Отраслевой дорожный методический документ ОДМ 218.2.087-2017 Рекомендации по проектированию и строительству водопропускных сооружений из спиральновитых металлических гофрированных труб.

        ОДМ 218.2.087-2017

 ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

 Рекомендации по проектированию и строительству водопропускных сооружений из спиральновитых металлических гофрированных труб

ОКС 93.080.01

 Предисловие

1 РАЗРАБОТАН обществом с ограниченной ответственностью "Центр Дорпроект" (ООО "Центр Дорпроект") совместно с ФГУП "Научно-исследовательский институт мостов и дефектоскопии" при участии ООО "Мегатех инжиниринг", ООО "МГК проект".

2 ВНЕСЕН Управлением научно-технических исследований и информационного обеспечения Федерального дорожного агентства.

3 ИЗДАН на основании распоряжения Федерального дорожного агентства от 15.05.2017 N 940-р.

4 ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ.

      1 Область применения

1.1 Настоящий отраслевой дорожный методический документ распространяется на дорожные водопропускные трубы из спирально-витых металлических гофрированных секций, скрепляемых в единую конструкцию при помощи бандажных соединений.

1.2 Данный методический документ содержит рекомендации по применяемым материалам и изделиям, расчетам и проектированию спиральновитых металлических гофрированных труб, а также правила производства и приемки работ, мероприятия по обеспечению безопасности производства работ и охране окружающей среды.

1.3 Методический документ направлен на реализацию ТР ТС 014/2011, ГОСТ 32871-2014, ГОСТ 33146-2014.

      2 Нормативные ссылки

В настоящем методическом документе использованы нормативные ссылки на следующие документы:

Технический регламент Таможенного союза "Безопасность автомобильных дорог" (ТР ТС 014/2011)

ГОСТ 9.014-78 Единая система защиты от коррозии и старения. Временная противокоррозионная защита изделий. Общие требования

ГОСТ 9.301-86 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Общие требования

ГОСТ 9.302-88 (ИСО 1463-82, ИСО 2064-80, ИСО 2106-82) Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Методы контроля

ГОСТ 9.304-87 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия газотермические. Общие требования и методы контроля

ГОСТ 9.307-89 (ИСО 1461-89) Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия цинковые горячие. Общие требования и методы контроля

ГОСТ 9.315-91 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия алюминиевые горячие. Общие требования и методы контроля

ГОСТ 9.402-2004 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлических поверхностей к окрашиванию

ГОСТ 9.407-2015 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Метод оценки внешнего вида

ГОСТ 12.3.005-75 Система стандартов безопасности труда. Работы окрасочные. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.4.011-89 Система стандартов безопасности труда. Средства защиты работающих. Общие требования и классификация

ГОСТ 380-2005 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки

ГОСТ 1050-2013 Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей. Общие технические условия

ГОСТ 1577-93 Прокат толстолистовой и широкополосный из конструкционной качественной стали. Технические условия

ГОСТ 5264-80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 6467-79 Шнуры резиновые круглого и прямоугольного сечений. Технические условия

ГОСТ 6617-76 Битумы нефтяные строительные. Технические условия

ГОСТ 7566-2018 Металлопродукция. Приемка, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение

ГОСТ 8267-93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия

ГОСТ 8509-93 Уголки стальные горячекатаные равнополочные. Сортамент

ГОСТ 9128-2013 Смеси асфальтобетонные, полимерасфальтобетонные, асфальтобетон, полимерасфальтобетон для автомобильных дорог и аэродромов. Технические условия

ГОСТ 11371-78 Шайбы. Технические условия

ГОСТ 14918-80 Сталь тонколистовая оцинкованная с непрерывных линий. Технические условия

ГОСТ 14637-89 Прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества. Технические условия

ГОСТ 15140-78 Материалы лакокрасочные. Методы определения адгезии

ГОСТ 15836-79 Мастика битумно-резиновая изоляционная. Технические условия

ГОСТ 16523-97 Прокат тонколистовой из углеродистой стали качественной и обыкновенного качества общего назначения. Технические условия

ГОСТ 18105-2018 Бетоны. Правила контроля и оценки прочности

ГОСТ 19007-73 Материалы лакокрасочные. Метод определения времени и степени высыхания

ГОСТ 19281-2014 Прокат повышенной прочности. Общие технические условия

ГОСТ 22032-76 Шпильки с ввинчиваемым концом длиной 1 d. Класс точности В. Конструкция и размеры

ГОСТ 23118-2012 Конструкции стальные строительные. Общие технические условия

ГОСТ 23735-2014 Смеси песчано-гравийные для строительных работ. Технические условия

ГОСТ 24297-2013 Верификация закупленной продукции. Организация проведения и методы контроля

ГОСТ 25607-2009 Смеси щебеночно-гравийно-песчаные для покрытий и оснований автомобильных дорог и аэродромов. Технические условия

ГОСТ 26633-2015 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия

ГОСТ 26663-85 Пакеты транспортные. Формирование с применением средств пакетирования. Общие технические требования

ГОСТ 27772-2015 Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия

ГОСТ 28302-89 Покрытия газотермические защитные из цинка и алюминия металлических конструкций. Общие требования к типовому технологическому процессу

ГОСТ 30416-2012 Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения

ГОСТ 30672-2012 Грунты. Полевые испытания. Общие положения

ГОСТ 31384-2017 Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Общие технические требования

ГОСТ 32703-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Щебень и гравий из горных пород. Технические требования

ГОСТ 32730-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Песок дробленый. Технические требования

ГОСТ 32731-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Требования к проведению строительного контроля

ГОСТ 32756-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Требования к проведению промежуточной приемки выполненных работ

ГОСТ 32758-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Временные технические средства организации дорожного движения. Технические требования и правила применения

ГОСТ 32761-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Порошок минеральный. Технические требования

ГОСТ 32824-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Песок природный. Технические требования

ГОСТ 32867-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Организация строительства. Общие требования

ГОСТ 32871-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Трубы дорожные водопропускные. Технические требования

ГОСТ 32960-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Нормативные нагрузки, расчетные схемы нагружения

ГОСТ 33063-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Классификация типов местности и грунтов

ГОСТ 33133-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Битумы нефтяные дорожные вязкие. Технические требования

ГОСТ 33146-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Трубы дорожные водопропускные. Методы контроля

ГОСТ 33174-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Цемент. Технические требования

ГОСТ ISO 4032-2014 Гайки шестигранные нормальные (тип 1). Классы точности А и В

ГОСТ Р 21.1101-2013 Система проектной документации для строительства. Основные требования к проектной и рабочей документации

ГОСТ Р 52146-2017* Прокат тонколистовой холоднокатаный и холоднокатаный горячеоцинкованный с полимерным покрытием с непрерывных линий. Технические условия

ГОСТ Р 52246-2016 Прокат листовой горячеоцинкованный. Технические условия

ГОСТ Р 55028-2012 Дороги автомобильные общего пользования. Материалы геосинтетические для дорожного строительства. Классификация, термины и определения

ГОСТ Р 55877-2013 Трубы и детали трубопроводов из реактопластов, армированных стекловолокном. Методы испытаний. Определение износостойкости внутренней поверхности

ГОСТ Р ISO 3269-2015* Изделия крепежные. Приемочный контроль

ГОСТ Р ISO 4017-2013 Винты с шестигранной головкой. Классы точности А и В

СП 14.13330.2014 Строительство в сейсмических районах (актуализированная редакция СНиП II-7-81*)

СП 28.13330.2012 Защита строительных конструкций от коррозии (актуализированная редакция СНиП 2.03.11-85)

СП 34.13330.2012 Автомобильные дороги (актуализированная редакция СНиП 2.05.02-85*)

СП 35.13330.2011 Мосты и трубы (актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84*)

СП 46.13330.2012 Мосты и трубы (актуализированная редакция СНиП 3.06.04-91)

СП 48.13330.2011 Организация строительства (актуализированная редакция СНиП 12-01-2004)

СП 49.13330.2010 Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования (актуализированная редакция СНиП 12-03-2001)

СП 126.13330.2017 Геодезические работы в строительстве (актуализированная редакция СНиП 3.01.03-84)

СП 33-101-2003 Определение основных расчетных гидрологических характеристик

ISO 4998:2014* Сталь углеродистая тонколистовая с покрытием, нанесенным непрерывным методом горячего цинкования, торгового качества и для вытяжки

ISO 12944-2:1998 Лаки и краски - защита от коррозии стальных конструкций системами защитных покрытий

EN 295-3:2012 Системы глазированных керамических труб для дренажа и канализации. Часть 3. Методы испытаний

EN 10025-1:2005 Горячекатаные изделия из нелегированных конструкционных сталей. Часть 1. Основные технические условия поставки

EN 10143:2006 Листы и полосы стальные с горячим непрерывным металлическим покрытием. Допуски на размеры и форму

EN 10169:2012 Прокат стальной плоский с непрерывными органическими покрытиями. Технические условия поставки

EN 10346:2015 Прокат плоский стальной для холодной штамповки с непрерывным покрытием, нанесенным методом погружения в расплав. Технические условия поставки

      3 Термины и определения

В настоящем методическом документе применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 спиральновитая металлическая гофрированная труба (СВМГТ): Труба, имеющая определенную длину и размер отверстия, собранная из отдельных секций, скрепленных между собой бандажным соединением.

3.2 секция спиральновитой металлической гофрированной трубы: Изделие из оцинкованной или покрытой полимером листовой стали расчетной толщины, изготовленное методом гофрирования и спиральной навивки в трубу заданного диаметра с образованием замкового соединения.

Примечание - С целью придания трубе оптимального для данных условий поперечного сечения (полицентрического, овального и др.) секции трубы после навивки могут быть подвергнуты дополнительному механическому профилированию.

3.3 замковое соединение: Двойной фальц, образующийся при давлении обжимными рабочими роликами трубопрокатного стана; проходит по спирали на всей длине секции СВМГТ, служит для блокировки соединения и придает трубе дополнительную жесткость.

3.4 фальц (фальцевое соединение): Соединение листов металла путем отгиба плотно прижатых друг к другу кромок.

3.5 бандажное соединение: Соединение секций СВМГТ путем стягивания при помощи болтового или шпилечного соединения концов одного или двух сформированных по форме трубы гофрированных или гладких листов (по принципу хомута).

3.6 грунтовая (армогрунтовая) обойма: Массив грунта, окружающий СВМГТ, отсыпанный из оптимального дренирующего, тщательно уплотненного грунта, ограниченный размерами, определенными для конкретного сооружения, предназначенный для восприятия сжимающих напряжений при работе под полезной нагрузкой совместно со спиральновитой металлической гофрированной трубой, что достигается в ряде расчетных случаев не только уплотнением, но и дополнительным усилением объема обоймы армированием геосинтетическими материалами (ГОСТ Р 55028-2012), включением в конструкцию геообоймы и других конструктивных элементов.

3.7 геообойма: Конструкция, состоящая из грунтового слоя в замкнутой оболочке из армирующего материала, предназначенная для восприятия растягивающих напряжений и равномерного распределения давления на СВМГТ от вышележащих слоев грунта и полезной нагрузки.

3.8 оптимальный грунт: Грунт определенного фракционного состава, в котором все щебеночные и песчаные частицы, образующие скелет, касаются друг друга, промежутки между ними заполняют пылеватые и глинистые частицы.

Примечание - Заданный фракционный состав сохраняет в неблагоприятных условиях свойства грунта, присущие его сухому состоянию. Такие грунты имеют наибольшую плотность, медленно размокают и оказывают наибольшее сопротивление внешнему давлению. Встречаются природные грунты оптимального состава, но большей частью их образуют путем добавления в природные грунты щебеночно-гравийной смеси (например, смеси С5, С6 по ГОСТ 25607-2009) в определенной пропорции, указанной в проектной документации.

3.9 безнапорный режим: Движение потока жидкости со свободной поверхностью; определяется постоянным давлением на свободную поверхность, обычно равным атмосферному.

3.10 толщина засыпки: Измеряется от верхней точки СВМГТ до верха проезжей части; составляет 0,8 м и более (с учетом дорожного покрытия), в том числе не менее 0,5 м от верхней точки СВМГТ - грунтовая (армогрунтовая) обойма.

3.11 основное защитное покрытие: Металлизированное или комбинированное (металл + полимер) покрытие для защиты поверхности от воздействия внешних факторов, нанесенное в заводских условиях в процессе изготовления соответствующего проката.

3.12 одиночное основное защитное покрытие: Изолирующий антикоррозионный одиночный слой цинка, алюминия, сплава цинка с алюминием или иного материала, нанесенный на лист металлопроката в заводских условиях с внутренней и внешней стороны.

3.13 двойное основное защитное покрытие: Изолирующее антикоррозионное защитное покрытие, состоящее из слоя полимера, нанесенного в заводских условиях поверх одиночного основного защитного покрытия.

Примечание - В качестве полимерного покрытия может использоваться полиэтилен высокой плотности низкого давления (HDPE) или другой вид покрытия, обеспечивающий расчетный срок службы конструкции.

3.14 дополнительное защитное покрытие: Защитный слой антикоррозионного материала, наносимый на поверхность СВМГТ в процессе ее монтажа.

3.15 нулевой слой: Нижний слой грунтовой обоймы; выполняется из оптимального грунта.

