МИНИСТЕРСТВО
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ РСФСР
Утверждаю:
Зам. министра
автомобильных
дорог РСФСР
А. А. Надежко
3 июня 1988 г.
РУКОВОДСТВО
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ,
СТРОИТЕЛЬСТВУ И ЭКСПЛУАТАЦИИ
ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
НА ВОДОТОКАХ С НАЛЕДЯМИ
МОСКВА
"ТРАНСПОРТ" 1989
Руководство по
проектированию, строительству и эксплуатации искусственных сооружений
автомобильных дорог на водотоках с наледями / Минавтодор РСФСР. М.: Транспорт,
1989.
Изложены причины
образования наледей, их классификация и вредные воздействия на искусственные
сооружения, основные требования к выбору мест переходов через водотоки с
наледями и их инженерно-геологическому обследованию. Подробно изложена методика
прогнозирования параметров наледей с применением ЭВМ. Указаны принципы проектирования,
рекомендуемые типы сооружений, особенности строительства и требования по
эксплуатации. В приложениях даны примеры прогнозирования наледей и
проектирования противоналедных устройств.
Руководство
разработано в отраслевой научно-исследовательской дорожной лаборатории
Воронежского инженерно-строительного института на основе исследований наледей у
искусственных сооружений, выполненных в течение ряда лет на дорогах Магаданской
обл., ЯАССР и БАМе, а также опыта борьбы с наледями Ушосдора Северовостокзолото,
Якутдортранса, БАМа и Тувавтодора Минавтодора РСФСР. При составлении
Руководства использованы материалы исследований Омского филиала Союздорнии,
Ленгипротранса и ВНИИ транспортного строительства.
Руководство
разработал канд. техн. наук В. А. Дементьев.
Программы для ЭВМ
составлены м. н. с. Л. А. Черниговской. В работе принимали участие ст. инж. С.
Е. Щербинина и инж. М. Г. Дорожкина.
Ил. 27, табл. 11.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Руководство
содержит требования к изысканиям, проектированию, строительству и эксплуатации
искусственных сооружений автомобильных дорог на водотоках с наледями. Оно
распространяется на искусственные сооружения автомобильных дорог I-V категорий в районах образования наледей.
1.2. Наледью
называют ледяное тело, образовавшееся в результате вытекания на твердую
поверхность речных, подземных, снеговых, ледниковых или морских вод, их
растекания и послойного замерзания.
1.3. Наледи
речных и подземных вод образуются поздней осенью и зимой при промерзании потока
речных или грунтовых вод или разгрузке подземных вод. Когда в основании
водотока залегает неглубоко водоупор в виде вечной мерзлоты или
водонепроницаемых пород и живое сечение при промерзании сужается, поток
становится напорным, вода через трещины изливается на поверхность и образует наледь.
Наледи снеговых и
ледниковых вод образуются при смене оттепелей морозами, а наледи морей - при
нагонах и замерзании морской воды.
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.
1.5. Наледи
распространены на территории азиатской части СССР в районах с суровым климатом,
неглубоким залеганием водоупоров в руслах рек и фильтрационных потоков
грунтовых вод, в местах разгрузки подземных вод.
Наиболее широко
наледи распространены в Магаданской обл., Якутской, Бурятской АССР, в областях
Читинской, Амурской и Иркутской, северных районах Красноярского края. Тувинской
АССР, Алтайском крае. Встречаются наледи в Западной Сибири и на Урале.
Классификация наледей
1.6. Наледи
классифицируют по типу наледеобразующих вод, происхождению, месту отложения,
размерам, степени опасности, длительности существования.
По типу наледеобразующих
вод различают наледи: 1) поверхностных вод (речных); 2) подземных вод
(грунтовых вод рыхлой толщи, подземных вод глубоких горизонтов); 3) смешанных
вод.
