Введение
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВСМ МОСКВА - КАЗАНЬ 5
1.1. История развития железнодорожного сообщения Москва - Казань 5
1.2. Современное состояние ВСМ Москва - Казань 10
1.3. Инженерные изыскания трассе ВСМ Москва - Казань 21
2. ПРИМЕНЕНИЕ ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ
ЛИНЕЙНЫХ ОБЪЕКТОВ 26
2.1. Общие сведения о ГИС-технологиях 26
2.2. Возможности программного обеспечения MapInfo 36
2.3. Применение MapInfo для создания карты трассы ВСМ Москва -
Казань 40
3. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ РЕЛЬЕФА НА КОНФИГУРАЦИЮ И СТОИМОСТЬ
ТРАССЫ ВСМ МОСКВА - КАЗАНЬ 46
3.1. Технические нормы и требования к проектированию и строительству
ВСМ Москва - Казань 46
3.2. Оценка выбора трассы ВСМ на примере участка 730 км - 757 км 54
3.3. Анализ возможных вариантов прохождения ВСМ Москва - Казань на
участке 730 км - 757 км 61
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 67
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 70
ПРИЛОЖЕНИЯ 76
Потребности в развитии железных дорог России определяют новые позиции для отрасли транспортного строительства в части выбора и разработки конструктивных, технологических и организационных решений. Наиболее актуальной при этом является сфера скоростного и высокоскоростного движения. Реализация столь многообещающего направления сопряжена с разработкой проектной документации, в которой необходимо учесть мировой и отечественный опыт создания высокоскоростных железнодорожных линий.
На данный момент планируется 2 направления высокоскоростной железнодорожной магистрали: ВСМ-2 Москва - Казань - Екатеринбург, ВСМ-3 Москва - Ростов - Адлер. В силу наибольшей экономической выгоды проект ВСМ-2 стал более приоритетным, нежели проект ВСМ-2. Это также связано с тем, что в будущем есть возможность продолжить трассу до Пекина, тем самым создать трансконтинентальную магистраль, которая будет связывать Европу и Азию. Также такому решению о приоритете ВСМ - 2 способствовало возможность привлечения иностранного капитала (в частности со стороны КНР).
Основной проблемой при проектировании трассы высокоскоростного железнодорожного движения является рельеф, т.к. от орографии местности, где будет проходить магистраль, в большей степени зависит стоимость трассы. В отличие от автомобильных дорог и железнодорожных путей, не предназначенных для высокоскоростного движения, требования к проектированию и строительству ВСМ более жесткие. Трасса не может поворачивать по кривой со слишком маленьким радиусом, также иметь слишком большую крутизну спуска и подъема.
Актуальность работы заключается в том, что выявление взаимосвязи между рельефом и конфигурации трассы поможет выбору оптимального направления магистрали, тем самым снизив стоимость проекта. Этот проект важный, т.к. он улучшит транспортную инфраструктуру России. Также ВСМ способствует уменьшению территориальной дифференциации. Люди смогут работать в одном городе, а жить в другом, при этом тратить меньше времени на дорогу.
Объектом исследования является трасса ВСМ-2 Москва - Казань.
Предмет исследования: конфигурация трассы ВСМ-2 Москва - Казань
Цель исследования заключается в выявлении взаимосвязи между конфигурацией ВСМ-2 Москва - Казань и рельефом местности. А также влияние рельефа на стоимость трассы.
Задачи:
- изучить прохождение трассы «ВСМ Москва - Казань»;
- создать карту прохождения трассы на участке 730 км - 757 км;
- рассчитать объем земляных работ на участке;
- рассмотреть другие варианты прохождения трассы.
Использовались следующие методы исследования:
- анализ литературы;
- моделирование;
- конкретизация и идеализация.
