет оценку сейсмической интенсивности ниже 6 балов по шкале MSK-64.
Глины и пески  на территории Смоленской области представлены отложениями юрского периода. В них много раковин, части скелетов рыб и водных растений. Глубина их залегания изменяется от 5-10 м (в центре), до 46,8 м в городе Рославле и 91 м в селе Лахи. Выходы юрских глин меловых и палеоген-неогеновых отложений на поверхность известны в долинах реки Десны и ее притоков.
В долинах рек встречаются глины, мел, мергель, трепел, опоки, глауконитово-кварцевые пески, фосфориты, которые относятся к меловым отложениямОбщая мощность отложений мелового времени достигает 30 - 40 м. Их выходы известны в бассейнах рек Десны, Ипути, Сожа, Угры, Остра, Десны и др.
Кайнозойские отложения залегают на размытой поверхности палеозойского и мезозойского комплексов. Они представлены местами на юге и центре области толщей (10-35 м) кварцевых песков и глин палеогеновой и неогеновой систем и повсеместно осадками четвертичного возраста. Присутствуют небольшие месторождения зеленовато-серых, восковидных глин, кварцевых песков, по происхождению это ледниковые, водно-ледниковые, озерно-ледниковые, речные, озерные, болотные и эоловые отложения. Представлены они валунными суглинками (мореной), лессовидными (покровными) суглинками, песками, глинами, гравийно-галечными породами, торфом и мергелем.
Четвертичные отложения имеют сложное строение: образуют несколько горизонтов валунных суглинков (морен), межмореиных песков с гравием, супесей. Их мощность на возвышенностях - несколько десятков метров (40 - 50 ), на равнинах - намного меньше (10-20 м.). Покровными породами являются валунные пески и супеси, местами близко подстилаемые мореной; возвышенностей и моренных гряд - лесовидиые суглинки мощностью 4-6 м.
Почвенный покров Смоленской области на 85% состоит из различных подтипов и видов дерново-подзолистых почв (включая переувлажненные и заболоченные), в долинах рек - аллювиальные. По механическому составу среди дерново-подзолистых почв преобладают легко- и среднесуглинистые (66%). Песчаные и супесчаные составляют около 33%. Относительно небольшие площади занимают дерновые – 0,6%, пойменные и болотные почвы – 0,2%, которые значительно лучше по свойствам и уровню плодородия, чем дерново-подзолистые почвы.
РАЗДЕЛ 2. Проект полосы отвода
Полосы отвода железных дорог выделяются под прокладку железнодорожного полотна и инженерных коммуникаций, возведение искусственных сооружений, производственных и служебных зданий, установку устройств, стационарных площадок. Полоса отвода железной дороги обеспечивает соблюдение требований безопасности при строительстве и эксплуатации всех объектов   инфраструктуры.
     Границы полос отвода и охранных земель железных дорог устанавливают проектом в соответствии с постановлением Правительства России от 12.10.2006 №611 и "Нормами отвода земельных участков, необходимых для формирования полосы отвода железных дорог, а также нормами расчёта охранных зон железных дорог". 
2.1 Общие данные
В рамках дипломного проектирования, участок  проектируемой железнодорожной трассы располагается в Смоленской области и ограничен начальной станцией А и конечной станцией Б.
  Рельеф местности многообразен, в основном холмистый. На пути трассирования находится заповедник,и небольшие территории с лесными угодьями, вдоль которых установлены плодородные почвы. Встречаются овраги. На рассматриваемом участке имеется значительное количество водотоков и логов, которые пересекает трасса железнодорожного пути, однако пересечения крупных рек отсутствуют.
Территория вдоль железнодорожной линии заселена слабо, но достаточно близко к проектируемой трассе. Ближайшее село Придорожное находится в 3 километрах. Проблемы с подъездными дорогами отсутствуют. 
При прохождении трассы по равнинной местности , использован уклон, меньше руководящего. В результате на возвышенностях, при использовании максимально уклона образуются большие выемки.
За начало пикетажа принят нулевой километр, совмещенный с осью начальной станции.
2.2 Проектирование продольного профиля и плана пути вариантов магистрального хода
Магистральный ход – линия включающая в себя площадки раздельных пунктов, а также следующие друг за другом участки вольных и напряжённых ходов.В первую очередь рассматривают возможность запроектировать железнодорожную линию по кратчайшему пути. Поэтому, при проектировании необходимо определить участки вольных и напряженных ходов, поскольку от этого зависит способ проложения трассы.На участках вольных ходов, трасса проектируется по прямой, при этом каждый угол поворота должен быть обоснован.  Чтобы пройтинапряженный ход, необходимо использовать расчетное заложение, позволяющее найти наиболее рациональное положениетрассы, максимально использовать руководящий уклон. Для определения заложения используется расчетное значение расстояния между горизонталями d,см, которое соответствует заданной величине руководящего уклона и определяется по формуле:

