Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

63 страницы

Купить официальный бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Официально распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Изложены причины образования наледей, их классификация и вредные воздействия на искусственные сооружения, основные требования по выбору мест переходов через водотоки и их гидрогеологическому обследованию. Даются методы определения параметров наледей, проектирования мостов и труб и противоналедных сооружений, приводятся рекомендуемые типы сооружений.

  Скачать PDF

Оглавление

1 Общие положения

2 Особенности изысканий и инженерно-геологических обследований переходов через водотоки с наледями

3 Опеределение расчетных параметров наледей

4 Проектирование искусственных сооружений на водотоках с наледями

Приложение 1 Примеры определения расчетных параметров наледей

Приложение 2 Расчет глубин промерзания рачного и грунтового потоков у искусственных сооружений

Приложение 3 Пример расчета безналедного пропуска водотока с применением закрытого утепления лотка

Приложение 4 Паспорт наледи № __ (форма)

Приложение 5 Теплофизические характеристики грунтов и материалов

Показать даты введения Admin

МИНИСТЕРСТВО СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ РСФСР

РУКОВОДСТВО

по проектированию искусственных сооружений автомобильных дорог на водотоках с наледями

МОСКВА «ТРАНСПОРТ» 1978

МИНИСТЕРСТВО СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ РСФСР

Одобрено

Научно-техническим советом Минавтодора РСФСР 30 ноября 1977 г.

РУКОВОДСТВО

по проектированию искусственных сооружений автомобильных дорог на водотоках с наледями

МОСКВА «ТРАНСПОРТ» 1978

Расчетные параметры ключевых наледей определяются по формулам:

1Лос»

Д Я<кр> = 3,2- 10-ь (X/B03tt| + ДЯ«Х = 1.5Д Н™ ;

0)

{

ДЯ(К) = 2,25 Д//<*>; ;(к) __ 32-lQ3Qm3x _

tBQ3 тр

F{K) = /> тр;

Ик) = 1,25<? т.

где Д Н[р*    — мощность ключевой наледи средняя по участку, м;

Д — средняя максимальная мощность наледи, т. е. средняя из замеренных вдоль наледного массива по центру русла, м;

ДЯ(ц) — наибольшая мощность наледи, м;

т —продолжительность периода наледеобразования (по данным метеорологической станции), ч;

/воз — среднедекадная температура воздуха в начале периода наледеобразования (по данным метеорологической станции), °С; г\ — коэффициет, учитывающий неравномерность питания наледи, равный отношению среднего дебита Q за период наледеобра-зовання к максимальному Qmax в начале периода наледеобразования; тр — средняя ширина наледного лога, м;

Кс —сумма осадков за период образования наледи, м;

/ * к\ /^к\ V— соответственно длина, площадь, объем ключевой наледи;

р — коэффициент, определяемый в зависимости от толщины снежного покрова в начале зимнего периода:

Толщина снежного    покрова, м . . . 0,10    0,15    0,20    0,25    0,30    0,35

Коэффициент р........ 0,90    0,70    0,55    0,45    0,38    0,33

При образовании наледей по схемам 1116 и Шв (см. табл. 1) строят кривые распределения среднедекадных температур воздуха по годам за 15—20 лет и кривые толщин снежного покрова. По кривым распределения температур определяют начало наледеобразования, которое соответствует первой декаде с наиболее низкими температурами воздуха, и продолжительность периода наледеобразования т, исчисляемого от начала наледеобразования до даты перехода среднедекадных температур воздуха через 0° весной. За расчетные принимают максимальное значение т и минимальную высоту снежного покрова в начале зимнего периода, вычисленные по графикам распределения температур и толщин снежного покрова по годам.

Началу наледеобразования по схемам Ша и Ше соответствует время перехода температуры через —5°С осенью (пример расчета параметров ключевой наледи приведены в прилож. 1.).

10

Наледи поверхностных вод


S3. Мощности наледей поверхностных вод (речных), образующихся по схеме Iа илй при сочетании 1а и Iб (см. табл. I), определяют по формулам:


д//(р) = оу + 1,1Лос;

ДЯ<Р)Х = 1,5ДЯ<Р>; ДЯ(Р) = 2,25ДЯ<Р>;

я = н„ Апр;

М ~ Дп'(Яв Апр); ,



(2)


(3)


где Д Н%\ Д ™р>х, Д Я<Р> _

мощности речной наледи соответственно средней по участку, средней максимальной и наибольшей; / — средневзвешенный уклон водотока; D — параметр, значение которого определяются по графикам (рис. 1) в зависимости от величин N и М, которые вычисляются по формулам (3); Нъ — глубина потока в начале ледостава; Лир — глубина промерзания выше стесненного участка; ha — мощность водного потока в зоне стеснения.