      4 Общие положения, виды спиральновитых металлических гофрированных труб

4.1 Положения настоящего методического документа должны соблюдаться при проектировании и строительстве водопропускных сооружений с применением спиральновитых металлических гофрированных труб (СВМГТ) в I-V дорожно-климатических зонах Российской Федерации, кроме районов с наиболее суровыми условиями (зоны

и

согласно СП 34.13330.2012) и сейсмичностью до 8 баллов включительно, при температуре окружающего воздуха от -40

°C

до 50

°C.

Примечание - Допускается применение СВМГТ в районах с расчетной сейсмичностью более 8 баллов при условии выполнения индивидуального расчета для каждого сооружения с учетом местных условий строительства и эксплуатации.

Изготавливают СВМГТ в обычном и северном исполнении. Трубы в обычном исполнении применяют во всех дорожно-климатических зонах, кроме I, в северном исполнении - при строительстве в I дорожно-климатической зоне.

Примечания

1 При соответствующем обосновании дорожно-климатическое районирование может уточняться в рамках отдельных субъектов Российской Федерации.

2 В горных районах дорожно-климатические зоны следует определять с учетом высотного расположения, принимая во внимание природные условия на данной высоте.

4.2 Основные требования к обеспечению безопасности сооружений из СВМГТ и их потребительские свойства должны соответствовать ГОСТ 32871-2014, рекомендациям [1].

4.3 Различают СВМГТ:

по форме отверстия:

- круглого сечения,

- некруглых (полицентрического, овального и др.) сечений;

по параметрам гофра;

Примечание - Наиболее распространенными являются СВМГТ с гофрами 68x13 мм, 125x26 мм, 150x50 мм (рисунок А.1 приложения А). Возможно использование труб с другими параметрами гофров, прочность и пропускная способность которых подтверждена необходимыми расчетами и испытаниями в соответствии с процедурой оценки соответствия требованиям ТР ТС 014/2011 и действующих межгосударственных и национальных стандартов.

по виду основного защитного покрытия:

- с одиночным покрытием (цинковым, алюминиевым, сплавом цинка с алюминием или другим металлизированным покрытием),

- двойным покрытием (металлизированное + полимерное покрытие), наносимым в заводских условиях.

4.4 Спиральновитые металлические гофрированные трубы следует подразделять на группы соответственно по грузоподъемности и несущей способности при расчетной высоте насыпи (над верхом трубы) согласно ГОСТ 32871-2014:

1-я группа - до 5 м включительно;

2-я группа - от 5 до 10 м;

3-я группа - от 10 до 15 м;

4-я группа - от 15 до 20 м.

В зависимости от разделения труб на группы для обеспечения эксплуатационных требований по прочности, надежности, устойчивости к повреждениям, огнестойкости, экономичности, экологичности, долговечности при расчетах должны учитываться следующие параметры:

- толщина основного металла;

- класс прочности стали;

- вид и толщина основного и дополнительного защитного покрытия.

4.5 Изготавливают СВМГТ отдельными секциями, соединяемыми между собой бандажными соединениями. Пример бандажного соединения приведен на рисунке 1.

4.6 Маркировка СВМГТ должна содержать:

- наименование изготовителя;

- местонахождение изготовителя (страна);

- пикетное положение объекта;

- условное обозначение СВМГТ;

- класс прочности металла;

- дату изготовления (месяц - двузначным числом, год - четырехзначным);

- монтажные засечки.

В условном обозначении должны быть указаны основные параметры секции СВМГТ:

- вид покрытия;

- тип гофра;

- наличие скоса;

- диаметр (для труб с формой поперечного сечения, отличной от круглой, - размеры отверстия);

- толщина металла;

- длина секции;

- номер стандарта.

     1 - обозначение (марка) секции; 2 - номер пикета (при наличии данных); 3 - номер стыка секций СВМГТ; 4 - марка соединения; 5 - номер бандажного соединения (размеры даны в миллиметрах)

     Рисунок 1 - Бандажное соединение секций СВМГТ. Маркировка секций

Маркировка наносится согласно техническим условиям предприятия-изготовителя и указывается в паспорте изделия.

4.7 Длина звеньев, внутренний диаметр (размеры отверстия), класс прочности и толщина металла, вид покрытия, тип гофра, комплектность поставки и другие параметры назначаются при разработке проектной документации.

      5 Материалы и изделия

      5.1 Металлические конструкции

5.1.1 Для устройства водопропускных сооружений на автомобильных дорогах рекомендуется применять СВМГТ, имеющие, как правило, следующие параметры:

- внутренние диаметры (по впадинам волны гофра - наименьший диаметр) составляют от 0,5 до 3,6 м, их определяют расчетом. Основные расчетные диаметры согласно ГОСТ 32871-2014 равны 1000, 1250, 1500, 2000, 3000 мм;

- основные типы гофров 68x13 мм, 125x26 мм, 150x50 мм (рассмотрены в приложении А), толщина листового проката от 2 до 4 мм;

Примечания

1 Гофр 68x13 мм применяют, как правило, при расчетных диаметрах СВМГТ от 500 до 1000 мм включительно и толщине металла листового проката от 2 до 3 мм; гофр 125x26 мм - при расчетных диаметрах от 1000 до 3000 мм и толщине металла листового проката от 2 до 4 мм; гофр 150x50 мм - при расчетных диаметрах от 2000 до 3600 мм и толщине металла листового проката от 2,5 до 4 мм.

2 Возможно использование СВМГТ с другими типами гофров и внутренними диаметрами по предварительному согласованию с заказчиком и производителями, при наличии расчетного обоснования и подтверждения соответствия СВМГТ требованиям безопасности согласно ТР ТС 014/2011.

- длина секций СВМГТ составляет, как правило, до 13,5 м и ограничена возможностями транспортного средства при перевозке и условиями монтажа. Возможно изготовление секций длиной более 13,5 м.

Соединение листовой стали должно быть выполнено двойным обжимом роликами соединяемого стального листа. Общий вид замкового соединения приведен на рисунке 2, нормируемые размеры даны в таблице 1.

     

- длина тела замка,

- величина зазоров в замковой зоне

     Рисунок 2 - Замковое соединение

Таблица 1 - Нормируемые размеры замкового соединения основных типов гофров

Параметры гофра		Длина тела замка , мм, не менее
Длина волны, мм	Высота волны, мм
68	13	6,5
125	26	8,0
150	50	10,0

Примечание - В случае применения СВМГТ с другими параметрами гофра следует пользоваться нормативными данными, указанными в Технических условиях предприятия-изготовителя.

Зазоры в замковой зоне

, мм, должны быть одинаковыми с обеих сторон.

Нормируемые размеры замкового соединения контролируют при производстве труб.

5.1.2 Отклонения геометрических размеров секций СВМГТ не должны превышать предельных значений, указанных в таблице 2.

Таблица 2 - Допустимые отклонения геометрических размеров секций СВМГТ

5.1.3 К монтажу не допускают секции СВМГТ, имеющие следующие дефекты:

- разъединение замкового соединения;

- отклонения геометрических параметров, сверх приведенных в таблице 2;

- наличие заводских дефектов защитного покрытия, а также дефекты и повреждения, полученные при транспортировании, которые невозможно устранить на строительной площадке (деформированные или рваные торцы секций, вмятины, отслоение защитного покрытия и др.).

5.1.4 Используемые для соединения СВМГТ бандажи могут быть:

- гладкими, стягиваемыми болтами или шпильками, - для соединения секций труб с гладкими участками на концах;

- гладкими с выпрессовками, стягиваемыми болтами или шпильками, - для соединения секций труб со спиральной навивкой по всей длине;

- спиральными гофрированными, стягиваемыми болтами, - для соединения секций труб со спиральной навивкой по всей длине;

- с кольцевым гофром, стягиваемым болтами, - для соединения секций труб с участками кольцеобразного гофрирования на концах.

Гладкие бандажи изготавливают в виде стальной оцинкованной полосы шириной не менее 300 мм при общей длине, превышающей внешнюю окружность трубы на величину проектной нахлестки концов (запасовки одного конца под другим или разъемными из двух половин (приложение А)). К полосе бандажа сваркой по ГОСТ 5264-80 прикрепляют стягивающие (упорные) уголки 50x50x5 по ГОСТ 8509-93 с отверстиями для пропуска натяжных шпилек или болтов. Расстояние между упорными уголками принимают меньше внешней окружности трубы на величину проектного зазора (30-50 мм).

Для соединения секций труб диаметром 1 м и более со спиральной навивкой по всей длине в гладком бандаже с определенным шагом по его длине и ширине, соответствующем шагу навивки, выдавливают методом холодной штамповки (высадки) выступы, которые при монтаже должны попадать во впадины гофра секций труб.

Для соединения секций труб со спиральной навивкой по всей длине или труб с участками кольцеобразного гофрирования на концах бандажи следует изготавливать того же типа (со спиральным или кольцевым гофром) цельными (кольцевыми) или разъемными из двух половин (верхней и нижней) с болтовой стяжкой. Толщина металла применяемых бандажей и соединяемых ими секций СВМГТ должна быть одинаковой.

Общий вид перечисленных типов бандажного соединения представлен на рисунках приложения А, размеры и допуски на размеры бандажей даны в таблице А.4 приложения А.

5.1.5 Секции СВМГТ и бандажные соединения для труб диаметром (максимальным размером отверстия) до 3 м рекомендуется изготавливать из листового проката углеродистой и низкоуглеродистой горячеоцинкованной стали класса прочности не ниже 245 по ГОСТ 14918-80, ГОСТ Р 52246-2016 или соответствующим зарубежным стандартам, например ISO 4998:2014, EN 10346:2015, аналогичного проката с полимерным покрытием по ГОСТ Р 52146-2017 или соответствующим зарубежным стандартам, например EN 10025-1:2005, EN 100169:2012, либо из стального листового проката углеродистой полуспокойной и спокойной стали категории 5 по ГОСТ 14637-89, ГОСТ 16523-97, либо проката стали марки не ниже С245 по ГОСТ 27772-2015 с цинковым и другими видами покрытия (алюминиевым, цинкалюминиевым и др.).

Секции СВМГТ и бандажные соединения для труб диаметром (максимальным размером отверстия) 3 м и более также рекомендуется изготавливать из листового проката углеродистой и низкоуглеродистой горячеоцинкованной качественной конструкционной стали для строительства прочности не ниже 245 по ГОСТ Р 52246-2016 или соответствующим зарубежным стандартам, например EN 10346:2015, аналогичного проката с полимерным покрытием по ГОСТ Р 52146-2017 или соответствующим зарубежным стандартам, например EN 10025-1:2005, EN 10169:2012, либо из стального листового проката углеродистой и низкоуглеродистой качественной конструкционной стали по ГОСТ 1577-93, ГОСТ 19281-2014, ГОСТ 27772-2015 или тонколистового проката категории 5 по ГОСТ 16523-97 с цинковым и другими видами покрытия (алюминиевым, цинкалюминиевым и др.).

Основные механические свойства проката приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Механические свойства проката

Примечания

1 * При длине образца

80 мм.

2 а - толщина образца, мм; d - диаметр оправки, мм.

3 В скобках указан рекомендуемый диапазон показателей.

Класс прочности проката назначают по расчету соответственно группам по грузоподъемности и несущей способности при расчетной высоте насыпи (см. подраздел 4.4).

5.1.6 Болты, применяемые в соединениях, должны изготавливать по ГОСТ Р ISO 4017-2013; шпильки - по ГОСТ 22032-76 класса прочности не ниже 4.6; гайки - по ГОСТ ISO 4032-2014 класса прочности не ниже 5; шайбы - по ГОСТ 11371-78.

При средней температуре наружного воздуха наиболее холодной пятидневки от -40°C до -25°C применяют болты и шпильки класса прочности 8.8 из стали марок 35Х, 38ХА.

5.1.7 Свободные края входных и выходных секций СВМГТ усиливают внешним кольцевым ребром жесткости в виде окаймляющего уголка, который, при необходимости, можно использовать для крепления СВМГТ к противофильтрационному стальному экрану или входным и выходным оголовкам. Окаймляющий уголок изготавливают из двух полуколец уголка 75x75x5 по ГОСТ 8509-93, по концам которых на сварке по ГОСТ 5264-80 крепят косынки с отверстиями под болтовое соединение. Уголок и отверстия должны быть обработаны антикоррозионным покрытием.

5.1.8 Противофильтрационный экран из гофрированной стали собирают из отдельных листов толщиной 2-3,5 мм, шириной 600-800 мм и длиной, равной наибольшей высоте экрана, соединяемых между собой болтовым соединением. Верхнюю кромку экрана за пределами примыкания к СВМГТ усиливают уголком 50x50x5 по ГОСТ 8509-93. Пример конструкции стального противофильтрационного экрана представлен на рисунке 3. Конструкция экрана должна быть защищена одиночным или двойным основным покрытием и, при необходимости, дополнительным антикоррозионным покрытием.

     1 - листы экрана; 2 - окаймляющие уголки; 3 - СВМГТ; 4 - болтовые соединения (размеры даны в миллиметрах)

Рисунок 3 - Пример устройства противофильтрационного экрана из гофрированной стали

5.1.9 Стягивающие и окаймляющие уголки изготавливают из сталей марок СТ3сп по ГОСТ 380-2005 или марки 15 по ГОСТ 1050-2015*, а при средней температуре наружного воздуха наиболее холодной пятидневки от -40°C до -25°C - из стали марки 10ХСНД по ГОСТ 19281-2014.      

