ИСКУССТВЕННЫЕ СООРУЖЕНИЯ железнодорожного транспорта — собирательное название сооружений, возводимых на пересечениях ж. д. о различными препятствиями (реками, ущельями, другими дорогами, обвалоопасными или лавиноопасными участками и т. п.). К И. с. относятся мосты (в т. ч. виадуки, эстакады, путепроводы), водопропускные трубы, фильтрующие насыпи, лотки, дюкеры, тоннели, подпорные стенки, противообвальные (тоннельные) галереи, дамбы, барражи, трансбордеры. Сооружения, предназнач. для пропуска воды (мосты, водопропускные трубы, фильтрующие насыпи, дюкеры, лотки), устраивают на пересечениях ж. д. с пост, или периодич. водотоками (реками, ручьями, суходолами, морскими заливами и т. д.). Наиболее сложными и распространёнными И. с. являются мосты. При пересечении крупных рек одно-временно с мостами сооружают мостовые переходы. Постройка мостов через большие водные преграды требует значит. материальных затрат и выполняется только после тщательно проведённых изысканий. Иногда мосты строят при пересечении дорогой глубоких оврагов, горных ущелий и не только для пропуска воды, но и вместо насыпи, если её возведение оказывается невозможным или из-за большой высоты обходится дороже моста. Такие мосты наз. виадуками. При пересечении двух дорог в разных уровнях строят путепроводы. Сооружения значит, длины, предназначенные для пропуска ж. д. над окружающей территорией с оставлением под ними свободного пространства, наз. эстакадами. Их возводят в городах, на территориях пром. рс-тий, на подходах к большим мостам, вместо насыпи в горных условиях на крутых косогорах.
На ж. д. наибольшее число мостов строят через малые реки. Если расход воды, к-рая должна быть пропущена И. с, невелик, то мосты заменяют водопропускными трубами, укладываемыми в теле насыпи. Земляное полотно при этом не прерывается, что удобно для эксплуатации, может дать экон. эффект и уменьшить сроки стр-ва. Размеры водопропускных труб — отверстия и длина зависят соответственно от расчётного расхода воды и ширины насыпи по её подошве. В с-нах с суровыми климатич. условиями от применения труб часто отказываются из-за опасности образования наледей, забивающих отверстие. На ж. д. благодаря технико-экон. достоинствам трубы являются очень распространённым И. с. На новостройках число труб может достигать 70% и более от общего числа И. с. Выбор между мостом и водопропускной трубой во всех случаях производится на основе технико-экон. сравнения вариантов.
Фильтрующие насыпи, дюкеры и лотки встречаются значительно реже мостов и водопропускных труб. Фильтрующие насыпи в отличие от обычных имеют каменную наброску, пропускающую воду. Они применяются при незначит, кол-вах протекающей воды и при отсутствии илистых или иных наносов, вызывающих заиливание каменной наброски. Дюкеры служат для пропуска воды с одной стороны выемки на другую и представляют собой два колодца, соединённых трубами с горизонтальным напорным участком под земляным полотном ж. д. Дюкеры применяются обычно для пропуска вод оросит, систем. Лотки — небольшие водопропускные сооружения незамкнутого поперечного сечения, устроенные между шпалами ж.-д. пути. Они применяются при малых расходах воды в тех случаях, когда из-за небольшой высоты насыпи или при её отсутствии нельзя построить мост или водопропускную трубу, напр. на ж.-д. станциях.
Тоннели принадлежат к числу наиболее ответственных И. с. Они строятся для преодоления горных массивов, достаточно высоких водоразделов, холмов, оползневых зон, осыпей, а также достаточно мощных водных преград (рек, морских заливов и т. п.). В последнем случае выбор делается на основе техиико-экон. сравнения вариантов мостового и тоннельного переходов.
Весьма распространёнными и ответственными И. с. на ж. д. являются подпорные стенки или их частный случай — контрфорсы или контрбанкеты. Подпорная стенка — конструкция, удерживающая от обрушения находящийся за ней массив грунта и воспринимающая пост, и врем, нагрузки, приходящиеся на этот массив. Подпорные стенки устраивают при сооружении ж. д. на косогорах, для поддержания крутизны откосов выемок и насыпей, при расположении на склоне двух раздельных проезжих частей, при постройке городских магистралей, для укрепления берегов водоёмов и защиты их от размыва, для защиты ж. д. от камнепадов на горных участках. Часто подпорные стенки входят в комплекс крупного И. с, напр. служат переходным элементом к порталу тоннеля.