3.4. Параметры наледей, образующихся на горных реках по схеме 16 (участки с перекатами) и по схеме /в (см. табл. 1) (распластанные галеч-никовые русла с меандрирую-щими потоками) определяют по следующим формулам:


zoo т боо ооо woo то то woo то в


Рис. 2. График для определения параметра К\ в зависимости от п2 и Яв — АПр


Рис. 1. Графики для определения параметра D при hn:(HB — АПр)>0,1


11


Д Я<Р) = 1,1 (г + h^);

Л Я2&-1.5А Я<Р>;

(4)

Д//(Р) = 2,25ДЯ<Р>;

1(р) = —т— (2,25-10* г' /г /) ,

Fip> = mp/<p>;

J

ДЯ<р)/йр /<р).

где г — общая мощность слоя наледной воды, вышедшей на поверхность, м;

г' — толщина слоя наледной воды, вышедшей на поверхность при промерзании водотока на глубину hup = 0,i0-r0,20 м;

t*

воз — средняя температура воздуха в начале наледеобразования (первая декада ледостава).


Величины г н г' звисят от условий образования наледи. При образовании наледи по схеме 16 (см. табл. 1) их определяют по графикам на рис. 3, предварительно вычислив значения параметров:

где Н% — глубина реки на перекате в начале ледостава, м;

Л'„р— глубина промерзания реки на перекате в конце зимнего периода (при определении г), м;

g — ускорение силы тяжести, м/с2;

/С| — параметр, определяемый по графику (рис. 2) в зависимости от коэффициента шероховатости ложа реки л2 н величины (Н%— hnp);

Иъ, Ап.» — параметр, определяемый по графику (рис. 2) в зависимости от коэффициента шероховатости ложа реки л2 и величины (7/в — Апр);

£/ — коэффициент полного сопротивления перемычки (подводного контура), определяемый по формуле:

(6)

Рис. 3. Графики для определения величины z при образовании наледи поверх*

ностных вод по схеме 16 (см. табл. I)

Рис. 4. Графики для определения величины г при образовании наледи поверх*

постных вод по схеме 1в (см. табл. 1)

При образовании наледи по схеме 1в (см. табл. 1) значения гиг' определяют по графикам (рис. 4), вычислив параметры

Л    п    5

Л--=— и В=_;    (7)

2 ^ = 0 >88 + 3(Http — hnp) s (Нв — йпр)>    (8)

где Кф — коэффициент напорной фильтрации грунта перемычки;

—коэффициент сопротивления грунтовой перемычки;

ЯПр — глубина промерзания на участке образования наледи (на распластанном русле водотока), м.

Пример расчета параметров речной наледи приведен в прилож. 1.


Наледи грунтовых вод


3.5. Мощности наледей грунтовых вод, образующихся в результате нарушения природных условий (схема Па) (см. табл. 1) или при стеснении водоносного слоя фундаментом трубы (схема Иг), определяют по формулам:


Д н{р> = 1,1 (г, + г2 + йос); 1

Д/4г>х-1.5ДЛ$;

ДЯ(Г) = 2,25Д//<Гр>    ]

г1=0,88Ь'/7 (Я„-Йв);

г,= 2С» V7(//,-A,);

2с = о.88+—(frneciL;

/7В — «ест


(9)

(Ю)

(И)

(12)


Ь в 1 при


^ИП -^€СТ

иъ — /?е ст


> 0,17;


Ь =

3 (6МП ^ест) jgQo Нв — Аест


при


А мл — Аест

Нв Аест


<0,17,


(13)


где И в — глубина залегания водоупора, м;

—коэффициент сопротивления грунтовой перемычки, определяемый по формуле (12);

б — коэффициент, значения которого определяются из условий (13);

Аест — глубина промерзания в естественных условиях (при Аест<Ав в расчетах принимают heст = Ав);

Лмд —глубина положения границы мерзлоты (контура подземной перемычки) под искусственным сооружением или на стесненном участке (схемы Па, Нг в табл. 1);

Ав — глубина залегания зеркала грунтовых вод, м;

6' — параметр, определяемый в зависимости от отношения глубины залегания зеркала грунтовых вод к глубине залегания водоупора:


Ьш1Н б'.


0,03    0,05    0,10    0,15    0,20 0£5    0,30

0,26    0,35    0,47    0,60    0,67 0,73    0,00


Величина йкп зависит от характера и степени нарушения природных уело* вий и определяется расчетом:

1)    при расчистке снега или снятии мохо-торфяного покрова hun равно глубине промерзания на участке с нарушением естественных условий;

2)    при устройстве фундаментов труб

Лип — йпт + йф.

где Лф — высота фундамента трубы, м;

йпт — глубина промерзания водоносного слоя под трубой, определяемая расчетом, м (см. прилож. 2).