      5.2 Основное и дополнительное защитные покрытия

5.2.1 Рекомендуемыми видами защитных покрытий, наносимыми в заводских условиях при изготовлении проката для производства СВМГТ, являются следующие покрытия.

Одиночное основное защитное покрытие

Цинковое покрытие повышенной толщины по ГОСТ 14918-80, ГОСТ Р 52246-2016 или соответствующим зарубежным стандартам, например ISO 4998:2014, EN 10346:2015, нанесенное методом непрерывного погружения в расплав, класса не ниже Ц600 (Z600), с массой покрытия, нанесенного с двух сторон проката, не менее 600 г/м

(300 г/м

одностороннего покрытия), либо другие металлизированные покрытия (алюминиевое, цинкалюминиевое и др.) аналогичного класса по ГОСТ Р 52246-2016 или соответствующим зарубежным стандартам, например EN 10346:2015.

Двойное основное защитное покрытие

Первый слой: цинковое (либо другое металлизированное) покрытие класса Ц600 по ГОСТ 14918-80, ГОСТ Р 52246-2016 или соответствующим зарубежным стандартам, например ISO 4998:2014, EN 10346:2015.

Второй слой: полимерное покрытие расчетной толщины, нанесенное поверх первого слоя покрытия, по ГОСТ Р 52146-2017 или по соответствующим зарубежным стандартам.

Примечания

1 Слой HDPE толщиной не менее 300 мкм наносят с двух сторон листа металла методом горячего ламинирования согласно EN 10169:2012.

2 Защитные покрытия, как правило, должны быть одинаковыми с двух сторон листа. В случае применения труб с разным покрытием с каждой стороны листа в проекте должно быть выполнено соответствующее обоснование.

3 Уменьшение толщины первого слоя покрытия при двойном основном покрытии допускается только по согласованию с заказчиком и при наличии в проекте соответствующего обоснования обеспечения расчетного срока службы конструкции.

5.2.2 При наличии двойного основного защитного покрытия нанесение дополнительных защитных покрытий (кроме устройства в необходимых случаях защитного лотка) не требуется.

5.2.3 В случае незначительного повреждения основного защитного покрытия при транспортировании или складировании, если ширина полосы повреждения не более 2 см и площадь повреждения составляет не более 2% общей площади поверхности секции, допускается выполнение ремонта покрытия на участковом складе или строительной площадке цинксодержащими лакокрасочными материалами с массовой долей цинка в сухой пленке 80%-85% слоем не менее 90 мкм или газотермическим напылением цинка слоем не менее 120 мкм (ГОСТ 9.304-87, ГОСТ 28302-89). Регламент восстановления защитного покрытия СВМГТ приведен в приложении Б.

5.2.4 В случае применения СВМГТ с одиночным основным защитным покрытием рекомендуется устройство дополнительного покрытия. В качестве материалов для такого покрытия можно использовать полимерные мастики горячего и холодного отверждения, а также полимерные лакокрасочные материалы и эмали в соответствии с рекомендациями [1] или аналоги, обеспечивающие расчетный срок службы сооружения.

5.2.5 Дополнительное защитное покрытие рекомендуется наносить в 2-3 слоя общей толщиной от 200 мкм до 1 мм в условиях полигона или мобильного крытого павильона, оборудованного на строительной площадке, с соблюдением температурных условий, приведенных в соответствующих инструкциях по нанесению материалов.

Применяемые материалы и возможные способы нанесения дополнительного защитного покрытия в зависимости от общего показателя степени агрессивного воздействия среды и климатических условий района эксплуатации СВМГТ приведены в приложении В. Допускается использование других защитных покрытий, по своим свойствам отвечающих требованиям, предъявляемым к покрытиям для металлических гофрированных труб.

5.2.6 Применение СВМГТ с одиночным цинковым защитным покрытием без нанесения дополнительного защитного покрытия должно быть обосновано в проекте.

5.2.7 Элементы и детали, изготовленные из неоцинкованного листового и фасонного проката, после механической обработки следует защищать антикоррозионным покрытием, обеспечивающим срок эксплуатации защищаемого элемента не менее срока эксплуатации СВМГТ.

5.2.8 На все крепежные изделия необходимо наносить цинковое покрытие толщиной не менее 16 мкм или другие покрытия, обеспечивающие расчетный срок службы изделия в конструкции. Защитное покрытие из цинконаполненных полимерных или лакокрасочных материалов крепежных изделий, изготавливаемых из стали марки 10ХСНД по ГОСТ 19281-2014, выполняют в заводских условиях.

Защитные покрытия крепежных изделий не должны препятствовать закручиванию гаек вручную.

5.2.9 Качество цинкового покрытия, нанесенного после механической обработки, а также качество подготовки поверхности металла должны соответствовать требованиям ГОСТ 9.301-86, ГОСТ 9.302-88, ГОСТ 9.402-2004, ГОСТ 9.407-2015.

5.2.10 Уровень защиты от коррозии конструкций и элементов СВМГТ обеспечивает расчетный срок службы сооружения.

      5.3 Грунтовая обойма

5.3.1 Грунт обоймы СВМГТ должен иметь модуль деформации не менее 18 МПа и угол внутреннего трения не менее 30°. В качестве материалов для грунтовой обоймы могут быть использованы пески природные и дробленые I и II класса средние, крупные, повышенной крупности и очень крупные по ГОСТ 32824-2014 или ГОСТ 32730-2014 оптимального состава, песчано-гравийные смеси (ПГС) 3-й, 4-й и 5-й групп (ГОСТ 23735-2014) и щебеночно-песчаные смеси (ЩПС) С5-С6 (ГОСТ 25607-2009), не содержащие фракций размером более 50 мм.

5.3.2 При назначении грунтов обоймы СВМГТ необходимо соблюдать следующие требования по гранулометрическому составу оптимального грунта: все щебеночные частицы фракции 5-50 мм должны составлять 35%-70%, песчаные частицы размером от 5 до 0,125 мм - 24%-54%, пылеватые частицы фракции 0,125 мм и меньше - не более 10%, в том числе глинистые частицы размером меньше 0,005 мм - не более 2%.

5.3.3 Для устройства грунтовой обоймы допускается применять карьерные природные дисперсные грунты по ГОСТ 33063-2014, соответствующие по фракционному составу оптимальному грунту.

      5.4 Лотки, оголовки, противофильтрационные экраны

5.4.1 Для защиты покрытия от взвешенных абразивных частиц, присутствующих в водном потоке, в нижней части СВМГТ может быть уложен защитный лоток. Для СВМГТ с одиночным защитным покрытием устройство защитного лотка, как правило, обязательно.

Защитные лотки изготавливают:

- из сборных бетонных элементов;

- монолитного бетона;

- сборных битумно-минеральных и битумно-полимерных элементов;

- литых битумно-минеральных и битумно-полимерных материалов;

- сборных полимерных элементов;

- монолитного полимербетона;

- асфальтобетона;

- полимерных и полимерно-битумных материалов;

- грунтов, укрепленных вяжущим (цементогрунт, глинощебень);

- сетчатых изделий (матрасно-тюфячных конструкций) и других материалов.

Конкретный тип защитного лотка определяют проектом.

5.4.2 Производство элементов сборных лотков организуют в стационарных условиях на заводах или притрассовых производственных предприятиях, оборудованных необходимыми механизмами.

5.4.3 Для изготовления сборных и монолитных бетонных лотков используют бетон класса не ниже В30 по ГОСТ 18105-2018. Марка бетона лотка по морозостойкости должна быть не ниже F200 для умеренных условий и не ниже F300 для суровых. В состав бетона лотка входят заполнители крупностью не более 10 мм, морозостойкостью не ниже F300 по ГОСТ 8267-93. Бетон лотка в трубах, пропускающих агрессивные воды, должен соответствовать требованиям ГОСТ 31384-2017.

Конструктивные размеры лотков определяют исходя из заданного типа гофра СВМГТ. Нижняя часть сборного лотка повторяет профиль гофра. Возвышение лотка над верхней точкой волны гофра (минимальная толщина) зависит от уровня абразивного воздействия [2] и составляет не менее 20 мм при уровне 1-3 и не менее 40 мм при уровне 4.

5.4.4 Для изготовления сборных или монолитных асфальтобетонных лотков допускается применять:

- битумы нефтяные дорожные вязкие марок БНД 50/70, БНД 70/100 и БНД 100/130 по ГОСТ 33133-2014, а также строительные битумы марок БН 50/50 и БН 70/30 по ГОСТ 6617-76 (только для изготовления блоков сборных лотков);

- пески природные и дробленые I класса крупные, средние или мелкие по ГОСТ 32824-2014 или ГОСТ 32730-2014;

- минеральные порошки активированные и неактивированные из карбонатных горных пород марок МП-1 и МП-2 по ГОСТ 32761-2014.

5.4.5 Асфальтобетон, применяемый для устройства сборных и монолитных лотков, должен иметь следующие показатели (ГОСТ 9128-2013):

- остаточная пористость не более 2% по объему;

- водонасыщение не более 1% по объему;

- набухание не более 0,1% по объему;

- предел прочности при сжатии при температуре 20°C не ниже 2,5 МПа;

- морозостойкость наполнителей не ниже F300.

Состав асфальтобетона следующий:

- крупный песок размером частиц до 5 мм по ГОСТ 32824-2014 или ГОСТ 32730-2014 - от 80% до 85%;

- минеральный порошок по ГОСТ 32761-2014 - от 15% до 20%;

- битум по ГОСТ 33133-2014 - от 9% до 12%.

5.4.6 Для предотвращения подмыва основания по концам СВМГТ следует предусматривать устройство противофильтрационных экранов, которые могут быть изготовлены:

- из железобетонных блоков;

- монолитного бетона непосредственно на объекте;

- цементно-грунтовой или глинощебеночной смеси;

- стальных гофрированных листов.

5.4.7 Материал железобетонных и бетонных экранов - тяжелый бетон класса по прочности на сжатие В20 по ГОСТ 26633-2015, морозостойкостью F200-F300 и водонепроницаемостью W4-W6 в зависимости от климатических условий района строительства.

5.4.8 Материал цементно-грунтового экрана - пески, супеси, суглинки и глины, в качестве вяжущего - портландцемент для бетона оснований по ГОСТ 33174-2014. Расход цемента принимают от 10% до 25% по массе сухой смеси в зависимости от типа и состояния грунтов. Класс прочности не ниже В3,5.

5.4.9 В состав глинощебня входит от 65% до 85% щебня по ГОСТ 32703-2014 и соответственно от 35% до 15% глинистого грунта.

5.4.10 Конструкция и требования к экранам из стальных гофрированных листов приведены в пункте 5.1.8.

      6 Расчеты и проектирование спиральновитых металлических гофрированных труб

      6.1 Общие положения

6.1.1 Требования к проектированию водопропускных сооружений с применением СВМГТ аналогичны требованиям, предъявляемым к проектированию водопропускных сооружений с применением металлических гофрированных труб (МГТ) [1], с учетом характерной для СВМГТ специфики.

6.1.2 При проектировании водопропускных сооружений с применением СВМГТ выполняют следующие виды расчетов:

- по предельным состояниям первой и второй групп;

- технологические;

- гидравлические;

- технико-экономические.

6.1.3 Для недопущения предельных состояний первой группы водопропускные сооружения с применением СВМГТ рассчитывают в соответствии с указаниями настоящего раздела и положениями СП 35.13330.2011 по прочности и устойчивости. Расчеты должны обеспечить прочность и устойчивость сооружения как в процессе эксплуатации, так и в период строительства.

6.1.4 Для ограничения предельных деформаций поперечного сечения проводят расчеты конструкций по второму предельному состоянию (по деформациям). Расчеты выполняют на эксплуатационные нагрузки.

6.1.5 Технологические расчеты, осуществляемые для назначения строительного подъема и принятия решения о конструкции основания, включают оценку осадки СВМГТ с обоймой под насыпью в ходе строительства и при последующей эксплуатации.

При привязке типовых проектов СВМГТ к конкретным условиям строительства проводят расчеты:

- осадок, в том числе на оттаивающих грунтах (подраздел 6.4);

- устойчивости земляного полотна с водопропускным сооружением (подраздел 6.5).

6.1.6 Гидравлические расчеты выполняют с целью определения необходимой величины пропускного отверстия сооружения и определения режимов его работы (подраздел 6.3).

6.1.7 Технико-экономические расчеты проводят для обоснования индивидуальных проектных решений. Методику технико-экономических расчетов выбирают при проектировании.

6.1.8 Размер отверстия СВМГТ следует устанавливать не менее 1 м, а при длине трубы более 20 м - не менее 1,5 м. Размер отверстия СВМГТ на съездах следует назначать от 0,5 м (при соответствующем технико-экономическом обосновании).

В районах с расчетной минимальной температурой воздуха ниже -40°C размер отверстий СВМГТ должен быть не менее 1,5 м (ГОСТ 32871-2014).

      6.2 Расчеты сооружения по предельным состояниям первой и второй групп

6.2.1 Расчеты по прочности и устойчивости СВМГТ диаметром до 3 м следует выполнять в порядке, изложенном в рекомендациях [1], руководствуясь положениями СП 35.13330.2011.

При диаметрах СВМГТ 3 м и более, а также в случаях, предусмотренных пунктом 6.2.6, рекомендуется производить расчеты с применением метода конечных элементов (МКЭ).