По происхождению
наледи разделяются на природные, которые возникают и развиваются в природных
условиях, и техногенные, возникающие от нарушения водно-теплового режима
водотоков и грунтов при дорожном строительстве.
По месту
отложения наледи разделяются на русловые, логовые, косогорные, откосные,
террасовые, конусов выноса.
По размерам наледи
классифицируются на малые объемом до 1 тыс. м3; средние от 1 до 10
тыс. м3; большие от 10 до 100 тыс. м3; очень большие от
100 тыс. м3 до 1 млн. м3 и гигантские - более 1 млн. м3.
Таблица 1.
Генетическая классификация наледей (для дорожно-строительных целей)
Индексы, типы и подтипы | Характерные схемы образования наледей | Морфологические признаки | Ледотермический режим |
1. Наледи поверхностных вод |
I.1. Речные
наледи |
| Образуются на малых
и средних водотоках. Приурочиваются к русловой части водотока, изливаясь
потоком на поверхности речного льда и пойм. В плане повторяют очертания русла
и дна долин. Поверхность льда ровная или бугристая с перепадами и буграми
пучения льда. Лед наледи тонкослойный, чистый, белый или голубой с
прослойками снега и воздуха | Возникают
обычно сразу же после ледостава на расчищаемых от снега участках при скальном
ложе реки (схема I-а), на
перекатах (схема I-б), на отмелях,
распластанных галечниковых руслах, при закупорке русел грунтом, донным льдом
(схема I-в), при
увеличении расходов воды в реке (схема I-г).
Действуют до полного промерзания водотока. У временных водотоков рост наледи
прекращается к концу первой половины зимы. Наледи постоянных водотоков,
особенно образующихся по схеме I-б, достигают
больших размеров |
I.1.1 постоянных
водотоков |
|
I.1.2 временных
водотоков |
|
I.2. Наледи
талых вод I.2.1 снеговых I.2.2 ледниковых |
| Образуются по склонам,
долинам, у сооружений, заполняя отверстия мостов и труб, кюветов и
водоотводные канавы, создавая накопление талых вод у дороги | Возникают от
замерзания талых вод снега и ледников в конце зимы и начале весны при
чередовании дневных оттепелей и ночных морозов |
I.3. Наледи
морей |
| Формируются на
подветренной стороне береговой зоны, локализуются на мелководных и
приустьевых участках рек. Поверхность волнообразная, натечная | Образуются при ветровых
нагонах в течение всей зимы вследствие выхода морских вод на припай |
II. Наледи подземных вод |
II.4. Наледи
грунтовых вод рыхлой толщи |
| Образуются в выемках, канавах, на перегибах склонов. Приурочиваются
к расчищенным от снега временным дорогам и участкам русел с нарушенным
мохо-растительным покровом (схема II-а),
участкам русел и логов с резко суженным подрусловым таликом (схема II-б), участкам русел
и логов при стеснении подруслового потока фундаментом трубы (схема II-в) или моста (схема II-г). Имеют различные размеры в зависимости от глубины залегания
водоупора НВ, формы и размеров переката m, глубины промерзания d и состава грунта талика, уклона
местности, конструкции фундамента искусственного сооружения. Лед наледи
зернистый с включением оледенелого снега, слабо окрашен в цвет грунтов,
вмещающих водный поток. Преобладают удлиненные формы, вытянутые по уклону рельефа,
вдоль логов и русел. Отличаются большими размерами по площади и мощности льда,
особенно, если развиваются за счет напорных вод. Характерно наличие незамерзающих участков (полыней),
эрозированных наледных полян, крупных наледных бугров. Лед чистый, зеленовато-голубой, слоистый. Летом на
наледной поляне наблюдается отложение солей. Из всех типов наледей наиболее опасны. | Возникают от излияния и замерзания грунтовой воды при
вскрытии или местном перемерзании верхних водоносных слоев. Наледи этого типа
появляются: при схемах II-а и II-в после промерзания грунта до зеркала грунтовых вод; при
схеме II-г после
промерзания поверхностного
водотока; при схеме II-б с
наступлением устойчивых отрицательных температур воздуха. При HВ-dwМ прекращают свою деятельность в первую
половину зимы; при HВ-dw>dМ действуют всю зиму и достигают значительных
размеров. В сравнении с подтипом II.4.1 наледи подтипа II.4.2
отличаются более коротким периодом формирования и меньшими размерами.