3.6. Мощность природных грунтовых наледей, образующихся по схеме Ив (см. табл. 1), определяют по формулам:

(14)

Д Я<гр> = 1.1 (z + йос); д я|йх= 1.5Д я£>;

Д Я(Г) = 2,25ДЯ$;

(15)

А = 1»[S Un (Я, - Лпр));

В = 5 VI: [Кф Jnв - Лпр)];

2С = 0,88 + 3а:Нв,    (16)

где г — величина, определяемая по графикам (см. рис. 4) в зависимости от параметров А и В; а — максимальная высота переката, м;

п — коэффициент, учитывающий характер движения водного потока.

При ламинарном движении n—1, при турбулентном п — 0,5. Для потоков мощностью до 2—2,5 м, фильтрующих в мелкозернистых средах (супеси, пески), характерен ламинарный режим движения.

3.7. Мощность природных грунтовых наледей, образующихся по схеме 116 (см. табл. 1) на распластанных галечниковых руслах водотоков, определяют по формулам:

Д Я<гр> = 1,1 [5 2 с Jn (Я, - ft„p) + йос]:

(17)

д Jj(r) _ 1 5Д lAr).

"max    "ср    >

ДЯ<г) = 2,25ДЯ<гр);

2 С = 0,88 + 3 (й — йпр) j (Нв — йпр),    (18)

где 2$ — определяется по формуле (18);

й — глубина промерзания на участке образования наледи (распластанное русло);

Апр — мощность ледяного покрова за пределами наледного участка;

6 —определяется по формулам (13), но вместо йМп и йест подставляются соответственно й и Апр.

15

3.8. При образовании наледей в результате нарушения природных условий водотока строительством моста (схема ид по табл. 1) их параметры определяются по формулам:

(19)

(18а)

(20)

Д = 1.1 (Z, + г2 + Лос) + Д А Я<шс>х = 1,5 Д /4ср>;

АЯ(С) = 2,25ДЯ<');

2 С = 0,88 + 3 (С - ftecT)«(Я, - AecTV. С = [лпр (^св — 2) Лм -f" 2яПр а Ам + b Коп Лоп] !

где д «Six. Д^с> — соответственно средняя по участку, средняя максимальная и наибольшая мощности наледи, образующейся перед сооружением (мостом) за счет вод поверхностного водотока и вод подруслового талика, м;

Zj, z2 — величины, определяемые по формулам (10) и (11)» в которых вычисляется по формуле (18а), но б вычисляется по формулам (13) и вместо бив подставляется с; с — глубина положения контура мерзлостной перемычки под мостом (схема 11д по табл. 1), определяемая по формуле (20); лпр — количество пролетов моста;

/Св —величина пролетов моста в свету, м; а — ширина более глубокого промерзания вокруг опор» равная 0,5— 1,0 м; hu —глубина промерзания грунта в пролетах между опорами (определяется расчетом согласно при-лож. 2);

Лов — число промежуточных опор; бм — глубина промерзания грунта около опор, на ширине а (принимается Ам = 1,2ЛМ); b — ширина опор;

Yon — глубина заделки опор в водоносный слой;

В — расстояние в свету между береговыми опорами.

Примеры расчета параметров грунтовых и смешанных наледей приведены в прилож. 1.

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИИ НА

ВОДОТОКАХ С НАЛЕДЯМИ

Принципы проектирования и типы сооружений

4.1.    На водотоках с наледями искусственные сооружения должны быть запроектированы так, чтобы наледи не оказывали на них вредных воздействий и не создавали затруднений при эксплуатации в течение всего срока службы. Это достигается применением рациональных типов сооружений, максимальным сохранением на переходе природных условий, организацией зимнего стока, строительством противоналедных сооружений и проведением мероприятий по борьбе с наледями в период экслуатации.

4.2.    Искусственные сооружения на водотоках с наледями проектируются на основе данных инженерно-гидрогеологического обследования водотоков и прогнозирования наледных процессов.

Прогнозирование наледого процесса, кроме анализа данных гидрогеологического обследования, производится путем расчета глубины промерзания водотока в пределах искусственного сооружения и на прилегающем к нему участке.

16

Расчет производится по методике, изложенной в прилож. 2. По результатам расчета строятся графики хода промерзания поверхностного и грунтового потоков. По ним устанавливаются вероятность и размеры развития наледного процесса.

Используя данные расчета глубины промерзания, по формулам раздела 3 определяются параметры на леди, по которым проектируются тип и размеры искусственного сооружения и намечаются мероприятия по предупреждению наледного процесса или уменьшению масштаба его развития.

4.3.    Применяемые на наледных водотоках типы искусственных сооружений не должны вносить больших нарушений в естественный водно-тепловой режим. Чтобы не вызвать активизацию наледного процесса, стеснение подруслового потока фундаментами сооружений должно быть минимальным и на месте перехода необходимо максимально сохранять естественные природные условия.

