Архитектура транспортных сооружений

. ‚. ¸¥-¨±-®¢ 
€•ˆ’…Š’“€ 
’€‘Ž’›• ‘ŽŽ“†…ˆ‰ 
’¶¤ ¬§© 
Москва    Вологда 
«Инфра-Инженерия» 
2023 
1 



УДК 625.7/.8 
ББК 39.311 
П93 
 
 
Р е ц е н з е н т ы :  
заместитель начальника службы пути по инженерным сооружениям  
Горьковской дирекции инфраструктуры - структурного подразделения  
Центральной дирекции инфраструктуры - филиала ОАО «РЖД» В. А. Клочко; 
заведующий кафедрой «Техника и технологии железнодорожного транспорта»  
филиала Самарского государственного университета путей сообщения  
в г. Нижнем Новгороде к. т. н., доцент С. М. Корсаков  
 
 
Пшениснов, Н. В. 
П93   
Архитектура транспортных сооружений : учебник / Н. В. Пшениснов. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2023. - 224 с. : ил., табл. 
ISBN 978-5-9729-1352-7 
 
Рассмотрены общие вопросы строительных конструкций. Изучены 
основные виды транспортных сооружений и их особенности. Описаны архитектурные подходы к строительству основных видов транспортных сооружений. 
Для студентов ВПО и СПО, обучающихся по специальностям 
23.05.06 «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей» и 08.02.10 «Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство». Может быть полезно широкому кругу научно-технических, инженерных и производственных работников, занятых вопросами проектирования, строительства и эксплуатации транспортных сооружений и транспортной инфраструктуры.  

УДК 625.7/.8 
ББК 39.311 
 
 
 
 
 
 
 
 
ISBN 978-5-9729-1352-7 
” Пшениснов Н. В., 2023 
 
” Издательство «Инфра-Инженерия», 2023 
 
” Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2023 
 
2 




‘Ž„…†€ˆ… 
 
 
Предисловие  .............................................................................................................. 4 
ГЛАВА 1. Мостовые сооружения ............................................................................. 5 
1.1. Требования к мостовым сооружениям и последовательность  
их проектирования  ............................................................................................. 5 
1.2. Функциональные типы мостов  ......................................................................... 8 
1.3. Архитектурные типы мостов  .......................................................................... 15 
1.4. Деревянные мосты  ........................................................................................... 26 
1.5. Железобетонные мосты  ................................................................................... 43 
1.6. Металлические мосты  
...................................................................................... 92 
1.7. Конструкции опор мостовых сооружений  .................................................. 132 
ГЛАВА 2. Транспортные тоннели ........................................................................ 153 
2.1. Классификация и область применения тоннелей  ....................................... 153 
2.2. Конструкции тоннелей  .................................................................................. 157 
2.3. Эксплуатационные устройства и оборудование тоннелей  ........................ 167 
2.4. Строительство тоннелей  
................................................................................ 175 
ГЛАВА 3. Вспомогательные и инфраструктурные  
транспортные сооружения ................................................................... 190 
3.1. Пешеходные переходы  .................................................................................. 190 
3.2. Водопропускные трубы  ................................................................................. 205 
3.3. Укрепительные и защитные устройства и сооружения  ............................. 216 
 
Библиографический список  ............................................................................... 221 