6.2.2 Расчеты конструкции по первому предельному состоянию выполняют на эксплуатационные и строительные нагрузки. При расчете на строительные нагрузки необходимо учитывать различную интенсивность вертикального и бокового давления грунта по контуру трубы при возведении насыпи.

6.2.3 Расчет по прочности и устойчивости СВМГТ осуществляют на действие постоянной, временной и температурной нагрузок в соответствии с положениями СП 35.13330.2011. Состав и требования к объемам исходных данных для расчетов СВМГТ даны в приложении Г.

6.2.4 При проектировании труб в сейсмически опасных районах необходимо выполнять расчеты СВМГТ по прочности на сейсмическое воздействие (приложение Д).

При возможности возникновения наледей в СВМГТ их нужно учитывать в расчете сейсмических нагрузок как временную длительную нагрузку.

6.2.5 Расчеты конструкции по второму предельному состоянию выполняют в соответствии с положениями СП 35.13330.2011.

6.2.6 Расчет прочности и устойчивости СВМГТ по МКЭ целесообразно применять:

- для конструкций диаметром 3 м и более при статических расчетах и любой высоте засыпки, в том числе при армировании грунтовой обоймы;

- всех диаметров в случаях залегания в основании конструкции просадочных, набухающих или сезонно оттаивающих (для зон вечной мерзлоты) грунтов, когда требуется разработка специальных мероприятий по конструированию фундаментов;

- конструкций диаметром более 2 м на площадках, находящихся в зонах 7 и более баллов по соответствующей карте общего сейсмического районирования (ОСР);

- конструкций диаметром более 2 м на площадках, сложенных грунтами 3-й категории по сейсмическим свойствам согласно СП 14.13330.2014, находящихся в зонах 6 и более баллов по соответствующей карте ОСР;

- конструкций, расположенных на косогорных участках и в горной местности, при возможности воздействия на сооружение камнепада, лавин и селевых потоков.

6.2.7 Состав и требования к объему исходных данных для расчета СВМГТ по МКЭ приведены в приложении Г, общий порядок расчета СВМГТ с применением МКЭ представлен в приложении Е, пример численного расчета - в приложении Ж.

      6.3 Гидравлические расчеты

6.3.1 Гидравлический расчет СВМГТ выполняют с учетом ограничения режимов работы, указанных в СП 35.13330.2011. При этом необходимо учитывать, что причины переходных процессов от полунапорного к напорному режиму (так называемая "зарядка" трубы) весьма разнообразны и в ряде случаев не прогнозируемы, в связи с чем принимать напорный режим в качестве расчетного рекомендуется только при условии, что гарантированно прогнозируются "зарядка" трубы и отсутствие неблагоприятного переходного режима.

Ввиду отсутствия нормативных документов, однозначно определяющих безопасную работу СВМГТ в переходных режимах, в целях обеспечения необходимых требований безопасности ТР ТС 014/2011 при проектировании водопропускных сооружений с применением СВМГТ следует принимать, как правило, безнапорный режим работы. Проектирование водопропускных сооружений с применением СВМГТ на работу в полунапорном и напорном режимах допускают в отдельных конкретных случаях, при наличии расчетных методик, подтвержденных натурными экспериментами и гарантирующих обеспечение безопасной работы сооружения в этих режимах.

6.3.2 Возвышение высшей точки внутренней поверхности трубы в любом поперечном сечении над поверхностью воды при максимальном расходе расчетного паводка и безнапорном режиме работы должно быть в свету в круглых трубах высотой до 3 м не менее

высоты трубы, свыше 3 м - не менее 0,75 м (СП 35.13330.2011).

6.3.3 Расчет труб на воздействие водного потока следует производить, как правило, по гидрографам и водомерным графикам расчетных паводков. При этом вероятности превышения расчетных и наибольших паводков следует принимать одинаковыми с вероятностями превышения максимальных расходов соответствующих паводков для дорог категории I - 1%; для дорог категории II, III и городских дорог - 2%; для дорог категории IV, V и внутренних хозяйственных дорог - 3%.

В районах с развитой сетью автомобильных дорог при технико-экономическом обосновании вероятность превышения допускается принимать 2% вместо 1%, 3% вместо 2%, 5% вместо 3%, а для труб на дорогах категорий II-с и III-с - 10%.

Примечание - Степень развития сети автомобильных дорог в районе строительства и народно-хозяйственное значение проектируемых сооружений устанавливают в техническом задании.

При отсутствии данных для построения гидрографов и водомерных графиков паводков, а также в других обоснованных случаях расчет сооружений на воздействие водного потока допускается производить по максимальным расходам и соответствующим им уровням расчетных паводков.

В расчетах следует учитывать опыт водопропускной работы близкорасположенных сооружений на том же водотоке, взаимное влияние водопропускных сооружений. При наличии вблизи водопропускных труб инженерных сооружений, зданий и сельскохозяйственных угодий необходимо проверить их безопасность от подтопления вследствие подпора воды перед сооружением (СП 35.13330.2011).

6.3.4 Кроме того, в расчетах следует принимать максимальные расходы паводков того происхождения, при которых для заданного значения вероятности превышения создаются наиболее неблагоприятные условия работы сооружения.

Построение гидрографов и водомерных графиков, определение максимальных расходов при разных паводках и соответствующих им уровнях воды рекомендуется производить согласно СП 33-101-2003.

6.3.5 Определение размеров отверстий труб, вида укрепления русел и откосов насыпи в районе водопропускного сооружения следует выполнять по средним скоростям течения воды, допустимым для грунта русла (на входе и выходе из сооружения), при этом необходимо соблюдать требования пункта 6.3.2.

Отверстия труб допускается назначать с учетом аккумуляции воды у сооружения. Уменьшение расхода воды в трубах вследствие аккумуляции возможно не более чем в три раза, если размеры отверстия назначают по ливневому стоку, в два раза - по снеговому стоку и если отсутствуют ледовые и другие явления, уменьшающие размеры отверстия. При этом независимо от вида расчетного стока для труб с учетом характера их работы в условиях аккумуляции должны выполняться указания пунктов 6.3.1, 6.3.2.

При наличии многолетнемерзлых грунтов аккумуляция воды у сооружений не допускается (СП 35.13330.2011).

6.3.6 Возвышение бровки земляного полотна на подходах к трубам над уровнями воды при паводках согласно пункту 6.3.3 (с учетом подпора и аккумуляции) следует принимать не менее 0,5 м, а для труб при напорном или полунапорном режиме работы - не менее 1 м. Кроме того, при назначении возвышения бровки земляного полотна на подходах к водопропускной трубе необходимо соблюдать требования по возвышению низа дорожной одежды над уровнем грунтовых и поверхностных вод согласно СП 34.13330.2012.

6.3.7 В основном гидравлический расчет СВМГТ аналогичен гидравлическому расчету МГТ, приведенному в рекомендациях [1], и выполняется в соответствии с методическими рекомендациями [3] и пособием [4]. Последовательность гидравлического расчета СВМГТ представлена в приложении И.

      6.4 Расчет осадок сооружений, содержащих в своем составе спиральновитые металлические гофрированные трубы

6.4.1 Расчет осадок СВМГТ под насыпями при отсутствии многолетнемерзлых грунтов в основании следует производить согласно рекомендациям [1] с применением таких исходных параметров, как модуль деформации, объемная масса грунта, мощность геологических слоев в основании, высота насыпи.

6.4.2 В случае если содержащее в своем составе СВМГТ водопропускное сооружение проектируют для условий вечной мерзлоты, расчет осадок на оттаивающих многолетнемерзлых грунтах проводят согласно прогнозу деградации мерзлоты по теплотехническим расчетам в соответствии с рекомендациями [1].

      6.5 Расчет устойчивости земляного полотна с водопропускным сооружением, содержащим в своем составе спиральновитую металлическую гофрированную трубу

Расчет устойчивости земляного полотна с водопропускным сооружением, содержащим в своем составе СВМГТ, выполняют в соответствии с рекомендациями [1].

      6.6 Прогнозирование долговечности водопропускных сооружений с применением спиральновитых металлических гофрированных труб

6.6.1 Долговечность СВМГТ в составе водопропускных или водоотводных сооружений определяется степенью агрессивности воздействия окружающей среды и устойчивостью к ней защитных покрытий СВМГТ, а также толщиной и составом металла тела этих труб.

6.6.2 Основными видами агрессивного воздействия, влияющими на долговечность СВМГТ, являются:

- абразивное действие песка и частиц скальных пород, транспортируемых через СВМГТ водными потоками;

- агрессивное воздействие атмосферных загрязнений;

- химическое и электрохимическое действие воды и влажной почвы (при контакте последней с внешней поверхностью СВМГТ).

Примечание - В случае применения СВМГТ с двойным основным защитным покрытием или в условиях влажности окружающей их почвы менее 17,5% ее агрессивное действие на внешнюю поверхность труб не оказывает практического влияния на оцениваемую долговечность.

6.6.3 Степень абразивного воздействия водного потока на СВМГТ определяется скоростью потока и содержанием в подводящем русле песка и частиц скальных пород. Уровни абразивного воздействия водного потока на СВМГТ согласно работе [2] указаны в таблице 4.

6.6.4 В соответствии с результатами натурных исследований [2] долговечность СВМГТ с двойным основным покрытием (цинк + полиэтилен) оценивают не менее чем в 80 лет для уровней абразивного воздействия 1 и 2 и в соответствии с данными таблицы 5 для уровня абразивного воздействия 3.

Таблица 4 - Уровни абразивного воздействия водного потока на СВМГТ

* Примерный гранулометрический состав: песок размером частиц 0-1 мм - 24%; 1-2 мм - 11%; гравий, щебень размером зерен: 2-8 мм - 28%; 8-30 мм - 37%.

** Применение СВМГТ без устройства дополнительного защитного лотка не рекомендуется.

Таблица 5 - Долговечность СВМГТ с двойным основным антикоррозионным защитным покрытием в зависимости от действующих факторов окружающей среды

Примечания

1 R - удельное сопротивление среды, Ом·см.

2* Согласно градациям таблицы 4.

6.6.5 Износостойкость полимерного защитного покрытия определяют проведением испытаний на гидроабразивный износ внутренней поверхности СВМГТ по методике ГОСТ Р 55877-2013 (метод Б) или EN 295-3:2012 с некоторыми дополнениями (приложение К).

Примечание - Основой методики по оценке гидроабразивного износа труб является так называемая Дармштадтская процедура, при которой отрезки труб длиной 1000 мм заполняют водной суспензией с абразивными частицами и качают с определенной частотой, вызывая износ покрытия при движении частиц вдоль поверхности трубы.

Долговечность полимерного покрытия HDPE может быть оценена из расчета уменьшения толщины покрытия на 1 мкм в результате пропуска примерно 8 т абразивного материала (кварцевого песка). При этом необходимо учитывать, что при снижении толщины покрытия более чем на 60% скорость износа возрастает в среднем на 20%.

6.6.6 Для одиночного основного защитного покрытия (цинк) при одновременном воздействии абразивном и агрессивной среды долговечность СВМГТ может быть оценена в 50 лет при уровне абразивного воздействия 2 и следующих физико-химических показателях агрессивности внешней среды: 6<pH<10; 2000<R<10000 Ом·см;

50 ppm и более с учетом показателей таблицы 6.

Кроме того, по результатам исследований [5] износ цинкового покрытия на 1 мкм соответствует пропуску примерно 3 т абразивного материала (кварцевого песка).

Таблица 6 - Категории атмосферной коррозии и примеры типичных окружающих условий

Категория коррозии	Потеря массы на единицу поверхности/потеря толщины (за год эксплуатации)				Примеры типичных условий в умеренном
	Низкоуглеродистая сталь		Цинк		климате
	Потеря массы, г/м	Потеря толщины, мкм	Потеря массы, г/м	Потеря толщины, мкм
1	2	3	4	5	6
Очень низкая С1	10	1,3	0,7	0,1	-
Низкая С2	10-200	1,3-25,0	0,7-5,0	0,1-0,7	Атмосфера с низким уровнем загрязнений и сухим климатом
Средняя С3	200-400	25-50	5-15	0,7-2,1	Городская и промышленная атмосфера, умеренно загрязненная окислом серы   Прибрежные районы с низкой соленостью
Высокая С4	400-650	50-80	15-30	2,1-4,2	Промышленные и прибрежные районы с умеренной соленостью
Очень высокая С5-1	650-1500	80-200	30-60	4,2-8,4	Промышленные районы с высокой влажностью и агрессивной атмосферой
Морская С5-М		80-120			Прибрежные и морские районы с высокой соленостью

6.6.7 При использовании в качестве второго основного защитного покрытия материала, отличного от HDPE, прогноз долговечности СВМГТ может быть выполнен путем сравнения износостойкости данного материала с защитным покрытием из HDPE.

6.6.8 В случае воздействия агрессивной внешней среды в отсутствии абразивного воздействия на СВМГТ с цинковым покрытием для оценки долговечности используют номограмму, приведенную на рисунке 4, с учетом показателей атмосферной коррозии (см. таблицу 6).

Представленные на номограмме рисунка 4 зависимости справедливы при толщине стенки СВМГТ не более 1,6 мм. При иных величинах толщины стенок СВМГТ полученные из номограммы результаты следует умножать на коэффициент, величина которого дана в таблице 7.

     Рисунок 4 - Номограмма для определения срока службы оцинкованной СВМГТ без полимерного покрытия в зависимости от физико-химических показателей агрессивности окружающей среды

Таблица 7 - Коэффициенты пересчета долговечности СВМГТ при различных толщинах стенки трубы

При значениях водородного показателя среды pH>7,3 оценку долговечности следует проводить по пунктирной линии номограммы (см. рисунок 4).