4.4.    На водотоках с природными и прогнозируемыми наледями рекомендуется проектировать следующие типы искусственных сооружений:

1)    свайно-эстакадные мосты;

2)    мосты с увеличенными отверстиями;

3)    прямоугольные железобетонные трубы (кроме водотоков с природными наледями);

4)    круглые трубы железобетонные и из., гофрированной стали (кроме водотоков с природными наледями) !;

5)    прямоугольные свайно-щитовые трубы;

6)    многоярусные железобетонные прямоугольные трубы;

7)    мосты и трубы в комплексе с утепленными лотками;

8)    мосты и трубы в комплексе с противоналедными заграждениями и поясами.

Выбор типа искусственного сооружения зависит от водности водотока, мерз-лостно-гидрогеологических условий, размеров наледи, характера ее действия и принятого принципа проектирования.

4.5.    Отверстия искусственных сооружений определяются расчетом на пропуск паводков согласно СН 200-62 и наледей, если последние предусматривается пропускать через отверстие по поверхности ледяного покрова.

При гидравлическом расчете отверстия не учитывают срезку и размыв, напорный и полунапорный режимы для труб не допускаются. Отверстия назначают «е менее: для круглых и прямоугольных труб — 2 м, для мостов —9 м.

4.6.    Для максимального сохранения естественных условий протекания водотока необходимо стремиться не нарушать в зоне искусственного сооружения ыохорастительный покров и не делать мощение. При необходимости укрепления русла в конструкции укрепления надо предусматривать теплоизоляционный слой нз мха или торфа толщиной 0,2—0,3 м в плотном теле.

4.7.    Малые мосты рекомендуется проектировать, как правило, на свайных опорах (рис. 5). При невозможности погружения свай забивкой можно применять бурообсадные сваи или буроопускные столбы. Если в основании залегают лучинистые грунты, опоры целесообразно проектировать с наклонными сваями <си. рис. 5).

4.8.    Сваи опор мостов необходимо делать из бетона с маркой не ниже 406, желательно круглого сечения.

Если на реке наблюдается слабый ледоход или карчеход, с верховой стороны опоры рекомендуется предусматривать ледорезные сваи. При значительном ледоходе тело опор можно делать в виде стенок или массивным, предпочтительно на высоком свайном ростверке, чтобы меньше стеснять подрусловый поток.

4.9.    При благоприятных грунтах круглые и прямоугольные трубы следует проектировать без фундаментов на гравийно-песчаных подушках или лекальных фундаментных блоках (рис. 6) так, чтобы глубина промерзания грунта под трубой не превышала глубину промерзания в бытовых условиях. Для этого в основании трубы необходимо предусматривать теплоизоляционные подушки.

17

1 До последующего уточнения СНиП. 3—446

Рис. 5 Конструкция свайно-эстакадных мостов для водотоков с наледями:

а — фасад; б — опоры с вертикальными сваями; в — то же, с наклонными; ВМ — верхняя граница вечной мерзлоты, УН — уровень наледи; ДЛ — средняя отметка дна лога

Сборные элементы круглых труб рекомендуется делать длинномерными (длиной 2—5 м) с учетом диаметра труб и грузоподъемности кранов, применяв-мых для монтажа.

4.10 Толщину теплоизоляционной подушки под трубой при применении естественных теплоизоляционных материалов можно определять по формулам


(21)


де Адт — глубина промерзания грунта под фундаментом трубы за зимний


период при отсутствии теплоизоляционной подушки (определяется по прилож. 2), м;


Аф —высота фундамента (плиты), м;

10

5

Рис. 6 Конструкция круглой трубы на водотоках с наледями:

/ — насыпь; 2 — тело трубы; 3 — оголовок; 4 — укрепление русла; 5 — теплоизоляцннная псдушка; б — зеркало грунтовых вод; 7 — граница сезонного промерзания; 8 — водоносный слой; 9 — водоупор; 10 — фундамент; 11 — укрепление откоса насыпи


Лест —глубина промерзания в естественных условиях с верховой стороны трубы (определяется по прилож. 2), м;

Хгш Лгр — коэффициенты теплопроводности материала соответственно теплоизоляционной подушки и грунта в основании фундамента трубы в мерзлом состоянии, ккал/м ч град;

Фтш Qrp — количество скрытой теплоты льдообразования в единице объема материала соответственно теплоизоляции (мох, торф и <. и) п грунта, ккал/м3.

Толщина теплоизоляционной подушки из искусственного теплоизоляционного материала (пенопласта, полистирола) определяется исходя из условия Лптест» где глубина промерзания хрунта под фундаментом трубы за зим-

t

ний период при наличии теплоизоляционной подушки Лпт рассчитывается по методике прилож 2 при

/?и “ Аф s Хл + //л • Ап,

где Аф, Яф — соответственно высота и коэффициент теплопроводности фундамента;

Ихи Хп — соответственно толщина и коэффициент теплопроводности теплоизолирующего слоя.