d=(m?h??10?^5)/(i_p-i_(ср.э (к)) )=(1?10??10?^5)/(50000?(11-0,5))             (2.1)
d=(m?h??10?^5)/(i_p-i_(ср.э (к)) )=(1?10??10?^5)/(50000?(11-0,5))=1,9 см
где m — масштаб карты в горизонталях;
h — сечение горизонталей, м;
i_p — руководящий уклон, ‰;
i_(ср.э (к)) — среднее значение уклона, эквивалентного дополнительному сопротивлению от кривых, ‰ (обычно принимается равным 0,5 ‰).
Проекция трассы на горизонтальную плоскость называется планом железнодорожной линии.Составляющими плана пути являются прямолинейные отрезки, сопряженные круговыми кривыми, применение которых ведет к снижению земляных работ, и переходные кривые.
Нормы проектирования плана были приняты в соответствии СТН Ц-01-95. «Железные дороги колеи 1520мм», в котором приведены рекомендуемые и допускаемые значения радиусов в зависимости от категории дороги и условий проектирования. 
Применены рекомендуемые значения радиусов кривых для нормальных условий 2000-4000м;
Прямые вставки соответствуют, указанным в таблице 7 СП 237.1326000.2015 «Инфраструктура железнодорожного транспорта. Общие требования» и составляют не менее 150м.
Параметры кривых рассчитаны по формулам:
                         ( 2.2;2.3)
Где    R – радиус кривой, м;
	? – угол поворота кривой.
Составлены сводные ведомости кривых по вариантам и приведены в таблицах 1,2 в приложении А.План вариантов трассы представлен на плакате1.
Продольный профиль представляет собой проектное положение оси железной дороги в уровне бровки земляного.
Применены нормативы в соответствии с СП 119.13330.2012 Железные дороги колеи 1520 мм. Актуализированная редакция СНиП 32-01-95, для обеспечения безопасности, комфортабельности, надёжности пути.
Наименьшая длина продольного профиля составляет 200 м., алгебраическая разность смежных уклонов не превышает 8‰;
Выполнено сопряжение смежных элементов продольного профиля с алгебраической разностью уклонов более 2,3‰ вертикальными кривыми, радиус которых составляет 15000м. При этом вертикальные кривые размещаются вне переходных кривых.
Тангенс вертикальной кривой рассчитан по формуле:
?  Т?_в=R_в*  ?i/2                                                               (2.4)
В кривых участках пути руководящий уклон уменьшен на величину эквивалентную сопротивлению от кривых, при это смягчение уклона производится до одной десятой.
Эквивалентный уклон от кривых определяется по формулам:
при К>1п или ?К>1п
iэ(к)=700/R;                                                 (2.5)
при К = 1см,  если 1см<1п
iэ(к)= 12,2?/l_n ;                                    (2.6) 
при К>1см,  если 1см<1п

iэ(к)= 12,2??/l_n ;                                   (2.7)
при этом                                             ?? = ?К?/К

где     К – длина круговой кривой, м;
	1п – длина поезда, м;      
	1см – длина участка смягчения руководящего уклона, м;
	iэ(к) – уклон, эквивалентный дополнительному сопротивлению на кривой, ‰;
	?       - угол поворота кривой, град;
	??,?К – части соответственно угла поворота, град, и длины кривой, м, соответствующие участку смягчения руководящего уклона;
	ip– руководящий уклон, ‰;
   Запроектировать продольный профиль необходимо с минимальными объёмами работ. 
Продольный профиль по вариантам представлен на плакате 2 и 3.
	