6.6.9 Применение дополнительных защитных покрытий и лотков в нижней части трубы позволяет значительно увеличить срок службы СВМГТ при гидроабразивном износе [2] (таблица 8).

6.6.10 Скорость атмосферной коррозии цинкового покрытия и стальной основы трубы может быть оценена в соответствии с ISO 12944-2:1998 (см. таблицу 6).

Таблица 8 - Дополнительный срок службы СВМГТ с защитным покрытием

6.6.11 При прогнозировании долговечности СВМГТ рекомендуется пользоваться алгоритмом (рисунок 5), принимая в качестве первого уровня защиты трубу с одиночным цинковым покрытием класса Ц600. Далее при расчете защиты СВМГТ от абразивного воздействия повышение уровня защиты до получения нормативного срока службы достигается применением (на основе технико-экономического обоснования) следующих мероприятий:

- увеличением толщины металла;

- применением труб с двойным основным защитным покрытием;

- увеличением толщины основного защитного покрытия;

- устройством дополнительного защитного покрытия;

- устройством защитного лотка.

При этом следует руководствоваться положениями СП 28.13330.2012.

     Рисунок 5 - Алгоритм прогнозирования долговечности СВМГТ

      6.7 Особенности конструкции водопропускных сооружений с применением спиральновитых металлических гофрированных труб

6.7.1 Общие положения

Конструкция водопропускных сооружений с применением СВМГТ в основном аналогична конструкции сооружений с применением МГТ, описанной в рекомендациях [1]. Особенности конструкции СВМГТ, требующие учета при проектировании, представлены в настоящем разделе.

6.7.2 Основания под спиральновитые металлические гофрированные трубы

6.7.2.1 При необходимости замены слабого грунта основания глубину замены определяют расчетом. Расчет выполняют:

- с учетом обеспечения требуемой несущей способности нижележащего грунта;

- по расчету осадок основания.

6.7.2.2 Ширину замены грунта находят по расчету, назначая не менее 2D, где D - диаметр укладываемой СВМГТ, мм.

Примечание - Замену грунта основания на глубину более 2 м следует сравнивать с вариантом устройства искусственного основания (например, с применением объемной георешетки). Лучшее проектное решение при этом необходимо обосновывать технико-экономическими расчетами.

6.7.2.3 Укладку СВМГТ производят в ложе с очертанием, совпадающим с очертанием низа трубы, вырезанным либо вытрамбованным в нулевом слое грунта толщиной, обеспечивающей величину угла опирания СВМГТ в нулевом слое от 90° до 120°.

6.7.2.4 Нулевой слой должен быть отсыпан из оптимального грунта, как и грунтовая обойма засыпки трубы, и уплотнен до величины не менее 0,95 максимальной стандартной плотности.

6.7.2.5 Допускается отсыпка нулевого слоя грунта непосредственно на естественное основание (после удаления растительного покрова), если оно сложено песчаными (кроме пылеватых) или крупнообломочными грунтами. В этом случае естественное основание под трубой уплотняют по всей длине конструкции не менее чем на 4 м в каждую сторону от боковой поверхности СВМГТ.

6.7.2.6 При устройстве искусственного основания с геообоймой из сотовой георешетки (геоячеек) и геотекстиля нулевой слой грунта для устройства ложа отсыпают непосредственно на геоячейки и армируют геотекстилем без замыкания полотнищ со стороны примыкания геообоймы к телу трубы. Замыкание армирующих полотнищ обоймы со стороны примыкания к телу трубы начинают со второго слоя у труб диаметром до 3 м и с третьего слоя - у труб диаметром 3 м и более.

6.7.2.7 Уплотнение грунта в геоячейках и армированных слоях обоймы осуществляют до уровня не менее 0,95 максимальной стандартной плотности.

6.7.2.8 Толщину гравийно-песчаной подушки основания назначают с учетом строительного подъема. Минимальная толщина подушки под нижней точкой трубы в зависимости от условий применения приведена в таблице 9.

Таблица 9 - Толщина гравийно-песчаной подушки

Примечание - При отверстии трубы 3 м и более толщину подушки определяют расчетом.

6.7.2.9 На талых слабых, слабых в оттаявшем состоянии вечно-мерзлых грунтах, а также на сильно сжимаемых грунтах, подстилаемых более прочными грунтами, толщину гравийно-песчаной или скальной подушки рассчитывают с соблюдением положений СП 35.13330.2011. При этом ширину подушки поверху поперек оси трубы В, м, принимают равной:

- для одноочковых труб B=D+2z, но не менее 4 м;

- многоочковых труб

,

где z - толщина подушки, считая от лотка трубы, м;

n - число труб в сооружении;

-

расстояние между отдельными трубами в свету, м.

6.7.2.10 Основание подушки следует устраивать с общим уклоном, равным заданному в проекте.

6.7.2.11 Расчет осадок основания производят в соответствии с рекомендациями [1].

6.7.2.12 В случае невозможности выполнения вышеуказанных условий необходимо произвести усиление основания (замена грунта). Если и при этом расчетные осадки будут больше допустимых, применение СВМГТ под автомобильными дорогами не рекомендуется.

6.7.3 Устройство грунтовой обоймы

6.7.3.1 Минимальная толщина засыпки СВМГТ должна составлять 0,8 м от свода трубы до верха проезжей части. Необходимо соблюдать условие минимальной толщины слоя из оптимального грунта, который равен 0,5 м и определяет минимальную допустимую высоту грунтовой обоймы над СВМГТ.

6.7.3.2 Руководящую отметку над СВМГТ рассчитывают по следующим правилам:

- несущая часть основания дорожной одежды должна опираться на грунтовую обойму или быть выше ее;

- при суммарной толщине дорожного покрытия и несущего основания менее 0,3 м между несущей частью основания дорожной одежды и грунтовой обоймой устраивают дополнительный слой основания для обеспечения минимальной толщины засыпки над СВМГТ, равный 0,8 м;

- при суммарной толщине покрытия и несущего основания более 0,3 м толщина засыпки над СВМГТ должна быть более 0,8 м и составлять сумму конструктивных слоев дорожного покрытия, несущего основания и оптимального грунта.

6.7.3.3 Дополнительные слои основания дорожной одежды устраивают из тех же материалов, что и грунт основной насыпи, или из грунтов, укрепленных различными добавками, для обеспечения прочности дорожной одежды.

6.7.3.4 Ширина грунтовой обоймы СВМГТ должна составлять не менее 4 м с каждой стороны трубы.

6.7.4 Оголовочная часть. Укрепление откосов и русел

6.7.4.1 Как правило, в конструкции водопропускных труб с применением СВМГТ устраивают оголовочные части двух типов с выступающим из тела насыпи:

- вертикально срезанным торцом;

- торцом, срезанным по откосу насыпи.

6.7.4.2 У водопропускных труб, сооружаемых на непучинистых грунтах основания (гравелистых, песчаных, крупнообломочных и т.д.), для предотвращения фильтрации воды под трубу предусматривают сооружение противофильтрационного экрана из сборного или монолитного бетона, металлических гофрированных элементов, цементогрунта, глинощебня и др.

6.7.4.3 Глубину заложения противофильтрационного экрана в непучинистых грунтах назначают из конструктивных соображений независимо от расчетной глубины промерзания.

6.7.4.4 В оголовочной части водопропускных труб, возводимых на пучинистых грунтах основания (суглинистых, глинистых, супесчаных и т.п.), глубину заложения противофильтрационного экрана назначают на 0,25 м больше расчетной глубины промерзания грунтов в районе строительства.

6.7.4.5 В оголовочной части водопропускных труб, устраиваемых на пучинистых грунтах основания, допускается сооружение противофильтрационных перемычек из цементно-грунтовой или глинощебеночной смеси. Перемычки укладывают на ширину подушки. Длина перемычки вдоль оси трубы должна быть не менее 3 м поверху, а толщина - не менее 0,7 от расчетной глубины промерзания и не менее толщины подушки под средней частью трубы. Для водопропускных труб северного исполнения толщина перемычки должна быть не более 2 м.

При устройстве труб на основаниях из крупных песчаных, гравелистых, скальных и крупнообломочных грунтов применяют цементно-грунтовые, глинощебеночные или бетонные экраны с глубиной заложения, равной толщине подушки.

6.7.4.6 Технология устройства противофильтрационных экранов должна соответствовать требованиям, изложенным в пунктах 7.3.15-7.3.17.

6.7.4.7 Разработку конструкции входного оголовка труб в горной местности производят в соответствии с пособием [4].

6.7.4.8 На входе и выходе из трубы следует предусматривать укрепление откосов насыпи, входного и выходного русел. В зависимости от местных условий рекомендуются следующие типы укреплений:

- из сетчатых изделий (габионные, матрасно-тюфячные конструкции);

- бетонные (монолитный и сборный железобетон, бетонные конструкции);

- комбинированные (монолитный или сборный железобетон и конструкции из сетчатых изделий);

- каменная наброска.

6.7.4.9 При устройстве водопропускных труб диаметром до 1,5 м в качестве укрепления откосов насыпи, входного и выходного русел, как правило, применяют габионные конструкции, монолитный железобетон или сборные железобетонные конструкции.

При сооружении труб диаметром от 1,5 до 2,5 м включительно возможно использование всех перечисленных в подпункте 6.7.4.8 типов укрепления с устройством оголовков и без них.

При сооружении труб диаметром более 2,5 м рекомендуется использование всех перечисленных в подпункте 6.7.4.8 типов укрепления с устройством оголовков.

6.7.4.10 При сооружении водопропускных труб на слабых и пучинистых (суглинистых, глинистых, супесчаных и т.п.) грунтах основания в качестве укрепления входного и выходного русел используют сетчатые конструкции. При соответствующем технико-экономическом обосновании возможно применение сетчатых конструкций матрасно-тюфячного типа на прочных грунтах.

Основные параметры сетчатых конструкций в зависимости от скорости водного потока представлены в таблице 10 [6, 7].

6.7.4.11 В габионных конструкциях используют грубо раздробленный природный или искусственный каменный материал, обладающий необходимой прочностью, морозо- и водостойкостью, получаемый дроблением изверженных, осадочных и метаморфических пород в соответствии с рекомендациями [7].

Расчет укрепления заключается в определении его толщины, подборе размеров и массы камня, проверке прочности металлической сетки.

Таблица 10 - Основные параметры сетчатых конструкций

6.7.4.12 Защиту конструкций укрепления от суффозионного воздействия фильтрационного потока обеспечивают укладкой в основание конструкции геотекстиля плотностью не менее 250 г/м

. исключающего суффозионные процессы [8]. Для обеспечения герметичности укрепления используют матрасно-тюфячные изделия и гидравлическую битумную мастику. Это позволяет получить эластичную и водонепроницаемую сетчатую конструкцию.

6.7.4.13 Укрепления из монолитного и сборного бетона применяют на постоянных и периодически действующих водотоках на непучинистых грунтах основания (гравелистых, песчаных, крупнообломочных и т.п.). Укрепление русел, сложенных слабыми грунтами (торф, илы и т.д.), выполняют по индивидуальным проектам.

6.7.4.14 В качестве основания под укрепление монолитным бетоном следует предусматривать слой щебня толщиной не менее 8 см на входном и 12 см - на выходном оголовке.

6.7.4.15 Устройство укрепления комбинированного типа (монолитный бетон, железобетон, габионные конструкции) предполагает совмещение данных типов укрепления в следующих возможных вариантах:

- на слабых грунтах для предотвращения подмыва и водонасыщения насыпи земляного полотна используют монолитный бетон или сборные железобетонные конструкции, для укрепления русла - габионные конструкции;

- при высоких насыпях (6-12) м откосы укрепляют монолитным бетоном или железобетонными конструкциями на высоту расчетного (максимального) 1%-ного уровня превышения воды +0,5 м; выше расчетной отметки - габионными или иными конструкциями.

6.7.4.16 Постоянные и периодически действующие водотоки укрепляют каменной наброской из каменного материала, полученного в карьере без предварительной сортировки. Размер самой крупной фракции должен быть не более 400 мм, количество фракций размером менее 50 мм составлять не более 20%. Рекомендуемый гранулометрический состав каменной наброски указан в таблице 11.

Таблица 11 - Гранулометрический состав каменной наброски

Крупность камня, мм	Содержание, % по массе
400-200	20
200-50	60
Менее 50	20

Примечание - Средняя крупность камня в наброске 145 мм.

Толщину укрепления каменной наброской из несортированного камня на откосах насыпи и в подводящем русле принимают не менее 0,4 м, в отводящем русле - по расчету в рамках индивидуального проекта.

6.7.5 Изоляционные слои под бандажными соединениями

6.7.5.1 Для предотвращения попадания воды из трубы в земляное полотно и в грунт засыпки через бандажное соединение место стыковки звеньев СВМГТ следует уплотнять изоляционным материалом и только затем производить закрепление (монтаж) бандажного соединения.

6.7.5.2 Для малых расчетных расходов водотока, временных водотоков, перепусков, при наполнении трубы менее 0,5D в безнапорном режиме в качестве материала изоляции стыков под бандажное соединение допускается применять нетканый геосинтетический материал плотностью 300 г/м

с пропиткой его битумной мастикой.