Возникают при излиянии и замерзании воды источников подземных вод.
Характеризуются относительно постоянным режимом и развиваются всю зиму,
образуя большие скопления льда. Период их интенсивного формирования начинается, когда
промерзают поверхностные водоносные пути, что совпадает с наступлением низких
температур. В сравнении с подтипом II.5.1 наледи напорных вод
отличаются более устойчивым режимом и продолжительным развитием; имеют
большие и гигантские размеры, особенно наледи, питающиеся источниками,
выходящими по тектоническим разломам. Наледи этого типа иногда бывают многолетние. |
II.4.1 с водоупором
из немерзлых пород |
|
II.4.2 с
водоупором из многолетних немерзлых грунтов |
|
II.5. Наледи
подземных вод глубоких горизонтов |
|
II.5.1 ненапорных
вод |
|
II.5.2 напорных
вод |
|
|
|
III. Наледи, смешанных вод |
III.6. Наледи
смешанных поверхностных и подземных вод | | Образуются от
излияния и замерзания на одном участке различных типов вод. Обладают
сочетанием форм и признаков, характерных для наледей различных типов. Характеризуются
большими размерами, представляют наибольшую опасность. | Особенности
режима определяются типами вод, доминирующими в динамике развития. |
Примечание. Q - расход поверхностных или грунтовых вод выше стесненного
участка; Q1 - расход ниже стесненного
участка; Q2 - наледный
расход; НВ - глубина водотока до водоупора выше стесненного участка;
Н - глубина воды на стесненном участке; d - глубина промерзания за пределами стесненного участка; dM - глубина промерзания на стесненном
участке; hП - глубина потока на стесненном участке; dw - глубина уровня
грунтовых вод; m - высота переката.
По степени
опасности наледи разделяют на следующие виды: неопасные, не оказывающие
вредного воздействия на инженерные сооружения; опасные, которые вызывают
нарушение нормальной работы сооружений; очень опасные, представляющие
непосредственную угрозу движению транспорта и устойчивости сооружений.
По длительности
существования наледи бывают: сезонные, стаивающие летом полностью, и многолетние,
часть которых не успевает растаять летом и переходит на следующий зимний сезон.
1.7. Сложные
природные условия, в которых развиваются наледи, в сочетании с дополнительным
влиянием на их развитие дорожных сооружений, обусловливают многообразие наблюдаемых
в полосе дороги наледей. Генетические типы наледей, их морфологические
характеристики и ледотермический режим приведены в табл. 1.
Вредные воздействия наледей на искусственные сооружения
1.8. Наледи
оказывают значительные вредные воздействия на искусственные сооружения и часто
создают затруднения при их эксплуатации. Наледи могут:
1) закупоривать
льдом отверстия малых искусственных сооружений и затруднять пропуск весенних
вод;
2) затоплять
проезжую часть подходов к искусственным сооружениям и затруднять движение
транспорта;
3) деформировать
искусственные сооружения при образовании около них наледных бугров;
4) создавать
условия для размыва конусов и земляного полотна подходов, а также изменения
конфигурации русла водотока при стоке весенних вод по наледному льду.
2. ИЗЫСКАНИЯ И ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ОБСЛЕДОВАНИЯ ПЕРЕХОДОВ
ЧЕРЕЗ ВОДОТОКИ С НАЛЕДЯМИ
Комментарии (0)
Чтобы оставить комментарий вам необходимо авторизоваться