Размещение раздельных пунктов
     При проектировании участка железнодорожной линии необходимо выполнить размещение раздельных пунктов, чтобы обеспечить безопасный пропуск необходимого числа поездов.
     Принята поперечная схема расположения приемоотправочных путей. В соответствии с СТН Ц-01-95. «Железные дороги колеи 1520мм»длина станционной площадки на разъезде составляет 1250 м при полезной длине приемоотправочных пунктов 850м;
     Станционные площадки размещены на прямых участках пути. Запроектированный максимальный уклон составляет 2‰, что соответствует нормативным требованиям.
Раздельные пункты на однопутных железных дорогах размещаются на расстоянии расчетного времени хода пары поездов, соответствующему расчетной пропускной способности проектируемого участка, мин.:
    tp = tt + to = ((1440-t_техн)??_н)/n_p -(?_1+?_2 )- t_(р.з.),    (2.8)
где tт и to – время хода поездов соответственно «туда» и «обратно»;
tтехн– средний резерв времени на производство ремонтов пути; для однопут-
ных железных дорог tтех принимается равным 75 мин;
?н – коэффициент, учитывающий надежность работы железной дороги; при
автоблокировке и тепловозной тяге ?н=0,88;
np– расчетная пропускная способность линии, пар поездов в сутки;
(?1+?2) – интервал времени для скрещения поездов на раздельном пункте; приавтоблокировке и  тепловозной  тяге (?1+?2) = 5 мин;
tр.з. – время на разгон и замедление поезда; при тепловозной тяге tр.з. = 4 мин.
Расчетная пропускная способность nр на определяется по формуле:
nр =  nгр + nпр*?пр + nсб *?сб                                                    (2.9)
где nгр- потребная пропускная способность по грузовому движению на 10-ый год эксплуатации поездов /сутки;
nп,nсб - количество прочих (пассажирских, сборных) поездов в сутки на 10-ый год эксплуатации;
?пр - коэффициент съема прочих, соответственно, пассажирских и сборных поездов, равный?пас=1,2; ?сб=1,5.
Число пар грузовых поездов nгр на определяется следующим образом:
                                   (2.10)
где Г – объем грузовых перевозок, млн. т в год;
?– коэффициент неравномерности перевозок в течение года; принимаем ?=1,2;
Qср – средняя масса состава поезда брутто, принимается в зависимости от мощности локомотива и руководящего уклона; для локомотива 2ТЭ10 и руководящего уклона 11 ‰, Q=3900 т; необходимо учесть коэффициент, учитывающий неполногрузность подвижного состава-  равный 0,8;
  ? –  коэффициент, учитывающий отношение массы поезда нетто к брутто; принимается 0,67. 
Таким образом, расчетное время хода пары поездов составило 25,83 мин. Отклонение фактического времени составило не больше 2мин.
Расчет фактического времени хода пары поездов по перегонам приведен в таблице 2.1, 2.2
Таблица 2.1-Ведомость подсчета фактического времени хода пары поездов.Вариант I.
Раздельный пункт и номер элемента профиля
Уклон элемента, ‰
Длина элемента, км
Время хода на 1 км, мин
Время хода по элементу профиля, мин
Суммарное время хода по участку, мин