4.1 J. Если подошва фундамента (теплоизоляционной подушки) трубы располагается ниже зимнего уровня грунтовых вод, то проектировать трубу с таким фундаментом не рекомендуется. В этом случае целесообразно запроектировать свайно-щитовую трубу или мост.

4.12.    На слабых грунтах и при наличии вечномерзлого грунта в основании можно применять свайно-щитовые трубы Ленгипротранса (рис. 7). Конструкция таких труб обеспечивает минимальное нарушение естественного мерзлотногидрологического режима водотоков. Кроме того, при отсутствии иижней бетонной плиты конструкция трубы удобна для устройства утепленного лотка и без-наледного пропуска водотока.

4.13.    На водотоках с природными или прогнозируемыми наледями искусственные сооружения проектируют по одному из следующих трех принципов:

Я~Д

Рис. 7. Конструкция прямоугольной железобетонной свайно-щитовой трубы


1) свободный пропуск наледи через зону искусственного сооружения;

Ленгипротранса:

/ — гидроизоляция; 2 — насадка; 3 — закладные плиты; 4 — плиты перекрытая; 5 — защитами слой цементного раствора; 6 — растительный мохо-торфяной слой; 7 — железобетонные сваи или столбы; 8 — укрепление растительного слоя деревянным настилом, покрытым Камнем крупностью 15 см; 9 — верхняя граница вечной мерзлоты; 10 — щебеночная подушка

19

3*

УДК 551.328.4:624.21


Руководство по проектированию искусственных сооружений автомобильных дорог на водотоках с наледями. Минавтодор РСФСР, М., «Транспорт», 1978,61 с.

Изложены причины образования наледей, их классификация и вредные воздействия на искусственные сооружения, основные требования по выбору мест переходов через водотоки и их гидрогеологическому обследованию. Даются методы определения параметров наледей, проектирования мостов и труб и противоналедных сооружений, приводятся рекомендуемые типы сооружений.

Руководство предназначено инженерам и техникам.

Ил. 21, табл. 7.

Руководство разработано отраслевой научно-исследовательской дорожной лабораторией Воронежского инженерно-строительного института (ОНИДЛ ВИСИ) совместно с Омским филиалом Союз-дорнии на основе научно-исследовательских работ, выполненных ОНИДЛ ВИСИ и Омским филиалом Союздорнии, а также на основе обобщения опыта строительства и эксплуатации искусственных сооружений на -водотоках с наледями на Северо-Востоке СССР. При составлении Руководства использованы материалы исследований СибЦНИЖЗа* (С. М. Большакова), НИИЖТа (Д. М. Меркулова), ХабИИЖТа (Е. А. Румянцева).

Руководство составлено кандидатами техн. наук В. А. Дементьевым и Н. Ф. Савко при участии инженеров А. П. Казакова и Н. А. Морозовой. При окончательном редактировании Руководства учтены замечания рецензентов СибЦНИИСа, Ленгипротранса, НИИ мостов, Союзорнии и Гипродорнии.

Замечания по Руководству следует направлять в Главдортех Минавтодора РСФСР.


Выпущено по заказу Министерства строительства и эксплуатации автомобильных дорог.


Р


31801-601 049(1)-78


без объявл.



Министерство строительства и эксплуатация автомобильных дорог РСФСР, 1979.


2)    безналедный пропуск водотока;

3)    задержание наледи выше искусственного сооружения.

Выбор принципа проектирования зависит от размера наледи и характера ее действия, мерзлотно-гидрогеологических условий, рельефа местности, типа и конструкции проектируемого искусственного сооружения и технико-экономических соображений.

Свободный пропуск наледей через зону искусственного

сооружения

4.14.    Свободный пропуск наледей через зону искусственного сооружения применяется на водотоках с большими природными наледями, когда устранить причину образования наледи или задержать ее выше сооружения не представляется возможным или экономически нецелесообразно. Этот принцип особенно рационален, когда по расчету на пропуск паводков требуется строить мост значительных размеров, способный одновременно пропускать наледную воду в течение всей зимы. При этом отпадает необходимость строительства противо-наледных сооружений и выполнения работ по борьбе с наледью при эксплуатации Основным типом искусственного сооружения в таких случаях является мост.

4.15.    При свободном пропуске наледей отверстие моста назначают увеличенным с расчетом, чтобы не стеснять естественные условия протекания водотока. При расчете не допускаются размыв русла, срезка грунта, учитывается стеснение подруслового потока опорами с намерзшим вокруг них грунтом. С целью уменьшения количества опор при составлении схемы моста рекомендуется пролеты назначать увеличенными.

В некоторых случаях в зависимости от местных условий и характера действия наледи длина отверстия моста может быть принята равной ширине наледи.