В ходе выполнения работы были использованы материалы оценки воздействия на окружающую среду для предоставления на общественных слушаниях в субъектах, где будет проходить ВСМ. А также утвержденные градостроительные документы (Проект планировки и проект межевания территорий размещения объекта «участок Москва - Казань высокоскоростной железнодорожной магистрали Москва - Казань - Екатеринбург (ВСМ 2)) муниципальных образований Московской, Владимирской и Нижегородской областей, специальные технические условия, разработанные для ВСМ-2, интернет источники и статьи новостных СМИ о современном состоянии проекта.
Проект ВСМ Москва - Казань является одним из главных строительных проектов в России. Эта магистраль будет связывать Европу и Азию высокоскоростным движением, в случае продления ВСМ до Екатеринбурга и Пекина.
Строительство ВСМ Москва - Казань оценивают в 1,3 трлн рублей. Это большие деньги не только для России, но и для других развитых стран. Срок окупаемости, по словам руководителей проекта, составляет около 22 лет. Однако может увеличиться спрос к данному виду транспорта, как было с ВСМ в Испании, что принесет дополнительные доходы.
Высокоскоростная магистраль проходит по 7 субъектам РФ: Москва, Московская, Владимирская, Нижегородская области, Республика Чувашия, Марий Эл и Татарстан. ВСМ начинается со станции Москва-Курская и следует до станции Казань-2. На протяжении всей трассы планируется разместить 13 станций: Москва-Курская, Ногинск-ВСМ, Орехово-Зуево- ВСМ, Петушки-ВСМ, Владимир-ВСМ, Ковров-ВСМ, Г ороховец-ВСМ, Дзержинск-ВСМ, Аэропорт-ВСМ, Кстово-ВСМ, Полянки-ВСМ, Чебоксары- ВСМ, Казань-2.
ВСМ Москва - Казань пролегает по Восточно-Европейской равнине, поэтому превышение абсолютных высот здесь небольшое. Для оценки влияния рельефа на конфигурацию и стоимость трассы был выбран участок 730 км - 757 км. Магистраль на этом отрезке проходит по Зеленодольскому муниципальному району и г.о. Казань Республики Татарстан. Абсолютные высоты на этом участке - 50-100 м.
Карта трассы ВСМ Москва - Казань была сделана в программном обеспечении MapInfo Professional 12.0.4. Картографической основой была выбрана топографическая карта.
В ходе исследовательской работе был сделан профиль местности на протяжении всего участка. А также предложен вариант продольного плана трассы с учетом специальных технических условий, которые были разработаны для ВСМ Москва - Казань. Был произведен расчет земляных работ.
Т.к. минимальный радиус кривых для высокоскоростного железнодорожного движения не может быть ниже 5000 м, проектировать трассу по некоторым формам рельефа (овраги, балки) невозможно. Поэтому строительство ВСМ обходится дороже, нежели строительство невысокоскоростных трасс. Также есть требования для продольного профиля трассы. Уклон не может превышать 24%о, для избегания эффекта «американских горок».
Чтобы спроектировать трассу по наиболее благоприятной для экономико-технической составляющей местности надо планировать за несколько километров. Из-за этого могут появиться другие проблемные участки на трассе. Однако, как показало исследование, этот метод применяется на практике. Например, на участке 739 км - 740 км ВСМ пролегает по наиболее благоприятному участку овражно-балочной сети.
Основная проблема при проектировании продольного профиля трассы заключается в стыковке различных инженерных сооружений для пересечения природных и техногенных объектов. Наиболее выгодной в экономическом плане является конфигурация трассы с одинаковой на всем протяжении крутизной и минимальным балансом земляных работ. Но, т.к. на участке развита дорожная сеть, пересечение их должно выполняться согласно строительным нормативам на разных уровнях. Также следует отметить, что уклон трассы в выемке должна быть не менее 3% для беспрепятственного отвода поверхностных вод.
Баланс объема работ, а, следовательно, и стоимость трассы в большей степени зависит от превышений абсолютных высот. Также на стоимость влияет овражно-балочная и речная сеть с крутыми склонами, т.к. это требует строительство дополнительных инженерных сооружений. Подходы к этим сооружениям могут иметь большую высоту насыпи.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