туда
обратно
туда + обратно


Станция А
1
0,00
1,00
0,61
0,61
1,22
1,22
1,22
2
8,00
0,25
1,83
0,60
2,43
0,61
1,83
3
10,70
0,65
2,48
0,60
3,08
2,00
3,83
4
11,00
1,80
2,55
0,60
3,15
5,67
9,50
5
3,00
0,90
0,95
0,60
1,55
1,40
10,89
6
4,00
0,45
1,13
0,60
1,73
0,78
11,67
7
-4,00
2,15
0,60
1,13
1,73
3,72
15,39
8
-2,00
0,85
0,60
0,82
1,42
1,21
16,60
9
0,00
0,45
0,61
0,61
1,22
0,55
17,15
10
8,00
2,85
1,83
0,60
2,43
6,93
24,07
11
2,00
0,60
0,82
0,60
1,42
0,85
24,92
12
0,00
0,65
0,61
0,61
1,22
0,79
25,72
Разъезд 1
13
0,00
1,05
0,61
0,61
1,22
1,28
1,28
14
-8,00
0,65
0,60
1,83
2,43
1,58
2,86
15
-3,00
1,25
0,60
0,95
1,55
1,94
4,80
16
5,00
0,20
1,29
0,60
1,89
0,38
5,18
17
11,00
2,15
2,55
0,60
3,15
6,77
11,95
18
4,00
0,20
1,13
0,60
1,73
0,35
12,29
19
-4,00
0,20
0,60
1,13
1,73
0,35
12,64
20
-11,00
2,50
0,60
2,55
3,15
7,88
20,52
21
-4,00
0,25
0,60
1,13
1,73
0,43
20,95
22
0,00
1,50
0,61
0,61
1,22
1,83
22,78
23
2,00
1,55
0,82
0,60
1,42
2,20
24,98
Разъезд 2
24
2,00
0,70
0,85
0,60
1,45
1,02
1,02
25
0,00
0,25
0,61
0,61
1,22
0,31
0,31
26
8,00
0,20
1,83
0,60
2,43
0,49
1,50
27
10,80
1,70
2,50
0,60
3,10
5,27
6,77
28
8,00
0,20
1,83
0,60
2,43
0,49
7,26
29
0,00
0,20
0,61
0,61
1,22
0,24
7,50
30
-8,00
0,30
0,60
1,83
2,43
0,73
8,23
31
-5,00
2,00
0,60
1,29
1,89
3,78
12,01
32
0,00
1,30
0,61
0,61
1,22
1,59
13,60
33
8,00
0,30
1,83
0,60
2,43
0,73
14,33
34
10,90
0,20
2,50
0,60
3,10
0,62
14,95
35
11,00
1,35
2,55
0,60
3,15
4,25
19,20
36
10,80
0,60
2,53
0,60
3,13
1,88
21,07
37
4,00
0,20
0,60
1,13
1,73
0,35
21,42
38
-4,00
0,20
0,61
0,61
1,22
0,24
21,66
39
-8,00
0,45
1,83
0,60
2,43
1,09
22,76
40
0,00
1,30
0,61
0,61
1,22
1,59
24,34
Разъезд 3
41
0,00
0,65
0,61
0,61
1,22
0,79
0,79
42
8,00
2,25
1,83
0,60
2,43
5,47
6,26
43
0,00
0,30
0,61
0,61
1,22
0,37
6,63
44
-4,00
1,00
0,60
1,13
1,73
1,73
8,36
45
-11,00
0,55
0,60
2,55
3,15
1,73
10,09
46
-10,70
0,80
2,48
0,60
3,08
2,46
12,55
47
-4,00
0,30
0,60
1,13
1,73
0,52
13,07
48
0,00
0,25
0,61
0,61
1,22
0,31
13,38
49
8,00
0,65
1,83
0,60
2,43
1,58
14,95
50
2,00
0,25
0,82
0,60
1,42
0,36
15,31
51
-2,00
0,25
0,60
0,82
1,42
0,36
15,66
52
-8,00
0,80
0,60
1,83
2,43
1,94
17,61
53
-10,80
0,75
0,60
2,50
3,10
2,33
19,94
54
-11,00
0,25
0,60
2,55
3,15
0,79
20,72
55
-8,00
0,20
0,60
1,83
2,43
0,49
21,21
56
0,00
0,20
0,61
0,61
1,22
0,24
21,45
57
5,00
1,50
1,29
0,60
1,89
2,84
24,29
58
0,00
1,00
0,61
0,61
1,22
1,28
25,51
Станция Б
      

Таблица 2.2-Ведомость подсчета фактического времени хода пары поездов.Вариант II.
Раздельный пункт и номер элемента профиля
Уклон элемента, ‰
Длина элемента, км
Время хода на 1 км, мин
Время хода по элементу профиля, мин
Суммарное время хода по участку, мин