4.16.    Высота подмостового габарита определяется из условий свободного пропуска наледи и весеннего паводка по формуле

//г = А Яр -Ь Д А + Д На?9    (22)

где АЯР — расчетная мощность наледи, принимаемая равной наибольшей, а когда мост полностью перекрывает ширину наледи, то равной средней максимальной;

ДА — высота, необходимая для пропуска по наледи расчетного расхода весенних вод;

АА0р — просвет от уровня воды до низа пролетного строения, принимаемый

по СН 200-62.

Отметки наледи и низа пролетного строения моста определяются следующим образом. По оси моста строят поперечное сечение наледного лога (см. рис. 5). Опеределяют среднюю отметку дна лога, прибавляют к ней Д#р и определяют отметку наледи, а по ней отметку низа пролетного строения.

4.17.    Когда ожидается растекание наледи непосредственно до земляного полотна подходов, следует подходы отсыпать из дренирующих грунтов. Бровка земляного полотна подходов должна возвышаться над уровнем наледи наибольшей мощности не менее 0,5 м.

Безналедный пропуск водотоков

4.18.    Безналедный пропуск водотоков применяется при относительно высокой температуре воды источников и значительных расходах на водотоках, на которых в бытовых условиях наледи не образуются совсем или образуются небольшие. Безналедный пропуск водотоков дает наибольший эффект в районах со значительным снежным покровом и с не слишком низкой среднемесячной температурой наиболее холодного месяца (до —25°С).

4.19.    Безналедный пропуск водотоков обеспечивается путем концентрации в утепления русла при протекании в зоне искусственного сооружения и на под-

20

!. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Наледью называется скопление льда, образовавшееся в результате вытекания на поверхность речных, грунтовых или подземных вод и их послойного замерзания.

1.2.    Наледи образуются поздней осенью и зимой при промерзании потока речных и грунтовых вод, когда на их пути встречаются различные сопротивления — перекаты, мерзлотные перемычки, закупорки донным льдом Если в основании имеется водоупор ввиду водонепроницаемых пород или вечной мерзлоты, то в потоке речных или грунтовых вод создается напор, под действием которого образуются бугры пучения, происходит их растрескивание, периодическое вытекание воды на поверхность, ее растекание и замерзание. Совокупность этих физико-механических явлений называется наледным процессом.

1 3 В СССР наледи распространены главным образом на Северо-Востоке и в Восточной Сибири в районах с суровым климатом, сильно развитой сетью небольших горных рек и водотоков, относительно небольшим снежным покровом и неглубоким залеганием водоупоров в виде вечной мерзлоты или плотных горных пород.

1.4. На образование наледей, кроме природных факторов, большое влияние оказывает строительство дорожных сооружений, которое нарушает естественный режим протекания речных и грунтовых вод, что часто приводит к возникновению наледного процесса.

Классификация наледей

1.5.    Наледи классифицируются по следующим факторам:

A.    По источникам питания наледи бывают: 1) поверхностных вод (речные); 2) грунтовых вод рыхлой толщи (грунтовые); 3) подземных вод (ключевые);

4) от таяния снега; 5) смешанных вод.

Б. По происхождению наледи разделяются на: 1) природные, которые возникают и развиваются в естественных природных условиях, 2) искусственно вызванные, возникающие от нарушения водно-теплового режима водотоков и грунтов при дорожном строительстве.

B.    По месту отложения наледи бывают: 1) русловые; 2) логовые; 3) косогорные и 4) откосные.

Г. По размерам наледи классифицируются:    малые объемом до 1000 м1;

средние—1000—10 000 м1; большие—10 000— 100 000 м1; очень большие _

100 000 — 1 000 000 м1; гигантские — более 1 000 000 м1.

Д. По степени опасности наледи разделяются на- 1) неопасные, не оказывающие вредного воздействия на инженерные сооружения; 2) опасные, которые вызывают нарушение нормальной работы сооружений, 3) очень опасные, представляющие непосредственную угрозу движению транспорта и устойчивости сооружений.

1.6.    Сложные природные условия, в которых развиваются наледи, в сочетании с дополнительным влиянием на их развитие дорожных сооружений, обуславливают многообразие наблюдаемых в полосе дороги притрассовых наледей. Генетические типы наледей, их морфологические характеристики н ледотермический режим приводятся в табл 1.