6.7.5.3 Для больших расчетных расходов водотока при наполнении трубы более 0,5D в безнапорном режиме рекомендуется устройство двухслойной изоляции стыка под бандажное соединение из геомембраны толщиной 1 мм и нетканого геосинтетического материала плотностью 300 г/м

.

      6.8 Защитные покрытия и лотки

6.8.1 Для защиты конструкций СВМГТ от абразивного износа твердыми частицами, взвешенными в потоке, в нижней части трубы устраивают сборный или монолитный защитный лоток с углом охвата внутренней поверхности трубы от 90° до 120°. Края лотка должны не менее чем на 10 см возвышаться над меженным уровнем воды в трубе.

Необходимость устройства защитных лотков устанавливают на основании прогноза долговечности согласно подразделу 6.6.

6.8.2 Толщину защитного лотка определяют в зависимости от применяемого материала, скорости потока и агрессивности среды. Для бетонных и полимербетонных лотков она должна составлять не менее 2 см над гребнем гофра при уровне абразивного воздействия 1-3 и не менее 4 см при уровне абразивного воздействия 4.

6.8.3 Для СВМГТ с одиночным защитным покрытием применяют бетонные, битумно-минеральные, полимерные, битумно-полимерные или асфальтобетонные лотки в соответствии с подразделом 5.4 и рекомендациями [1]. Применение вновь разрабатываемых типов лотков допускается после выполнения необходимых испытаний и опытной апробации.

Пример конструкции сборного лотка и рекомендации по его укладке приведены в приложении Л.

6.8.4 Для СВМГТ с двойным основным защитным покрытием устройство лотка обязательно при скоростях потока, превышающих 4,5 м/с, и абразивном воздействии гравия и песка крупных фракций. В случае скорости потока менее указанной и при малой интенсивности воздействия абразивных материалов проектирование лотка осуществляют по результатам комплексной оценки воздействия на СВМГТ и технико-экономического обоснования целесообразности его применения согласно подразделу 6.6.

6.8.5 При проектировании СВМГТ в сильноагрессивных условиях эксплуатации (таблица 12) применяют только трубы с заводской двойной антикоррозионной защитой (см. раздел 5).

6.8.6 Применение СВМГТ в районах с зимними температурами ниже -40°C допускается при использовании труб с двойной основной антикоррозионной защитой или при устройстве дополнительной защиты от коррозии с обеих сторон трубы материалами (см. подраздел 5.2) для труб с одиночным защитным покрытием.

Дополнительное защитное покрытие для СВМГТ в северном исполнении с одиночным защитным покрытием следует устраивать независимо от степени агрессивности среды и толщины основного защитного покрытия.

Таблица 12 - Основные характеристики агрессивных сред*

_______________

* За общий показатель степени агрессивного воздействия принимается больший из показателей степени воздействия водно-грунтовой и воздушных сред.

** В соответствии с зонами влажности территории Российской Федерации (СП 28.13330.2012).

6.8.7 При наличии блуждающих токов в грунте допускают применение СВМГТ в составе водопропускных сооружений под автомобильными дорогами только с двойным основным антикоррозионным защитным покрытием либо с дополнительным защитным покрытием.

      6.9 Применение спиральновитых металлических гофрированных труб в особых условиях

6.9.1 Не допускается применять СВМГТ при наличии ледохода и карчехода, а также, как правило, в местах возможного схода селей и образования наледи (СП 35.13330.2011).

6.9.2 В исключительных случаях необходимость применения водопропускных сооружений из СВМГТ в местах возможного возникновения селей и образования наледей, а также при наличии ледохода и карчехода должна быть обоснована в проекте с обеспечением требований безопасности согласно статье 3 ТР ТС 014/2011.

6.9.3 В этом случае для устройства противоселевых, противокарчевых и противоледоходных противоналедных конструкций следует руководствоваться рекомендациями [1].

      7 Правила производства и приемки работ

      7.1 Общие положения

7.1.1 Сооружение СВМГТ должно выполняться в соответствии с требованиями ГОСТ 32867-2014 и включать следующие виды работ:

- подготовительные строительные;

- основные строительные;

- оценку соответствия и приемку выполненных работ.

7.1.2 Подготовительные строительные работы обеспечивают возможность планового развертывания и выполнения строительных работ:

- освобождение территории строительства от подлежащих сносу зданий и сооружений, санкционированных и несанкционированных свалок, зеленых насаждений;

- переустройство коммуникаций, попадающих в зону строительных работ;

- обеспечение строительства в соответствии с проектом подъездными путями, электро-, водо- и теплоснабжением, связью и помещениями бытового обслуживания строителей;

- проведение археологических раскопок, разминирование территории строительства и другие работы, предусматриваемые проектной документацией.

7.1.3 Строительные работы по сооружению СВМГТ включают:

- выполнение геодезических и разбивочных работ (подпункт 7.1.8);

- устройство котлованов, противофильтрационных экранов и подготовку оснований (подраздел 7.3);

- монтаж СВМГТ (подраздел 7.4);

- устройство дополнительного защитного покрытия и лотка (подраздел 7.5);

- устройство грунтовой обоймы и засыпку СВМГТ (подраздел 7.6);

- устройство дополнительных защитных и укрепительных конструкций (подраздел 7.7).

7.1.4 До начала работ по монтажу СВМГТ должен быть разработан проект производства работ (ППР), содержащий требования безопасности при выполнении строительно-монтажных работ (СМР), технологию устройства СВМГТ, применяемые механизмы, вспомогательные сооружения и устройства.

Проект производства работ содержит следующие виды работ:

- отвод поверхностных и подземных вод от котлована;

- монтаж специальных вспомогательных сооружений и устройств (шпунтовое ограждение, закладное крепление и др.);

- устройство временного русла для отвода воды в период монтажа СВМГТ;

- монтаж конструкций СВМГТ;

- устройство грунтовой обоймы.

Способ удаления воды из котлована (открытый водоотлив, дренаж, водопонижение и др.) должен быть выбран с учетом местных условий и согласован с проектной организацией (СП 46.13330.2012). Строительство специальных вспомогательных сооружений и устройств, временного водоотвода разрабатывают с учетом местных условий и согласовывают с заказчиком.

7.1.5 До начала работ по устройству водопропускной трубы должна быть подготовлена строительная площадка, включая территорию для складирования материалов и оборудования, а также зону монтажа трубы. За пределами строительной площадки не допускается вырубка леса и кустарника, складирование материалов, организация свалок и стоянок транспортных средств и дорожно-строительных машин.

Выполнение основных работ разрешается только при условии подготовки стройплощадки в соответствии с требованиями проекта организации строительства (ПОС) и ППР.

7.1.6 Все строительно-монтажные работы по сооружению СВМГТ производят специализированные бригады по утвержденному ППР, составленному на основании рабочих чертежей сооружения.

7.1.7 Устройство водопропускных труб при отрицательной температуре воздуха, а также при положительной температуре и наличии многолетнемерзлых грунтов необходимо выполнять в кратчайшие сроки без перерыва в выполнении следующих отдельных основных операций и всех работ в целом:

- устройство котлована;

- отсыпка подушки на полную высоту;

- монтаж и установка смонтированной СВМГТ;

- устройство грунтовой обоймы до уровня горизонтального диаметра.

При устройстве СВМГТ на многолетнемерзлых грунтах, кроме того, следует:

- выполнять работы по сооружению трубы и насыпи около нее по возможности в конце зимы или весной;

- обеспечить на время строительства беспрепятственный отвод поверхностных вод;

- не допускать уничтожения мохорастительного покрова;

- не допускать проезда транспортных средств и строительных машин вне подъездных дорог;

- устраивать подъездные дороги к трубе путем подсыпки грунта в зависимости от нагрузки транспортных и строительных машин слоем толщиной не менее 0,5 м;

- предусматривать в проекте мероприятия, не допускающие скопления воды вблизи оголовков во время эксплуатации труб.

7.1.8 Геодезические работы в процессе сооружения СВМГТ следует выполнять в объеме и с точностью, обеспечивающими соответствие геометрических параметров сооружения проектной документации в соответствии с требованиями ГОСТ 32731-2014, ГОСТ 32867-2014, руководствуясь положениями СП 126.13330.2017.

7.1.9 Оценкой соответствия СВМГТ в процессе строительства и после его окончания должно являться соответствие проведенных работ, результатов их выполнения, применяемых строительных материалов и изделий утвержденной проектной документации и разработанной на ее основе рабочей документации, а также требованиям стандартов и других утвержденных нормативных документов.

Оценку соответствия СВМГТ в процессе строительства осуществляют в формах строительного контроля за выполнением работ, авторского надзора, приемки выполненных работ.

Строительный контроль проводят в соответствии с подразделом 7.8 и ГОСТ 32731-2014.

Авторский надзор выполняет разработчик проектной документации по договору с заказчиком.

Приемку выполненных работ осуществляют в соответствии с подразделом 7.8 и ГОСТ 32756-2014.

      7.2 Транспортирование и хранение секций спиральновитых металлических гофрированных труб

7.2.1 Готовые секции СВМГТ допускается перевозить любым видом транспорта в горизонтальном положении с применением необходимых креплений и прокладок согласно схемам крепления предприятия-изготовителя. При перевозке СВМГТ необходимо принимать меры против повреждения покрытия и предотвращения деформации секций.

7.2.2 Погрузку и разгрузку секций труб осуществляют подъемными механизмами соответствующей грузоподъемности, оборудованными специальными траверсами с мягкими стропами для исключения повреждения покрытия труб [9].

На участковых складах, обслуживающих несколько стройплощадок, должны быть организованы открытые площадки для складирования секций СВМГТ длиной до 13,5 м и массой до 5 т.

7.2.3 При хранении секции труб укладывают по высоте не более чем в три ряда на деревянные подкладки и прокладки. Расстояние между подкладками назначают исходя из условий предотвращения возникновения остаточных прогибов в трубе. Между трубами укладывают прокладки из досок или брусьев на одной вертикали с нижними подкладками. В каждом ряду крайние секции закрепляют клиньями. Допускается вкладывать трубы меньшего диаметра в трубы большего при условии обеспечения полной сохранности защитного покрытия.

7.2.4 Элементы монтажа труб (бандажи, противофильтрационные экраны и др.) перевозят в пакетах массой не более 500 кг по ГОСТ 26663-85, болты, гайки и шайбы - в ящиках массой не более 50 кг. При перевозке автомобильным транспортом пакеты следует укладывать в один ряд по высоте, устанавливая их на ребро, между пакетами помещать прокладки из досок или брусьев и фиксировать от смещения согласно схемам крепления. При перевозке железнодорожным транспортом пакеты следует укладывать не более чем в два ряда по высоте в вертикальном положении (на ребро) с фиксированием от смещения согласно схемам крепления, применяя прокладки из досок. Нельзя стропить элементы за монтажные отверстия.

7.2.5 Складирование бандажных соединений должно обеспечивать удобство их строповки и осмотра. Гофрированные секции соединений следует укладывать на подкладки в штабеля с применением деревянных прокладок; в штабель укладывают не более трех рядов пакетов.

7.2.6 Размещение труб и бандажных соединений на транспортных средствах при транспортировании должно исключать возможность неупругих деформаций гофров, повреждения защитного покрытия, а также монтажных отверстий.

7.2.7 Запрещается сбрасывать секции труб и пакеты элементов монтажа с транспортных средств.

7.2.8 Звенья труб диаметром до 3 м разрешается перекатывать по горизонтальной площадке. Перемещение звеньев волоком на любое расстояние без использования соответствующих транспортных приспособлений или устройств не допускается.

7.2.9 Секции труб с нанесенным полимерным покрытием при погрузке на транспортные средства необходимо укладывать на опорные брусья с прибитыми к ним прокладками защитного материала (войлоком, нетканым материалом и др.). Трубы должны быть покрыты разделительными прослойками из парафинированной или битуминированной бумаги, защитной пленки и т.д.

7.2.10 При необходимости хранения СВМГТ с одиночным защитным покрытием более одного года трубы подвергают консервации по ГОСТ 9.014-78. Спиральновитые металлические гофрированные трубы с двойным основным покрытием консервации не требуют.

      7.3 Устройство основания

7.3.1 При устройстве основания под СВМГТ диаметром до 3 м, в том числе с заменой грунта, необходимо выполнить комплекс работ по обеспечению равномерного и надежного опирания конструкции на грунт, уплотненный до 0,95 максимальной стандартной плотности.

Работы по подготовке и устройству основания под СВМГТ включают:

- разработку котлована или траншеи на глубину замены существующего слабого или водонасыщенного грунта;

- транспортирование и укладку дренирующего грунта основания и подушки;

- уплотнение грунта основания и подушки грунтоуплотняющими машинами и механизмами;

- устройство подушки с применением экскаватора или экскаватора-планировщика;

- нарезку ложа под трубу профильным ножом автогрейдера или бульдозера либо профильным ковшом экскаватора.

Выполнение работ следует производить с учетом рекомендаций [1].

7.3.2 До начала работ по устройству котлованов должны быть проведены подготовительные работы: корчевка кустарника, выравнивание и планировка площадки бульдозерами. Зона монтажа должна быть не менее 10 м в каждую сторону от оси трубы. При планировке площадки следует обеспечить уклон поверхности для стока воды.

7.3.3 Работы по устройству основания на временных водотоках выполняют в период отсутствия воды. На постоянных водотоках необходимо осуществить работы по сооружению временного отвода русла. Для этого русло водотока со стороны входного оголовка на расстоянии не менее 1,5 м от контура котлована следует перекрыть грунтом и отвести воду во временное русло.