туда
обратно
туда + обратно


Станция А
1
0,00
1,00
0,61
0,61
1,22
1,22
1,22
2
8,00
0,25
1,83
0,60
2,43
0,61
1,83
3
10,70
0,65
2,48
0,60
3,08
2,00
3,83
4
11,00
1,80
2,55
0,60
3,15
5,67
9,50
5
3,00
0,90
0,95
0,60
1,55
1,40
10,89
6
4,00
0,45
1,13
0,60
1,73
0,78
11,67
7
-4,00
2,15
0,60
1,13
1,73
3,72
15,39
8
-2,00
0,85
0,60
0,82
1,42
1,21
16,60
9
0,00
0,45
0,61
0,61
1,22
0,55
17,15
10
8,00
2,85
1,83
0,60
2,43
6,93
24,07
11
2,00
0,60
0,82
0,60
1,42
0,85
24,92
12
0,00
0,65
0,61
0,61
1,22
0,79
25,72
Разъезд 1
13
0,00
0,70
0,61
0,61
1,22
0,85
0,85
14
-2,00
0,65
0,60
0,82
1,42
0,92
1,78
15
-3,00
0,45
0,60
0,95
1,55
0,70
2,47
16
3,00
0,45
0,95
0,60
1,55
0,70
3,17
17
9,00
1,10
2,11
0,60
2,71
2,98
6,15
18
4,00
0,20
1,13
0,60
1,73
0,35
6,50
19
-4,00
0,20
0,60
1,13
1,73
0,35
6,85
20
-11,00
2,10
0,60
2,55
3,15
6,62
13,46
21
-10,80
1,20
0,60
2,50
3,10
3,72
17,18
22
-3,00
0,20
0,60
0,95
1,55
0,31
17,49
23
3,00
0,20
0,95
0,60
1,55
0,31
17,80
24
11,00
0,85
2,55
0,60
3,15
2,68
20,48
25
10,80
0,30
2,50
0,60
3,10
0,93
21,41
26
3,00
1,05
0,95
0,60
1,55
1,63
23,04
27
0,00
0,40
0,61
0,61
1,22
0,49
23,52
28
-6,00
0,50
0,60
1,43
2,03
1,02
24,54
29
2,00
0,65
0,82
0,60
1,42
0,92
25,46
Разъезд 2
30
2,00
1,00
0,82
0,60
1,42
1,42
1,42
31
0,00
0,35
0,61
0,61
1,22
0,43
1,85
32
-8,00
1,10
0,60
1,83
2,43
2,67
4,52
33
0,00
2,10
0,61
0,61
1,22
2,56
7,08
34
8,00
3,05
1,83
0,60
2,43
7,41
14,49
35
11,00
1,55
2,55
0,60
3,15
4,88
19,38
36
10,90
0,60
2,53
0,60
3,13
1,88
21,25
37
4,00
0,20
0,60
1,13
1,73
0,35
21,60
38
-4,00
0,20
0,61
0,61
1,22
0,24
21,84
39
-8,00
0,45
1,83
0,60
2,43
1,09
22,94
40
0,00
1,30
0,61
0,61
1,22
1,59
24,52
Разъезд 3
41
0,00
0,65
0,61
0,61
1,22
0,79
0,79
42
8,00
2,25
1,83
0,60
2,43
5,47
6,26
43
0,00
0,60
0,61
0,61
1,22
0,37
6,63
44
-4,00
0,80
0,60
1,13
1,73
1,73
8,6
45
-11,00
0,55
0,60
2,55
3,15
1,73
10,09
46
-10,70
0,80
2,48
0,60
3,08
2,46
12,55
47
-4,00
0,30
0,60
1,13
1,73
0,52
13,07
48
0,00
0,25
0,61
0,61
1,22
0,31
13,38
49
8,00
0,65
1,83
0,60
2,43
1,58
14,95
50
2,00
0,25
0,82
0,60
1,42
0,36
15,31
51
-2,00
0,25
0,60
0,82
1,42
0,36
15,66
52
-8,00
0,80
0,60
1,83
2,43
1,94
17,61
53
-10,80
0,75
0,60
2,50
3,10
2,33
19,94
54
-11,00
0,25
0,60
2,55
3,15
0,79
20,72
55
-8,00
0,20
0,60
1,83
2,43
0,49
21,21
56
0,00
0,20
0,61
0,61
1,22
0,24
21,45
57
5,00
1,50
1,29
0,60
1,89
2,84
24,29
58
0,00
1,05
0,61
0,61
1,22
1,28
25,51
Станция Б