Тип наледей


Генетические типы и морфологическая характеристика наледей


Характерные схемы образования

Морфологические признаки

наледи

наледи


I. Наледи поверхностных вед




Наледи образуются в русловой части водотока, изливаясь потоком на поверхность речного льда и реже по дну долин. В плане повторяют очертания русла и дна долин. Поверхность льда ровная или вогнутая, осложненная перепадами и редкими буграми вспучивания льда. Лед наледи тонкослойный, чистый, белый и голубой, с прослойками снега и воздуха


Таблица 1


Ледотермический режим наледи


Возникают обычно сразу же после ледостава на расчищаемых от снега участках при скальном ложе реки (схема /а); на перекатах (схема /б); на отмелях, распластанных галечни-ковых руслах, при закупорке русел грунтам, донным льдом и т. п. (схема 1в)\ при увеличении расходов воды в реке (схема /г). Действуют до полного промерзания водотока. У временных водотоков рост наледи прекращается к концу первой половины зимы. Наледи постоянных водотоков, особенно образующиеся по схеме /б, достигают огромных размеров



Снег

Наледи появляются: по схемам Па и Иг после промерзания грунта до зеркала грунтовых вод; по схемам Пб и Пд после промерзания по-верхпостного водотока; по схеме По с наступлением устойчивых отрицательных температур воздуха. При Яв — Лв<Амп прекращают свою деятельность в первую половину зимы; при И в — Лв>Л*п действуют всю зиму и достигают значительных размеров

И. Наледи грунтовых вод рыхлой толщи

18

Ш/777Ш

и

Наледи образуется на расчищенных от снега временных дорогах и участках русел с нарушенным мохораститель-ным покровом (схема На), участках с раопластанными галечниковыми руслами малых рек й ручьев (схема Пб), участках русел и логов с резко суженным подрусловым таликом (схема Не), участках русел и логов при стеснении подруслового потока фундаментом трубы (схема Иг) или моста (схема Пд). Имеют различные размеры в зависимости от глубины Яв залегании во* доупора, формы и размеров переката (а), глубины h промерзания и состава грунта талика, уклона J местности, конструкции фундамента искусственного сооружения. Лед наледи зернистый, с включением оледенелого снега, слабо окрашен в цвет грунтов, вмещающих водный поток

Тип наледей


Характерные схемы образования наледи


Морфологические признаки наледи


Ледотермическнй режим наледи


III. Наледи подземных вод (более глубоких водоносных уровней)


Река s*

+ . + +

+ + наледь



Тектонические разломы

Аллювий

ik



Движение подземных дов/


Преобладают удлиненные формы, вытянутые по уклону рельефа, вдоль логов и русел Отличаются значительными размерами по плошади и мощности льда, особенно если развиваются за счет напорных (артезианских, трещинных) вод, выходящих по тектоническим трещинам и разломам.

Характерно наличие незамерзающих участков (полыней), эрозированных наледных полян, наледных бугров, крупных бугров пучения с ледяными ядрами (гидролакколитов).


Возникая от намерзания воды источников подземных вод, характеризующихся относительно постоянным режимом, эти налети действуют всю зиму, образуя нередко значительные скопления льда. Период интенсивного развития наледи начинается, когда промерзают поверхностные водоносные пути, что совпадает обычно с периодом наступления наиболее низких температур воздуха. Наледи иногда бывают многолетние


IV. Наледи ных вод


смешан-


У Л?тентониче{~ у кие разломы


Лед преимущественно чистый, голубой, косослоистый, часто с наличием бугров вспучивания. Из всех типов наледей — наиболее опасные



Наиболее часто встречающиеся случаи сочетания схем / и // в различных вариантах


Наледи этого типа характеризуются сочетанием форм и признаков, типичных для наледей различных гипс© (поверхностных, грунтовых и подземных вод) с преобладанием степени выраженности по доминирующему в питании типу вод


Особенности режима и динамики определяются типами вод, питающих наледи


Вредные воздействия наледей на искусственные сооружения

1.7. Наледи оказывают вредные воздействия на искусственные сооружения и часто создают затруднения при их эксплуатации. Наледи могут:

1)    закупоривать отверстия малых искусственных сооружений и затруднять пропуск весенних вод;

2)    затоплять проезжую часть подходов к искусственным сооружениям и затруднять движение транспорта;

3)    переувлажнять грунты у искусственных сооружений и земляного полотна подходов, что приводит к пучению и деформациям конструкций труб и мостов;

4)    изменять конфигурацию русла водотока при стоке весенних вод по на-ледному льду;

5)    создавать условия для размывов конусов и земляного полотна подходов.

Кроме непосредственного вредного влияния, наледи могут косвенно создавать условия для деформации искусственных соружений и сокращения срока их службы. При околке наледного льда у труб нередко повреждается защитный слой бетона, арматура обнажается и подвергается коррозии. Это сокращает срок их службы.

2. ОСОБЕННОСТИ ИЗЫСКАНИЙ И ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ

ОБСЛЕДОВАНИЙ ПЕРЕХОДОВ ЧЕРЕЗ ВОДОТОКИ С НАЛЕДЯМИ

2.1.    При изысканиях автомобильных дорог в наледных районах необходимо места укладки трассы стремиться выбирать с таким расчетом, чтобы образование наледей у искусственных сооружений и земляного полотна дороги исключить совсем или сделать его минимальным. Рекомендуется рассматривать варианты обхода наледных участков, производя их технико-экономическое сравнение с учетом строительства постоянных противоналедных сооружений и эксплуатационных затрат на борьбу с наледями.