7.3.4 Котлованы и траншеи необходимо защищать от затопления талыми и дождевыми водами системой поверхностного водоотвода и дренажами. Для этого можно использовать расположенные с нагорной стороны резервы, кавальеры, а также специально устраиваемое оградительное обваловывание, перехватывающие канавы, лотки и дренажи (СП 48.13330.2011).

7.3.5 Если разрабатываемые траншеи или котлованы расположены ниже уровня грунтовых вод (УГВ), водонасыщенный грунт необходимо осушать с помощью открытого водоотлива или искусственным понижением УГВ.

Открытый водоотлив применяют при небольшом притоке грунтовых вод, водопонижение - при значительном притоке грунтовых вод и большой толщине водонасыщенного слоя.

7.3.6 В зависимости от вида грунтов и местных условий для устройства котлованов и оснований необходимо применять следующие машины: одноковшовые экскаваторы, оборудованные обратной лопатой, вместимостью ковша от 0,15 до 0,65 м

, бульдозеры и погрузчики. Зачистку дна производят вручную.

Грунт из котлована следует удалять в отвал на расстояние, исключающее обрушение стенок котлована.

Не допускается выполнение работ при отсутствии грунтоуплотняющих машин и ручных механизированных трамбовок.

7.3.7 Песчано-гравийную смесь (ПГС) для устройства основания должны засыпать непосредственно в котлован или на его бровку с последующим ее перемещением слоями в котлован бульдозером или погрузчиком. В котловане ПГС разравнивают и уплотняют грунтоуплотняющими машинами до 0,95 максимальной стандартной плотности. Толщину слоя и число проходов по одному следу необходимо назначать по результатам пробного уплотнения в зависимости от характеристик уплотняющей техники и состава смеси. Плотность песчаных грунтов основания контролируют методом режущего кольца по ГОСТ 30416-2012, щебеночно-галечных и дресвяно-гравийных - методом лунки (ГОСТ 30672-2012).

7.3.8 Основание трубы в виде гравийно-песчаной подушки следует устраивать после зачистки дна котлована путем распределения слоя ПГС проектной толщины и последующего уплотнения слоя катками вибрационного действия или механическими трамбовками до 0,95 максимальной стандартной плотности.

Если СВМГТ устанавливают непосредственно на подушку, то поверхности подушки придают требуемый строительный подъем.

Правильность строительного подъема контролируют нивелированием не менее чем в трех точках: под осью дороги и на концах трубы.

После уплотнения подушки следует отсыпать нулевой слой грунта и уплотнить его, используя те же машины и ту же технологию, что и при устройстве подушки.

7.3.9 При сооружении основания с предварительным уплотнением дна котлована оно должно быть выполнено на ширину не менее трех диаметров трубы.

7.3.10 Устройство основания под трубу следует выполнять по одному из следующих вариантов:

- отсыпка на полную высоту (пункт 7.3.11);

- отсыпка на часть высоты до уровня укладки трубы и досыпка на полную высоту после укладки трубы (пункт 7.3.12).

7.3.11 При отсыпке основания на полную высоту должно быть устроено ложе трубы. Устройство ложа следует производить вырезкой автогрейдером с профилирующим ножом или бульдозером с аналогичным оборудованием отвала, а также экскаватором с профильным ковшом с последующей проверкой шаблоном и доработкой вручную. Шаблон необходимо устанавливать на направляющих брусьях, уложенных по нивелиру в соответствии с проектными отметками, по обе стороны от трубы (рисунок 6) и плавно перемещать его вдоль оси трубы [1].

     1 - шаблон; 2 - деревянные брусья; 3 - нулевой слой; 4 - уровень верха подушки

     Рисунок 6 - Схема установки шаблона для вырезки грунтового ложа в нулевом слое

7.3.12 При устройстве верхней части основания после укладки трубы ПГС должны отсыпать слоями толщиной не более 20 см с уплотнением каждого слоя. Коэффициент уплотнения основания должен быть не менее 0,95 (рисунок 7).

     

- номера слоев в технологическом порядке их отсыпки; 1 - граница максимального приближения скатов катка к трубе; 2 - грунт, уплотняемый ручными механизированными трамбовками; 3 - нулевые слои; 4 - линии очертания границ торцов насыпи в случае устройства трубы в прогале

     Рисунок 7 - Технологическая последовательность и схема послойного уплотнения грунта засыпки труб пневмокатками

7.3.13 Под входными и выходными оголовками следует устраивать щебеночное основание по той же технологии, что и основание под тело трубы. Уплотнение основания под оголовками рекомендуется выполнять ручными механизированными трамбовками.

7.3.14 Котлованы под противофильтрационные экраны необходимо разрабатывать одновременно с подготовкой котлована под отсыпку основания.

Из котлована должна быть откачана вода, основание экрана спланировано и уплотнено до коэффициента уплотнения не менее 0,95.

7.3.15 Противофильтрационные экраны из глинощебня и цементогрунта сооружают одновременно с подушкой.

Устройство экранов из глинощебня включает:

- очистку и выравнивание дна котлована, перемешивание глинистого грунта со щебнем, при необходимости с увлажнением;

- отсыпку готовой смеси слоями толщиной до 20 см;

- послойное уплотнение смеси трамбованием или укаткой;

- вырезку ложа под трубу по шаблону.

Также возможно сооружение экранов путем послойного втрамбовывания щебня в глинистый грунт. В состав глинощебня входит от 65% до 85% щебня и соответственно от 35% до 15% глинистого грунта. Количество добавляемой воды определяют в зависимости от начальной влажности, вида применяемого грунта и технологии производства работ. При устройстве экранов в зимнее время используют только талые грунты, не допуская их замерзания в процессе производства работ.

7.3.16 Технология сооружения экранов из цементе грунта такая же, как и из глинощебня. Работы рекомендуется выполнять при положительных температурах. Цементогрунт получают, перемешивая грунт с цементом. Для этой цели возможно использование грунтов, применяемых для устройства подушки, а также мелких песков и глинистых грунтов - супеси, суглинка и глины с влажностью на границе текучести не больше 55%. Глинистые грунты до введения в них цемента размельчают так, чтобы количество комков крупнее 5 мм не превышало четвертой части всего объема грунта, в том числе комков крупнее 10 мм не больше 10%. Влажность грунта должна быть близка к оптимальной. Количество цемента составляет 10%-25% по массе смеси (большие значения относятся к глинистым грунтам).

При использовании для приготовления цементогрунта кислых, имеющих pH<7, засоленных или переувлажненных грунтов следует предварительно вводить добавки гашеной или молотой негашеной извести в определенном количестве (таблица 13).

Таблица 13 - Необходимое количество добавок извести в грунт

Добавки извести применяют также для улучшения морозо-и водоустойчивости цементогрунта. Количество добавок в этом случае составляет для песков и супесей от 0,5% до 2%, для суглинков и глин - от 1,5% до 4% по массе грунта.

Приготовление смеси по возможности необходимо механизировать. Для этой цели можно использовать бетономешалки или автобетономешалки с механизированной загрузкой составляющих на базах строительства и последующей доставкой готовой смеси к местам постройки труб. Укладку и уплотнение цементогрунта следует заканчивать не позднее чем через 3 ч, а при пониженных положительных температурах не позднее чем через 5 ч после увлажнения смеси.

7.3.17 Сборные железобетонные, бетонные противофильтрационные экраны или экраны из гофрированного металла монтируют до начала укладки трубы. Глубину заложения железобетонных и бетонных экранов H, м, назначают в соответствии с пунктом 6.7.3 (рисунок 8).

Железобетонный или бетонный противофильтрационный экран имеет Г-образную форму и монтируется под звено оголовка.

     Рисунок 8 - Бетонный противофильтрационный экран

Монтаж экранов из гофрированного металла изложен в пункте 7.4.10.

7.3.18 После установки элементов экранов засыпают пазухи и завершают устройство подушки вдоль всей трубы. При этом обращают внимание на тщательность замера расстояния между экранами, добиваясь точного соблюдения проектных размеров.

7.3.19 На слабых основаниях для уменьшения объема заменяемого грунта и лучшего распределения нагрузки от трубы и насыпи рекомендуется устройство геокомпозитной плиты из геосотового материала [1] либо из нескольких слоев георешетки [10].

При устройстве основания в зимнее время следует применять только сухой, несмерзшийся грунт и уплотнять его трамбующими машинами по мере отсыпки, не допуская смерзания грунта в рыхлом состоянии.

7.3.20 Все железобетонные конструкции, которые соприкасаются с землей, покрывают обмазочной гидроизоляцией в два слоя.

7.3.21 В районах распространения многолетнемерзлых грунтов особое внимание следует уделять технологии работ по устройству оснований. При необходимости принимают меры к тому, чтобы не нарушать естественного состояния мерзлых грунтов. В минимальной степени должны быть изменены природные условия строительной площадки на расстоянии не меньше 20 м от трубы. Здесь следует максимально сохранить моховой и растительный покров, исключить всякие срезки грунта, кроме предусмотренных проектом. Необходимо обеспечивать беспрепятственный пропуск поверхностных вод, не допуская их скопления в естественных впадинах и углублениях. Разработку котлованов можно начинать только после выполнения подготовительных работ, обеспечивающих непрерывность всего комплекса.

7.3.22 Работы по устройству котлованов, противофильтрационных экранов и оснований должны быть освидетельствованы с составлением актов на скрытые работы.

      7.4 Монтаж спиральновитых металлических гофрированных труб

7.4.1 Монтаж водопропускных труб из секций СВМГТ рекомендуется производить "с колес" сразу в проектное положение без промежуточного складирования на стройплощадке. Длину секций назначают исходя из заданных проектных длин, но не более 13,5 м (рекомендуемая длина секций 10 м).

7.4.2 Перед началом работ необходимо проверить наличие маркировки и монтажных засечек (см. раздел 4, рисунок 1).

Монтажные засечки позволяют выдержать при монтаже направление наклона волны (непрерывность витка замкового шва), что обеспечивает плотное прилегание бандажа и правильное размещение секций согласно допускам, приведенным ниже.

Пример маркировки секций СВМГТ, произведенных для одного искусственного сооружения: А-Б; Б-В; В-Г; Г-Д.

Марки элементов конструкций и крепежа, а также их геометрические размеры должны соответствовать требованиям проекта.

7.4.3 Проект производства работ должен учитывать особенности установки металлоконструкций в проектное положение в зависимости от верхнего очертания подушки под СВМГТ.

При основании, спланированном без устройства ложа для труб диаметром до 3 м, допускается монтажная сборка трубы рядом с проектной осью и последующая накатка ее в проектное положение.

При спрофилированном основании с устройством ложа секции трубы устанавливают краном в проектное положение и объединяют на месте. Секции укладывают на деревянные брусья для беспрепятственной постановки бандажей и болтовых соединений.

7.4.4 Монтаж труб с монолитными или сборными оголовками начинают со сборки фундаментной части низового оголовка с последующей укладкой секций СВМГТ и завершением устройства оголовков.

7.4.5 Перед началом монтажа проверяют целостность защитного покрытия. Защитное покрытие, поврежденное при транспортировании, хранении или монтаже, необходимо восстановить в соответствии с пунктом 5.2.1 и приложением Б. Для цинкового покрытия допускается использовать спреи или мастики с высоким содержанием цинка, для дополнительного покрытия - эмали на полиуретановой основе.

Соприкасающиеся поверхности элементов и крепежа необходимо очистить от грязи и посторонних частиц.

7.4.6 Сборку труб следует осуществлять согласно монтажной схеме, приведенной в ППР, и в соответствии с маркировкой производителя, указанной на трубе. Монтажная схема должна предусматривать порядок установки при сборке и объединении секций, транспортировании, установке бандажей и болтов, оснастки и подмостей для крепления трубы диаметром более 2 м в поперечном сечении во время сборки.

7.4.7 Секции в проектное положение, как правило, устанавливают краном. При строповке секций должны быть приняты меры, исключающие возможность повреждения защитного покрытия. Стропы размещают на расстоянии четверти длины секции от их торцов. Рекомендуется выполнять строповку с дополнительными прокладками из нетканого материала.

7.4.8 Для монтажа секции укладывают на деревянные подкладки в соответствии с монтажной маркировкой, нанесенной на поверхности трубы (см. рисунок 1). Торцы секций выравнивают, затем устанавливают соединительные элементы. Под секцию подкладывают сначала нижнюю половину бандажа, затем устанавливают верхнюю и производят затяжку болтового соединения. Маркировка стыков должна совпадать. Расстояние между секциями в проектном положении должно быть 5-10 мм (см. пункт 7.4.2). Пример конструкции бандажного соединения изображен на рисунке 9. Узел крепления уголка к гофрированному профилю бандажа может быть выполнен как болтовым соединением, так и на сварке.

     1 - секция бандажа; 2 - уголки 50x50x5; 3 - болт М10x25; 4 - гайка М10; 5 - шайба; 6 - болт М12x150; 7 - гайка М12

     Рисунок 9 - Пример конструкции бандажного соединения

7.4.9 Затяжку болтов производят электрическими или пневматическими гайковертами небольшой массы (2-3 кг), обеспечивающими величину момента затяжки не менее 150 Н·м и не более 250 Н·м, а также вручную торцевыми и накидными гаечными ключами.