2.3Размещение искусственных водопропускных сооружений
      При проектировании земляного полотна во всех местах пересечения русла лога и трассы необходимо устроить водопропускное сооружение для пропуска притекающей воды.
      Сток воды к пониженным местам рельефа происходит с определенной территории, которая называется бассейном или водосбором. Границами бассейна являются естественные водораздельные линии. Площадь бассейна определяется по карте в масштабе и переводится с применением масштабного коэффициента карты. 
      Параметры водопропускного сооружения на пересечении периодического водотока: тип и величина отверстия, определяются в зависимости от преимущественного стока, в данном случае ливневый. Это основной показатель, характеризующий количество притекающей к сооружению воды, то есть расход Q, показывающий количество воды, притекающее к сооружению за единицу времени.
Кроме того, необходимо учесть вероятность превышения, что данный расход будет повторяться не чаще одного раза за n лет. В рамках дипломного проектирования, использован расчетный (часто повторяющийся) расход, на пропуск которого рассчитывается отверстие сооружения. Для железных дорог II категории за расчетный принимается расход с вероятностью превышения один раз в 100 лет. 
Смоленская область относится к 5 ливневому району, и III группе климатического района.   Расчетный расход определяется по номограмме ливневых расходов вероятности превышения 1% для песчаных и супесчаных грунтов, с учетом этих показателей.
Для определения строительной стоимости водопропускных сооружений, определяем длину тела трубы по следующим формулам:
      -при высоте насыпи меньшей или равной 6м:
      L_n=B_0+2?m_в?h_н       (2.11)
      -при высоте насыпи от 6 до 12м:
      L_m=B_ +12?m_в+2?m_н?(h_н-6)       (2.12)
Где:
      m_в – значение уклонов откоса насыпи высотой до 6м, 2;
      m_н – значение уклонов откоса насыпи высотой от 6м до 12м, 2;
      B_ – ширина основной площадки земляного полотна, принятая согласно СТН Ц-01-95. «Железные дороги колеи 1520 мм».
Расчеты искусственных сооружений приведены в таблицах 2.3, 2.4.
Таблица 2.3 - Перечень искусственных сооружений.Вариант I.
Номер сооружения
Местоположение оси сооружения ПК+…м
Высота насыпи по оси сооружения, м
Расчетный расход, Q,%, м3/с
Высота подпора воды +0,5м
Высота насыпи по конструктивным условиям, м
Тип сооружения
Размер отверстия сооружения, м
Длина сооружения, м
Стоимость сооружения, тыс.руб.
1
10+50,00
3,12
21
2,4
2,48
КЖБТ
3х2
16,96
881,95
2
40+50,00
3,37
16
2,2
2,48
КЖБТ
3х2
17,71
920,96
3
65+70,00
3,82
12
1,9
2,48
КЖБТ
3х2
19,06
991,16
4
85+50,00
2,75
15
2,1
2,48
КЖБТ
3х2
15,85
824,23
5
130+50,00
3,01
19
2,3
2,48
КЖБТ
3х2
16,63
864,79
6
157+09,50
4,50
26
2,4
3,11
ПЖБТ
2х3
21,1
1107,50
7
143+57,50
4,91
16
2,2
2,48
КЖБТ
3х2
22,33
1161,20
8
206+50,00
4,86
22
2,5
2,48
КЖБТ
3х2
22,18
1153,40
9
221+50,00
3,21
20
2,35
2,48
КЖБТ
3х2
17,23
895,99
10
250+50,00
5,70
31
3,15
3,57
КМГТ
2х3
24,7
702,25
11
278+00,00
5,23
24
2,8
3,57
КМГТ
2х3
23,29
662,16
12
301+55,50
3,26
32
2,7
3,11
ПЖБТ
2х3
17,38
912,24
13
349+00,00
4,07
27
2,5
3,11
ПЖБТ
2х3
19,81
1039,79
14
410+50,00
7,77
16
2,2
2,48
КЖБТ
3х2
31,795
1931,55
15
445+50,00
5,88
34
2,8
3,11
ПЖБТ
2х3
25,24
1324,80
16
471+50,00
3,76
16
2,2
2,48
КЖБТ
3х2
18,88
981,80
Итого строительная стоимость ИССО
16355,77
       
       
       
       
       