3 




…„ˆ‘‹Ž‚ˆ… 
 
 
Архитектура - это искусство проектировать и строить здания и сооружения, создающие материально-организованную среду обитания человека. Она основывается, с одной стороны, на требованиях удобства, прочности и экономичности, а с другой, - призвана удовлетворять эстетические взгляды общества конкретной исторической эпохи. 
Задача архитектуры - организация такой пространственной среды для 
жизни и деятельности людей, которая бы отвечала функциональным (польза), 
техническим (прочность) и эстетическим (красота) требованиям.  
В архитектуре организация пространственной среды осуществляется посредством строительных конструкций. Она как первичная техническая структура 
становится для зодчего той частицей, что для писателя слово, музыканта - нота. 
Как писатель «складывает» произведение из слов, музыкант пишет музыку, используя всего семь нот, так и строитель «составляет» здания и сооружения, имея 
в своем распоряжении всего пять конструкций: стойка, стена, балка, свод и купол. Все безграничное богатство архитектурных форм, созданных человечеством 
за последние пять тысяч лет, получены умелым сочетанием этих конструкций. 
Конструкции, объединяясь друг с другом, образуют пространственную структуру, из которых складываются различные типы композиций и создаются неповторимые архитектурно-художественные образы. 
История развития архитектуры транспортных сооружений тесно связана с 
историей развития человечества. Тысячелетиями люди, путешествуя, преодолевали большие пространства, занимались торговлей, воевали. Препятствия на 
пути передвижения людей в виде оврагов, гор, рек заставляли их возводить переходы, мосты, переправы. Самыми древнейшими из них можно считать сооружения, возникшие еще до н. э. На местах вынужденных остановок возникали 
временные стоянки, превратившиеся затем в постоялые дворы, поселения и города. 
Архитектура транспортных сооружений всегда рассматривается в общем 
контексте развития архитектуры, в рамках ее временных, стилевых характеристик и развития технического прогресса.  
Транспортные сооружения относятся к категории общественных зданий и 
сооружений и выделяются в отдельную группу. На протяжении тысячелетней 
истории развития возникали, исчезали или возрождались вновь различные виды 
транспортных сооружений.  
В современных условиях социального и научно-технического прогресса и 
развития, урбанизации городов и образования крупных систем расселения существующие, способы передвижения людей, а следовательно, и сопутствующие 
этому транспортные сооружения оказываются недостаточными для обеспечения 
жизнедеятельности многолюдных населенных мест. Это говорит о дальнейших 
перспективах развития и совершенствования транспортных сооружений. 
4 




ƒ‹€‚€ 1. ŒŽ‘’Ž‚›… ‘ŽŽ“†…ˆŸ 
 
 
1.1. УСЖВПГБОЙа Л НПТУПГЬН ТППСФЗЖОЙаН  
Й РПТМЖЕПГБУЖМЭОПТУЭ ЙЦ РСПЖЛУЙСПГБОЙа  
 
К мостовым сооружениям предъявляются эксплуатационные, экономические, экологические, архитектурные (эстетические) и расчетно-конструкторские 
требования. 
Эксплуатационные требования являются основными и сводятся к тому, 
чтобы сооружение в течение заданного срока эксплуатации имело заданную грузоподъемность, обеспечивало безопасность и комфортность пропуска по нему 
пешеходов и транспортных средств без снижения скорости. Для этого сооружение должно: 
x иметь достаточную жесткость, чтобы деформации и перемещения при 
движении нагрузки не были чрезмерными, не расстраивали соединений  
и не отражались на безопасности движения; 
x иметь необходимую ширину проезжей части и тротуаров в зависимости 
от его назначения с учетом перспективы роста интенсивности движения; 
x иметь благоприятный для безопасности движения поперечный и продольный профиль; 
x быть долговечным, сконструированным из прочных материалов, мостовое полотно должно быть выполнено из износостойкого материала  
и обеспечено надежным отводом воды; 
x обеспечивать безопасный пропуск паводков и ледохода, удовлетворять 
требованиям судоходства; 
x обеспечивать возможность его осмотра, ремонта и реконструкции. 
Экономические требования определяют, чтобы полная стоимость сооружения, при заданном сроке службы, включая стоимость строительства, содержания, ремонта и возможной реконструкции, была бы минимальной. Для достижения экономического эффекта очень важен учет местных ресурсов и возможностей (наличие заводов или значительных запасов материалов, обеспеченность механизмами, техникой и обученными трудовыми ресурсами),  
а также общих технических и природных возможностей и условий (наличие 
транспортных путей, возможность использования речного транспорта, вертолетов и т. п.). 
Полная стоимость сооружения снижается при использовании конструкций 
индустриального изготовления, механизированном возведении при высоких 
темпах и хорошем качестве работ. 
Экологические требования определяются интересами охраны окружающей среды. В последние годы вопросы окружающей среды приобретают  
все большую остроту, что определяет необходимость строгого соблюдения  
5 