2.2.    Наледи прогнозируются по материалам гидрогеологических обследований водотоков на основе потенциальных факторов наледеобразования и сведений, получаемых от старожилов за предыдущие годы.

2.3.    Наледеопасными участками являются:

1)    склоны северной экспозиции с неглубоким залеганием вечномерзлых грунтов, имеющие надмерзлотные воды;

2)    групповые выходы родников подземных вод;

3)    сильно заболоченные склоны;

4)    устья водотоков, особенно места слияния нескольких водотоков;

5) водотоки с распластанными руслами с малыми глубинами и выступающими из воды грядами галечника;

6)    перекаты со скальными выступами и валунами;

7)    порожистые участки.

2.4.    Неопасными в отношении наледеобразования и благоприятными для прокладки трассы являются:

1)    водораздельные участки;

2)    склоны антиклинальных долин;

3)    борта моноклинальных долин с падением пластов в глубь склона;

4)    сухие склоны и террасы южной экспозиции;

5)    водотоки с глубокими узкими руслами, заросшими растительностью.

2.5.    Водбтоки рекомендуется пересекать на прямых участках с концентрированным руслом, избегая перекатов, островов, конусов выноса, устьевых участков рек и их притоков.

2.6.    На водотоках с прогнозируемым образованием наледей, кроме работ по изысканиям переходов в обычных условиях, должны быть произведены специальные гндрогеологическне обследования и собраны дополнительные данные, которые необходимы для проектирования искусственных сооружений и противоналедных мероприятий. При обследовании водотоков необходимо зафиксировать все источники подземных вод, а также поверхностные ручьи и грунтовые воды, определить степень заболоченности склонов, их уклоны и положение водо-упоров.

8

2.7.    В результате специальных обследований водотоков с прогнозируемыми наледями должны быть собраны следующие данные:

1)    сведения об образовании наледей и их размерах в предыдущие годы по опросу старожилов и следам на местности;

2)    продольный гидрогеологический разрез по дну водотока или лога (снимается в границах ЭО0 м выше предполагаемого места образования наледи и 100 м ниже места перехода);

3)    поперечный гидрогеологический разрез в предполагаемом месте образования наледи;

4)    поперечный гидрогеологический разрез на расстоянии 25—50 м выше предполагаемого места образования наледи;

5)    план лога в горизонталях в масшта|бе 1 :2000 — 1 :5000;

6)    источники питания наледей и их местонахождение;

7)    расходы воды в осенние и зимние месяцы поверхностных водотоков и подземных источников;

8)    коэффициенты фильтрации, уклоны логов и склонов, источники питания для обводненных логов, площади фильтрации грунтовых вод;

9)    подробная характеристика грунтов русла и склонов лога, рельефа и растительности;

10)    температура воды для осенне-зимних условий;

11)    химический анализ воды;

12)    глубина зеркала грунтовых вод в начале промерзания;

13)    средневзвешенный уклон водотока;

14)    сведения о наличии перекатов, их расположение и размеры;

15)    данные о промерзании водотока, уровни воды перед ледоставом;

16)    данные о снегозаносимости, характеристика ветров и их направление.

Среднемесячные н абсолютные минимумы температуры воздуха, средние и минимальные толщины снежного покрова^ а также даты его выпадения принимаются по климатическому справочнику для ближайших метеостанций.

2.8.    Гидрогеологические обследования на наледеопасных водотоках следует производить осенью или в начале зимы, когда могут быть получены необходимые данные об осенне-зимних расходах, подрусловых и грунтовых водах и др.

2.9.    На водотоках с образованием наледей после изысканий необходимо в течение 2—3 лет ежегодно в марте-апреле производить дополнительные обследования с целью уточнения условий наледеобразования со съемкой наледных полей. Для проектирования противоналедных сооружений план лога на таких водотоках снимается в масштабе 1:500.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ПАРАМЕТРОВ НАЛЕДЕП

3.1. Основными параметрами наледей, которые используются при проектировании искусственных сооружений и противоналедных устройств служат: мощности наледи (средняя по участку, средняя максимальная и наибольшая), длина, площадь и объем наледи.

Расчетные значения параметров наледей устанавливаются с учетом генетического типа наледи (см. табл. 1), инженерно-геологических условий наледного участка и конструкции проектируемого искусственного сооружения для наиболее неблагоприятной зимы.

Наледи подземных вод

9

3.2. Размеры, объем и конфигурация наледей подземных (ключевых) вод находятся в прямой зависимости от дебита источников, формы речной долины, климатических условий и существенно меняются по годам.

2—446

1