Большое значение для безопасности движения на ж. д. имеют противообвальные галереи — сооружения, предохраняющие участок ж. д. от воздействия обвалов или камнепадов. Значит, ущерб земляному полотну и И. с, особенно небольшим, причиняют селевые потоки, рзрушая их или забивая отверстия мощ-ными отложениями. Одним из способов борьбы с селевыми потоками или уменьшения их вредного воздействия является устр-во поперечных сооружений, т. н. варражей, пересекающих русла селевых потоков.
Первые упоминания об И. с. на дорогах относятся к кон. 4 — нач. 3 вв. до, э. В Древнем Египте, Ассирии и Вавилоне стр-во И. с. приобрело большой размах. Однако подлинного расцвета оно достигло в Древнем Риме, где имелись весьма развитые пути сообщения. Сеть древнеримских дорог имела длину примерно 80 тыс. км, на протяжении к-рых были расположены многочисленные И. с. Только в самом Риме было ок. 500 км водоводов со множеством акведуков, тоннелей, лотков, подпорных стенок и т. п. Десятки таких сооружений, находящихся на территориях Италии, Испании, Франции, Турции, сохранились до нашего времени.
Стр-во И. с. на территории Древней Руси было известно еще в глубокой древности. Дерев, мосты благодаря обилию леса в стране долго сохраняли своё значение и до сих пор весьма распространены, хотя уступают место мостам из более современных и долговечных материалов (сталь, железобетон и др.). Первые упоминания о стр-ве мостов в России в лето-писи относятся к 997, однако это не означает, что ранее мостов не строили. В «Русской правде» (1020) упоминается, что в войсках Ярослава Мудрого (978—1054) были спец. подразделения «мостников», к-рые занимались стр-вом и ремонтом мостов и переправ. Скачок в стр-ве И. с. в России приходится на 1-ю пол. 19 в., когда развернулось стр-во ж. д., связанное с быстрым пром. и экон. развитием страны. Этому предшествовала прокладка ж.-д. путей на пром. пр-тиях. В 1806—09 рус. горный инженер и изобретатель П. К. Фролов построил Змеиногорскую дорогу — первую в России чугунную ж. д. с конной тягой. На дороге был сооружён первый в России ж.-д. мост дл. 292 м с кам. опорами и дерев, пролётными строениями. Первые отечеств, ж.-д. тоннели (Ковенский дл. 1280 м и Виленский дл. 430 м) были сооружены при стр-ве Петербурго-Вар-шавской железной дороги (1859—62). Успехи стр-ва И. с. в России тесно связаны с развитием ж.-д. транспорта. Передовые позиции отечеств, ж.-д. стр-ва обеспечили учёные и инженеры С. В. Кер-бедз, П. П. Мельников, Д. И. Журав-ский, Л. Ф. Николаи, Н. А. Белелюб-ский, В.Г.Шухов, Ф.С.Ясинский, Л. Д. Проскуряков, А. В. Ливеровский, И. М. Рабинович, Е. О. Патон, Н. Г. Бондарь, М. М. Протодьяконов, Н. М. Гер-севанов, Н. С. Стрелецкий, Г.К.Евграфов, К. С. Завриев и мн. др.
К кон. 1980-х гг. общая протяжённость И. с. на отечеств, ж. д. превысила неск. тыс. км, проложенных в самых разл. природных и климатич. условиях. В среднем на 1 км ж.-д. линий приходится одно И. с, а на нек-рых участках — значительно больше; так, в сильно пересечённой или горной местности часто одно И. с. переходит в другое, напр. тоннель сменяется мостом. Стоимость построенных И. с. в среднем составляет ок. 15% всей стоимости ж. д. Малые мосты дл. до 25 м и трубы составляют ок. 90% общего числа И. с, средние и большие мосты — ок. 10% по числу, но более 30% по протяжённости. Около 60% мостов строятся из железобетона (ок. 90% из них построены после 1945); суммарная длина ж.-б. и стальных мостов примерно одинакова. И. с. непосредственно обеспечивают непрерывность ж.-д. пути, поэтому к их надёжности и прочности предъявляются повыш. требования. Выход из строя или порча того или иного И. с. может привести к значит, уменьшению или полному прекращению движения. Надёжность И. с. закладывается при изысканиях железных дорог и их проектировании, создаётся в процессе стр-ва и поддерживается правильной эксплуатацией. При проектировании И. с. руководствуются техн. условиями, к-рые в обязательном порядке требуют обеспечения высокой надёжности и долговечности, безопасности и плавности движения поездов по И. с, безопасности для пешеходов и охраны труда рабочих в период стр-ва и эксплуатации. И. с. обеспечивают безопасный пропуск паводковых вод и ледоходов, беспрепятств. судоходство, лесосплав. Проекты И. с. предусматривают экономное расходование строит, материалов, топливных и энергетич. ресурсов, применение прогрессивных конструкций, возможность индустриализации, комплексной механизации и автоматизации стр-ва.