принципа наименьшего вмешательства в природную среду при проектировании 
искусственных сооружений. 
Архитектурные требования сводятся к тому, чтобы форма сооружения соответствовала представлениям о красоте и гармонировала с окружающей местностью или городской застройкой. Обычно рационально спроектированные сооружения удовлетворяют эстетическим требованиям. В них каждый элемент сооружения подчеркивает его функциональное значение. Современная архитектура искусственных сооружений уделяет внимание простоте форм, исключая нефункциональные украшения. 
Расчетно-конструктивные требования связаны с тем, чтобы сооружение  
в целом и его отдельные элементы были рационально прочными, устойчивыми 
и жесткими. Удовлетворение этих требований является обязательным условием 
для всех конструктивных решений, имеющих различные экологические, экономические и архитектурные показатели. 
Потребительские свойства сооружений. Спроектированные и построенные 
в строгом соответствии с приведенным выше комплексом требований мосто- 
вые сооружения приобретают для эксплуатационников ряд потребительских 
свойств, среди которых наибольшее значение имеют: 
x пропускная способность; 
x грузоподъемность; 
x безопасность движения; 
x долговечность. 
Пропускная способность мостовых сооружений характеризуется максимально возможной интенсивностью транспортного движения, а также возможностью пропуска под ним в поперечном направлении судов, водного потока, ледохода, транспорта (для путепроводов), а также коммуникаций. Она обеспечивается выполнением и сохранением содержащихся в эксплуатационных требованиях норм габаритов проезда и подмостовых габаритов, расчетами отверстий мостов и труб. 
Грузоподъемность моста - это его характеристика, определяемая максимальной временной подвижной нагрузкой определенного вида (например, в виде 
автомобиля или равномерно распределенной нагрузки с тележкой), воздействие 
которой является безопасным для его несущих элементов при расчете по первому предельному состоянию. Для эксплуатируемых мостов грузоподъемность 
характеризуется величиной предельной массы транспортного средства определенного вида. Грузоподъемность мостов обеспечивается расчетами на прочность 
и устойчивость и задается нормами нагрузок в эксплуатационных требованиях  
к их проектированию. 
Безопасность движения транспортных средств характеризуется максимальной допустимой скоростью движения по транспортным сооружениям. Она 
обеспечивается эксплуатационными требованиями к плану и профилю дорожного и мостового полотна, а также к прочности и энергоемкости ограждающих 
устройств. 
6 