       Таблица 2.4 - Перечень искусственных сооружений.Вариант II.
Номер сооружения
Местоположение оси сооружения ПК+…м
Высота насыпи по оси сооружения, м
Расчетный расход, Q,%, м3/с
Высота подпора воды +0,5м
Высота насыпи по конструктивным условиям, м
Тип сооружения
Размер отверстия сооружения, м
Длина сооружения, м
Стоимость сооружения, тыс.руб.
1
10+50,00
3,12
21
2,4
2,48
КЖБТ
3х2
16,96
881,95
2
40+50,00
3,37
16
2,2
2,48
КЖБТ
3х2
17,71
920,96
3
65+70,00
3,82
12
1,9
2,48
КЖБТ
3х2
19,06
991,16
4
85+50,00
2,75
15
2,1
2,48
КЖБТ
3х2
15,85
824,23
5
130+50,00
3,01
19
2,3
2,48
КЖБТ
3х2
16,63
864,79
6
145+00,00
4,66
25
2,3
3,11
ПЖБТ
2х3
21,58
1132,69
7
195+50,00
7,82
60
2,9
3,78
ПБТ
2х5
31,97
4257,25
8
234+00,00
5,52
16
2,2
2,48
КЖБТ
3х2
24,16
1256,37
9
265+50,00
4,79
66
3,0
3,78
ПБТ
2х5
21,97
1735,08
10
350+50,00
4,07
27
2,5
3,11
ПЖБТ
2х3
19,81
1039,79
11
412+00,00
7,77
16
2,2
2,48
КЖБТ
3х2
31,795
1653,40
12
447+00,00
5,88
34
2,8
3,11
ПЖБТ
2х3
25,24
1324,80
13
473+00,00
3,76
16
2,2
2,48
КЖБТ
3х2
18,88
981,80
Итого строительная стоимость ИССО
17864,27
       

 Определение объема земляных работ
Для экономического сравнения вариантов, а также для разработки раздела ПОС важной составляющей являются объемы земляных работ на главном пути, которые определяются по продольному профилю. Ведомости объемов земляных работ представлены в таблицах 2.5, 2.6. Пикеты сгруппированы по 10 километров.
После подсчетов объемов земляных работ определяется категория трудности строительства, в зависимости от среднего объема земляных работ на 1 км главного пути. Средний покилометровый объем земляных работ рассчитывается по формуле:
qзп =Qз.р.(г.п.)/ L     (2.13)
гдеQз.р.(г.п.) – сумма объемов земляных работ всех насыпей и выемок по главному пути, тыс.м3;
L- Длина участка железной дороги, км.
Таблица 2.6 - Ведомость объемов земляных работ.Вариант I.
№
ПК
Объем, тыс м3


Насыпь
Выемка
1
ПК 00+00,00
126,89
86,51

ПК 100+00,00


2
ПК 100+00,00
93,37
227,81

ПК 200+00,00


3
ПК 200+00,00
222,69
152,46

ПК 300+00,00


4
ПК 300+00,00
180,78
107,10

ПК 400+00,00


5
ПК 400+00,00
136,74
114,11

ПК 475+00,00


ИТОГО
760,47
688,00
ВСЕГО
1448,47
Тыс. м3 на км
30,49
Категория трудности
III

      Таблица 2.7- Ведомость объемов земляных работ. Вариант II.
№
ПК
Объем, тыс м3


Насыпь
Выемка
1
ПК 00+00,00
126,89
86,51

ПК 100+00,00


2
ПК 100+00,00
148,93
144,42

ПК 200+00,00


3
ПК 200+00,00
156,22
140,80

ПК 300+00,00


4
ПК 300+00,00
87,34
113,32


ПК 400+00,00


5
ПК 400+00,00
152,98
113,33


ПК 476+50,00


ИТОГО
672,37
598,38
ВСЕГО
1270,75
Тыс. м3 на км
26,67
Категория трудности
II

Для расчета окончательного объема работQз.р, вводим поправочные коэффициенты, учитывающие микрорельеф местности(К1); поперечное очертание земляного полотна и его уширение кривых (К2), поправку на дополнительные и укрепительные работы(К3), в зависимости от категории трудности строительства. А также объем земляных работ по сооружению станционных путей.
     Qз.р. =  Qз.р.(г.п.) ? К1 ? К2 ? К3  + Qз.р.(р.п.)                        (2.14)
     
Где    Qз.р.(г.п.) – объем земляных работ по главному пути, тыс.м3;
Объем земляных работ по сооружению станционных путей определяется по формуле, тыс. м3:

Qз.п.(р.п.) = a?n?J                                       (2.15)

Где    a – ширина междупутья на раздельном пункте, м;  при поперечной схеме 
	расположения приемоотправочных путей а = 5,3 м;
	n – количество  путей на раздельном пункте (без учета главного);
J – площадь массива земляного полотна данного раздельного пункта, ограниченная проектной линией с одной стороны и линией земли с другой, тыс.м2.
Расчеты по определению окончательного объема работ сведены в таблицу 2.8