И. с. проектируют и строят с учётом перспектив развития ж.-д. транспорта и сети ж. д. Правильно спроектированные и построенные И. с. обеспечивают сохранение окружающей среды и экологич. равновесия. Проектирование и стр-во И. с. во мн. регионах страны представляют собой большие трудности в силу сложных природно-климатич. условий: продолжительность зимнего периода — 200 дней и более, темп-pa ниже —50 С, высокая сейсмичность и вечная мерзлота, обширные болота, мари и т. п.
Учёт сейсмич. воздействий, особенно в условиях вечной мерзлоты, необходим для предупреждения массовых разрушений И. с. в период эксплуатации. Такие примеры известны в практике ж.-д. стр-ва. Так, на Аляскинской ж. д. (США)
марта 1964 при землетрясении силой 7—9 баллов из 860 км трассы было полностью выведено из строя 200 км, разрушено 110 мостов. При Фукуйском (Япония) землетрясении (9—10 баллов) июня 1948 на двух дорогах разрушено 44 моста, обрушилось 27 подпорных стенок. При землетрясении Керн-Каунти (10 баллов) 21 июля 1952 на Южно-Тихоокеанской иг. д. (США) разрушены 4 тон-неля, расположенных в зоне разлома. Во время землетрясения Индзу Шпония) 26 нояб. 1930 тоннель на ж. д. Токио — Кобдо был разорван и смещён на 2,4 м по горизонтали и на 0,6 м по вертикали. В| России на Кругобайкальской ж. д. при 7-балльном землетрясении 28 сент. 1904 около тоннеля № 36 произошёл крупный обвал; во время Танну-Ольско-го землетрясения 9 июля 1905 разрушено неск. колец в тоннеле Л6 35 (500 км от эпицентра); при Селенгинском землетря-сении (7—8 баллов) 10 мая 1929 на 143 км сдвинулся, а затем разрушился горный блок, разбивший подпорную стенку и оба пути.
При стр-ве совр. И. с. широко используются прогрессивные технол. методы, применяются сборные конструкции за-водского изготовления, введена унификация и типизация строит, элементов.
Крупные И. с. строятся на основе индивидуальных проектов. Массовые сооружения (водопропускные трубы, малые мосты и т. п.) обычно возводятся до укладки земляного полотна. Необходимые детали, материалы, грузоподъёмные механизмы доставляются на стройплощадку транспортом, выбор к-рого определяется местными условиями, по грунтовым дорогам. Достоинство такого способа — возможность организации работ на широком фронте, независимо от состояния работ на др. объектах трассы. При нек-рых условиях выгодна организация стр-ва И. с. «с головы», когда по уже готовой дороге доставляют детали (в т. ч. крупноблочные) и материалы.
В процессе эксплуатации происходит старение И. с: в них накапливаются дефекты и повреждения, могущие создать помехи следованию поездов, мешать безопасности движения. В целях обеспечения исправного состояния И. с, бесперебойного и безопасного движения поездов с заданными скоростями и для поддержания долговечности И. с. предусмотрена и осуществляется система содержания И. с. Текущее содержание включает пост, надзор, текущие и периодич. осмотры, обследования и испытания конструкций, спец. наблюдения, ремонтные работы по спец. перечню. Не устранимые в процессе текущего содержания дефекты и повреждения устраняются при капитальном ремонте. В необходимых случаях производятся усиление, реконструкция И. с. или их полная замена. Все ремонтные работы, как правило, ведутся без прекращения движения. Требование не прерывать движение впервые было вы-полнено Н. А. Белелюбским в 1868—72 при замене дерев, пролётных строений металлическими на Николаевской ж. д.
Стр-во отечеств. И. с. развивается в направлении обеспечения необходимого объёма стр-ва высококачеств. долговечных И. с. с макс, производительностью труда и при миним. расходовании материалов и энергетич. ресурсов. Этому способствуют совершенствование техн. условий и повышение качества проектирования на базе ЭВМ и систем автоматич. проектирования; разработка и внедрение прогрессивных систем управления, организации и оплаты труда; правильный учёт социального фактора.