Долговечность транспортного сооружения - его свойство сохранять работоспособное состояние при установленной системе содержания и ремонта в течение определенного времени без капитального ремонта или реконструкции, характеризуется ресурсом или сроком службы. Для нового сооружения он определяется проектной календарной продолжительностью эксплуатации, для сооружения после капитального ремонта или реконструкции - календарной продолжительностью после возобновления эксплуатации до момента ее прекращения. 
Долговечность сооружений задается сроками их службы и обеспечивается выполнением требований к выбору соответствующих материалов и конструктивных решений. На долговечность сооружения оказывает существенное влияние 
его живучесть - свойство сохранять несущую способность при повреждении или 
разрушении отдельных его частей или элементов. 
Порядок проектирования, согласования и утверждения проектно-сметной 
документации в Российской Федерации установлен строительными нормами  
и правилами, согласно которым проектирование объектов строительства ведется 
в две либо одну стадию. При любой стадийности разработка проекта осуществляется на основе выполненных проектировщиком и утвержденных заказчиком 
обоснований инвестиций в строительство сооружения. 
При двухстадийном проектировании на первой стадии составляется техникоэкономическое обоснование (ТЭО). На второй стадии на основании утвержденного 
в установленном порядке ТЭО разрабатывается рабочая документация. 
ТЭО на строительство искусственного сооружения включает в себя следующие разделы: основные конструкции, проект организации строительства, специальные вспомогательные сооружения и устройства. Объемы работ по этим 
трем разделам являются исходными данными для сметного расчета. В составе 
ТЭО излагаются мероприятия по охране окружающей среды и по предупреждению чрезвычайных ситуаций. 
Основные проектные решения на стадии ТЭО разрабатываются лишь в такой степени детализации, чтобы выяснить осуществимость решения и установить потребность в ресурсах для строительства объекта в целом. 
На второй стадии разрабатывается рабочая документация с полной детализацией решений. Рабочие чертежи при этом составляются в соответствии с государственными стандартами. Из организационно-технологической документации 
на этой стадии разрабатываются также проект производства работ и рабочие чертежи специальных вспомогательных сооружений и устройств. 
Для объектов, строящихся по проектам массового и повторного применения, а также для технически несложных объектов может применяться одностадийная схема проектирования, при которой сразу после обоснования инвестиций 
составляют рабочий проект. Рабочий проект состоит из утверждаемой части и 
рабочей документации. Утверждаемая часть во многом аналогична ТЭО при 
двухстадийном проектировании.  
В настоящее время в России внедряется и зарубежная система разработки 
проектов по четырем стадиям:  
7 




I - программа развития пути (ПРП);  
II - обоснование инвестиций (ОИ);  
III - инженерный проект (ИП);  
IV - рабочая документация. 
Первые две стадии выполняются на основе целевых федеральных и региональных программ развития железных дорог заказчиком с участием органов 
местной власти и с привлечением организаций-проектировщиков. 
Задачами инженерного проекта являются: выбор оптимальных технических решений для принятой общей стратегии развития дорожной сети, определение объемов работ и необходимых инвестиций (в том числе отвода земельных 
участков и выплаты компенсаций), составление комплекта документации для 
проведения подрядных торгов. Он содержит обоснование технических решений, 
обоснование изъятия земельных участков и конкурсную документацию. 
Проектирование мостов в настоящее время представляется возможным 
проводить с широким использованием персональных компьютеров. Для этого 
разрабатываются специальные программы, реализующие действия опытного инженера-проектировщика. По таким программам ПК может детально рассматривать заданное множество различных решений моста и выбрать наиболее рациональное из них. Форма выдачи выходной информации и объем дополнительной 
работы по выбору окончательного варианта во многом зависят от качества программы.  
 
 
1.2. ХФОЛЧЙПОБМЭОЬЖ УЙРЬ НПТУПГ 
 
Природным прототипом моста являлось дерево, упавшее с одного берега на 
другой. В сущности, такими же являлись и возникшие в глубокой древности примитивные мосты, представлявшие собой перекинутое через ручей бревно (брёвна). 
Позже в качестве материала начали использовать камень. Первые подобные мосты стали строить в эпоху рабовладельческого общества. Первоначально 
из камня делали только опоры моста, но потом и вся его конструкция стала каменной. 
В Средние века рост городов и бурное развитие торговли вызвало необходимость в большом количестве прочных мостов. Развитие инженерной мысли 
позволило строить мосты с более широкими пролётами, пологими сводами и менее широкими опорами. Самые крупные мосты того времени достигают в пролёте более 70 метров. 
Сегодня понятие «мост» достаточно широко, и данный вид транспортных 
сооружений используется далеко не только для преодоления водных препятствий. По современной классификации мостов по их функциональному назначению выделяют: 
x мосты; 
x виадуки; 
8 




x акведуки; 
x биодуки. 
К мостам относят все типы мостовых сооружений, обеспечивающих преодоление водной преграды.  
 