Таблица 2.8- Общий объем работ по вариантам

Категория трудности
К1
К2
К3
Qзр(рп)                   
Qзр(гп)*
Вариант I
III
1,10
1,04
1,13
182,77
1667,42
ВариантII
II
1,10
1,02
1,12
209,96
1806,84

2.6 Определение технико–экономических показателей вариантов трассы.
Основные технические показатели трассы по двум вариантам сведены в таблицу 2.9 и представлены на плакате 5.
Таблица 2.9 - Основные технические показатели трассы  
Наименование показателя
Условные
обозначения
Единицы измерения
Величина показателя по вариантам



1
2
Длина линии
L
км
47,50
47,65
Руководящий уклон
ip
‰
  11
11
Коэффициент развития линии
?
-
1,21
1,21
Процент использования руководящего уклона
% ip
%
   28
24
Минимальный радиус кривых
Rmin
м
2000
2000
Протяженность и удельное содержание кривых с минимальным радиусом в общей длине линии
LRmin
км / %
4,54
/9,6
6,70
/14,1
Протяженность и удельное содержание всех кривых в общей длине линии
?K
км / %
19,66
/41,4
21,63
/45,4
Сумма углов поворота всех кривых
??0
град
414
469
Средний радиус кривых
Rср
м
2722,22
2643,92
Сумма преодолеваемых высот в направлениях «туда» и «обратно»
?hт/?hо
м / м
166,68
/104,51
168,94
/106,77

Средний радиус кривых рассчитывается по следующей формуле, м:
(2.16)

Определим какой из запроектированных вариантов трассы наиболее экономически выгоден.Для этого сравним строительную стоимость участка железной дороги, а также дальнейшее эксплуатационное обслуживание. Расчеты сведены в таблицы 2.10.
Таблица 2.10. Сводная ведомость стоимости строительства новой железной дороги, тыс.руб.

Главы сметы
Наименование объектов работ и затрат
Еди-
ница измерения
Единичная стоимость,
 тыс.руб
Показатели




Объём
Стоимость



I
II
I
II
I
II
1
Глава 1. Подготовка территории строительства
Км
200
169,9
47,5
47,65
9500,00
8095,74
2
Глава 2. Земляное полотно
тыс. м?
37,5
33,5
2043,08
1806,84
76615,50
60529,14
3
Глава 3. Искусственные сооружения
шт.
-
-
16
13
16355,77
17864,27
4
Глава 4. Верхнее строение пути
Км
2455,1
2455,1
47,5
47,65
116617,25
116985,52
5
Глава 5. Устройства СЦБ и связи
Км
681,2
673,4
47,5
47,65
32357,00
32087,51
6
Глава 6. Здания и сооружения производственные и служебные
Км
1256,3
1256,3
47,5
47,65
59674,25
59862,70
7
Глава 7. Энергетическое хозяйство
Км
149,8
146,9
47,5
47,65
7115,50
6999,79
8
Глава 8. Водоснабжение, канализация, теплофикация и газоснабжение
Км
80
81,9
47,5
47,65
3800,00
3902,54
9
Глава 9. Эксплуатационный инвентарь, инструмент общего назначения
Км
760,00
757,64
760,00
757,64
760,00
757,64
10
Глава 10. Временные здания и сооружения

27437,60
26102,21
11
Глава 11. Прочие работы и затраты

49032,60
46646,18
12
Глава 12. Содержание дирекции строящегося предприятия

1996,33
1899,17
13
Глава 13. Проектные и изыскательские работы, авторский надзор

20063,09
19086,62
14
Непредвиденные работы и затраты

12639,75
9429,90
Итого по сводному сметному расчету
433964,63
410248,90
Стоимость с учетом районного коэффициента Смоленской области 
Кр = 1,00
433964,63
410248,90
Средняя стоимость 1 км магистрали
9136,10
8609,63

Примечание: Принята стоимость разработки 1 м? грунта при дипломном проектировании для варианта I равной 37,5 тыс. руб./тыс. м3, для варианта II - 33,5 тыс. руб./тыс. м3, исходя из категории трудности строительства.

     Эксплуатационные расходы каждого варианта учитывает различие в их длине, а также особенности плана и продольного профиля трассы.
	Расчеты производятся с использованием укрупненных норм, которые учитывают конкретные условия варианта проектного решения ориентировочно и используются на предварительных стадиях р.......................