 
 
Рис. 1.1. Мост через р. Волга в г. Нижний Новгород 
 
Исторически это самый первый тип мостовых сооружений, полностью позаимствовавший свое название. История возникновения транспортных мостов 
насчитывает более 4 тысяч лет. Их конструкция, материал, размеры и т. д. прошли долгий эволюционный путь и сегодня поражают своим многообразием и параметрами. Построены и успешно эксплуатируются не только мосты через ручьи 
и реки. Существуют десятки примеров многокилометровых мостов через каналы, морские проливы и заливы, мостов, соединяющих острова в океане и т. д. 
Безусловно, одним из наиболее выдающихся своей архитектурой является мост 
через Керченский пролив (Крымский мост), построенный в России и полностью 
запущенный в эксплуатацию в 2020 году. 
 
 
Рис. 1.2. Крымский мост 
9 




Транспортный переход Крымского моста состоит из двух параллельных 
мостов - автодорожного и железнодорожного. Они начинаются на Таманском 
полуострове, проходят по Тузлинской косе и острову Тузла, пересекают фарватер, огибая мыс Ак-Бурун, и завершаются в Керчи. Длина транспортного перехода в границах проектирования - 19 км, железнодорожного моста - 18,1 км, автодорожного - почти 17 км (без насыпей на керченском берегу). Ширина проезжей части автодорожной арки, включая полосы безопасности - 23,1 м. 
Мосты проходят длинными эстакадами, пролёты которых, общей массой в 
260 тыс. тонн, стоят на 595 опорах. Длина пролётов в основном от 55 до 63 м, 
судоходные пролёты над Керчь-Еникальским каналом проходят по аркам автодорожного и железнодорожного мостов длиной 227 м и высотой 45 м с подмостовым судоходным габаритом высотой 35 м и шириной 185 м, являющимся 
крупнейшими элементами транспортного перехода. 
Автодорожный мост представляет собой четырёхполосную скорост- 
ную дорогу. Расчётная скорость движения по мосту составляет 120 км/ч, фактическая максимальная разрешённая скорость движения - 90 км/ч. Пропуск- 
ная способность моста - 40 тысяч автомобилей в сутки; действующий рекорд  
суточного трафика составляет 36 393 автомобиля и был установлен 16 августа 
2020 года. 
Железнодорожный мост является бесстыковой двухпутной железной дорогой II категории. Он рассчитан на движение поездов массой до 7,1 тыс. тонн 
со скоростью до 120 (для пассажирских поездов) или 80 (для грузовых) км/ч. 
Расчетная пропускная способность в первый год эксплуатации - 47 пар поездов 
в сутки. Проектом Крымского моста была предусмотрена возможность создания 
воздушной контактной сети для электрификации железной дороги (переменный 
ток, a25 кВ, 50 Гц), «в случае принятия такого решения», для чего не придётся 
изменять конструкцию дороги - потребуется только поставить опоры (для которых уже предусмотрены места размещения) и протянуть контактную сеть. До 
электрификации по мосту ходят дизель-поезда и тепловозы. 
Крымский мост рассчитан на 100 лет непрерывной эксплуатации. Проектная сейсмоустойчивость транспортного перехода должна обеспечить сохранность Крымского моста при землетрясениях до 9 баллов. Сейсмоустойчивость 
автодорожного моста должны обеспечить шок-трансмиттеры, тогда как на железной дороге «антисейсмическое закрепление пролётов предусмотрено за счёт 
выполнения неподвижных и линейно-подвижных опорных частей, так что при 
землетрясении сейсмические силы передаются на промежуточные опоры». 
Виадук - разновидность мостового сооружения, предназначенного для 
преодоления препятствий на суше в виде оврагов, ущелий, разноуровневых 
поверхностей. Также их часто используют для разделения транспортных пото- 
ков по вертикали как в рамках одного типа путей сообщения, так и между типами. Широко используются такие виды виадуков, как путепроводы, эстакады  
и т. д. 
 
10