7.4.10 Противофилырационные экраны из гофрированного металла (см. рисунок 3) собирают по ширине внахлестку на болтах из отдельных вертикальных гофрированных листов толщиной 2,5-3,5 мм, шириной 600-800 мм и длиной, равной наибольшей высоте экрана, и погружают методом вдавливания или вибропогружения на необходимую глубину. Не допускается применять ударный метод погружения экранов.

После погружения выполняют подгонку очертания верхней кромки экрана к окаймляющему входную или выходную секцию уголку и осуществляют крепление секции трубы к экрану болтами через отверстия, высверливаемые в местах прилегания гофр экрана к вертикальной полке окаймляющего уголка. Участки верхней кромки экрана за пределами примыкания к звену усиливают уголком 50x50x5 по ГОСТ 8509-93. Качество реза, обработка кромок и образование отверстий под болтовые соединения должны соответствовать ГОСТ 23118-2012.

Отклонения размеров, влияющих на качество сборки противофильтрационных экранов из гофрированного металла, не должны превышать предельных значений (таблица 14).

Таблица 14 - Предельные отклонения монтажных размеров СВМГТ

7.4.11 Приемку смонтированных конструкций СВМГТ оформляют актом освидетельствования ответственных конструкций.

      7.5 Устройство дополнительного защитного покрытия и лотка

7.5.1 Дополнительное защитное покрытие выполняют с применением мастик, полимерных лакокрасочных материалов или эмалей.

7.5.2 Дополнительные полимерные защитные покрытия наносят на предприятиях-изготовителях СВМГТ, либо на притрассовых производственных предприятиях (полигонах). Нанесение покрытий на строительной площадке не рекомендуется за исключением покрытий незащищенных концов секций, элементов и дефектных мест, появившихся при транспортировании и сборке секций.

Нанесение дополнительного покрытия на строительной площадке следует осуществлять в сухую ясную погоду или сооружать мобильные помещения для проведения лакокрасочных работ.

7.5.3 При нанесении дополнительного защитного покрытия следует руководствоваться рекомендациями [1].

7.5.4 Защитные лотки должны быть устроены непрерывно по всей длине трубы, как правило, после возведения насыпи над трубой до проектной отметки.

7.5.5 Лотки следует сооружать при положительной температуре воздуха. Укладку лотков при отрицательной температуре допускается осуществлять при условии разработки специального раздела ППР, предусматривающего мероприятия по обеспечению необходимых условий производства работ в зимнее время.

7.5.6 Лотки необходимо укладывать на очищенную внутреннюю поверхность трубы, предварительно покрытую дополнительным защитным слоем.

7.5.7 Технология устройства сборных и монолитных бетонных лотков, защитных лотков из матрасно-тюфячных габионных конструкций, сборных лотков из полимербетонных, битумно-минеральных, полимерных и битумно-полимерных материалов приведена в рекомендациях [1].

      7.6 Устройство грунтовой обоймы и засыпка спиральновитых металлических гофрированных труб

7.6.1 Устройство грунтовых и армогрунтовых обойм и засыпку труб производят после освидетельствования качества засыпаемых грунтов и проверки соответствия проекту выполненных работ по монтажу СВМГТ и устройству дополнительного защитного покрытия при необходимости, но не позднее чем через трое суток после нанесения дополнительного защитного покрытия.

При выполнении работ по строительству грунтовых и армогрунтовых обойм и засыпке труб руководствуются требованиями настоящего раздела, а также СП 46.13330.2012 и рекомендациями [1].

7.6.2 В случае устройства дополнительного защитного покрытия металлические конструкции трубы до начала засыпки оборачивают геотекстилем плотностью не менее 300 г/м

для предохранения от повреждения. В случае применения СВМГТ с двойным покрытием укрытие трубы геотекстилем, как правило, не требуется. При этом грунтовая обойма должна быть выполнена из оптимального грунта и не иметь фракций 50 мм и более. Основание сооружения и грунтовую обойму отделяют от откосов котлована нетканым материалом плотностью не менее 200 г/м

.

7.6.3 При установке СВМГТ в проектное положение на профилированное ложе производят подсыпку грунта в зазоры между поверхностью нижней части трубы и грунтовым ложем и его уплотнение механизированными трамбовками с подштыковкой во впадинах гофров. Трамбовки при уплотнении грунта размещают на расстоянии 5 см от гребней гофров.

Нулевой слой грунтовой обоймы непосредственно возле трубы доуплотняют виброкатками за один-два прохода машины вдоль стенок трубы.

При использовании для уплотнения грунта обоймы пневмокатков доуплотнение нулевого слоя возле стенок трубы выполняют ручными трамбовками или виброплитами.

7.6.4 Если СВМГТ устанавливают на плоское основание, то подсыпку грунта в нижние четверти трубы с уплотнением трамбовками или виброплитами с подштыковкой производят до охвата трубы грунтом не менее чем на 120°. Последующее уплотнение грунта возле трубы выполняют так же, как при спрофилированном ложе.

7.6.5 Засыпку труб следует производить наклонными от трубы слоями с уклоном не более 1:5 (см. рисунок 7). Максимальная толщина слоев отсыпки и минимальная толщина засыпки над верхом трубы в зависимости от применяемых грунтоуплотняющих средств дана в таблице 15.

Таблица 15 - Максимальная и минимальная толщина соответственно слоев отсыпки и засыпки над верхом трубы в зависимости от применяемых фунтоуплотняющих средств

Механизмы для уплотнения грунта		Минимальное	Толщина слоя грунта, м
Наименование	Масса, кг	количество проходов по одному следу	максимальная после уплотнения	минимальная над верхом трубы
1	2	3	4	5
Трамбовка:
ручная   вибрационная	15	4	0,20	0,20
	70	4	0,30	0,30
Вибрационная плита	50	4	0,20	0,15
	100	4	0,20	0,20
	200	4	0,30	0,30
	400	4	0,30	0,25
	600	4	0,40	0,40
Вибрационный каток со	15	6	0,35	0,50
статической нагрузкой, кН/м	30	6	0,60	1,00

Примечание - Максимальная плотность и оптимальная влажность грунта должны быть указаны в проекте и дополнительно уточнены до начала работ. Число проходов катка по одному следу устанавливают по результатам пробного уплотнения. Фактическую плотность грунта постоянно контролируют в процессе выполнения земляных работ. В случае когда не достигается требуемый коэффициент уплотнения, следует уменьшить толщину слоя или увеличить число проходов уплотняющей техники.

7.6.6 При условии если обратную засыпку котлована или отсыпку насыпи выполняют грунтами, худшими по качеству, чем грунт обоймы, их отделяют от обоймы нетканым материалом плотностью не менее 200 г/м

.

7.6.7 После окончания работ засыпка трубы должна быть освидетельствована с составлением акта на скрытые работы.

      7.7 Дополнительные защитные конструкции

7.7.1 В случае применения в качестве защиты от размывов сетчатых конструкций с пропиткой их битумной мастикой последняя наносится в горячем виде в необходимом количестве [11] (таблица 16).

Таблица 16 - Дозировка битумной мастики

Конструкция	Толщина, мм	Степень проникновения, кг/м
		частичное	полное
Матрасно-тюфячная	170	80-100	130-150
	230	90-120	190-220
	300	120-150	240-280
Габионы	500	150-200	400-450

Рекомендуемый состав мастики для применения защитных конструкций вне и под водой приведен в таблице 17.

Таблица 17 - Рекомендуемый состав мастики

Температура заливки мастики для применения защитных конструкций вне воды составляет 150°C-180°C, под водой до глубины 2 м - 120°C-150°C, свыше 2 м - 100°C-130°C. Вместо мастики можно использовать гидроизоляционную мембрану, уложенную под сетчатые конструкции. Для защиты от повреждений поверх мембраны укладывают слой геотекстиля.

      7.8 Контроль и приемка работ

7.8.1 Общие положения

7.8.1.1 Контроль работ при устройстве СВМГТ следует осуществлять в соответствии с требованиями ГОСТ 32731-2014 на всех стадиях технологического процесса.

7.8.1.2 Контроль и приемка работ должны обеспечивать:

- высокое качество выполняемых работ и полное соответствие их утвержденному проекту и действующим нормативным документам;

- соответствие применяемых материалов и конструкций требованиям проекта, а также государственных стандартов и технических условий;

- своевременное осуществление промежуточной оценки соответствия выполненных работ и правильное оформление строительной документации.

7.8.1.3 До выполнения оценки соответствия скрытых работ и ответственных конструкций запрещается производить последующие работы (например, установку СВМГТ на непринятую грунтовую подушку или засыпку трубы с непринятым дополнительным защитным покрытием).

7.8.1.4 При выполнении работ по устройству СВМГТ осуществляют:

- входной контроль;

- операционный контроль;

- оценку соответствия выполненных работ и смонтированных конструкций совместно с заказчиком.

7.8.2 Входной контроль

7.8.2.1 При входном контроле выполняют:

- проверку полноты и качества проектной и рабочей документации;

- контроль качества применяемых строительных материалов, конструкций и изделий;

- освидетельствование геодезической разбивочной основы.

7.8.2.2 Применяемая проектная и рабочая документация должна соответствовать требованиям ГОСТ Р 21.1101-2013 и постановления [12].

7.8.2.3 Входной контроль применяемых строительных материалов, конструкций и изделий проводят в соответствии с ГОСТ 24297-2013, металлопродукции - ГОСТ 7566-2018, а крепежных изделий - ГОСТ Р ISO 3269-2015. При осуществлении входного контроля проверяют наличие маркировки, паспортов и сертификатов качества. Все поступающие на строительную площадку материалы, конструкции и изделия должны соответствовать требованиям раздела 5.

Соответствие применяемых материалов требованиям нормативных документов, указанных в разделе 5, подтверждается наличием на них паспортов, а качество - результатами лабораторных испытаний.

7.8.2.4 Перед началом работ по монтажу проверяют наличие и соответствие маркировки секций СВМГТ и элементов соединений, комплектность изделий, их геометрические размеры, качество защитного покрытия.

7.8.2.5 Качество защитного покрытия проверяют в соответствии с ГОСТ 9.302-88. Поверхность защитного покрытия из цинка не должна иметь видимых трещин, забоин, наплывов на стыкуемых поверхностях и мест, не покрытых защитным покрытием.

Качество защитного полимерного покрытия, которое наносят в заводских условиях, обязательно проверяют на сплошность и отсутствие отслаивания. Использование элементов с указанными дефектами не допускается.

Качество дополнительного защитного покрытия из лакокрасочных материалов оценивают в соответствии с ГОСТ 19007-73.

7.8.2.6 Дефекты и повреждения основного защитного покрытия, допущенные при изготовлении и отгрузке СВМГТ, устраняет предприятие-изготовитель. Незначительные дефекты, полученные при погрузке и транспортировании секций СВМГТ, должны быть ликвидированы на строительной площадке до начала монтажа в соответствии с рекомендациями пункта 5.2.1 и регламентом восстановления защитных покрытий, приведенным в приложении Б. Если полученные повреждения не могут быть устранены на строительной площадке по регламенту (ширина повреждения покрытия более 2 см, площадь повреждения составляет более 2% общей площади поверхности секции), то такие дефекты устраняет предприятие-изготовитель или специализированная организация по договору.

7.8.2.7 Контроль толщины и состояния покрытий осуществляют:

- для цинковых, цинкалюминиевых, алюминиевых и других металлических по ГОСТ 9.302-88, ГОСТ 9.307-89, ГОСТ 9.315-91, ГОСТ Р 52246-2017;

- полимерных по ГОСТ Р 52146.

Примечание - Предельное нижнее отклонение толщины полимерного покрытия для среднего значения толщины покрытия из трех измерений не должно превышать 30 мкм от номинального, при этом максимальное отклонение каждого из трех проведенных измерений не должно превышать 35 мкм. Верхнее отклонение толщины полимерного покрытия не нормируется.

7.8.2.8 Прочность сцепления цинкового и цинкалюминиевого покрытий со стальной основой должна обеспечивать отсутствие отслоения покрытия с наружной стороны при образовании замкового соединения СВМГТ. Контролируется испытанием образца при изгибе на 180° на оправке толщиной, равной номинальной толщине проката, применительно к ГОСТ Р 52246-2006 без ударного воздействия (прокатный изгиб).

Допускается сетка мелких трещин по всей длине изгиба и отслоение покрытия на расстоянии не более 6 мм от краев образца.

Прочность сцепления других видов покрытий со стальной основой определяют по методике предприятия-изготовителя.

7.8.3 Операционный контроль

7.8.3.1 При операционном контроле осуществляют освидетельствование скрытых работ, ответственных конструкций, контроль выполнения и завершения следующих работ:

- устройство котлованов и траншей, оснований, подушек и про-тивофильтрационных экранов;

- монтаж СВМГТ из секций;

- устройство дополнительного защитного покрытия;

- устройство грунтовой обоймы и засыпка трубы;

- укладку защитных лотков;

- устройство оголовков, укрепление русла;

- укрепление откосов в районе трубы, а также выполнение других работ, предусмотренных проектом и ППР.

7.8.3.2 Контроль плотности грунта естественного основания, а также контроль плотности грунтовой подушки, укладываемой взамен слабого грунта основания, выполняют под осью трубы через каждые 0,5 м высоты подушки. Количество проб должно быть не меньше двух в каждой точке.

Плотность песчаных грунтов контролируют прибором Ковалева, а щебенисто-галечниковых и дресвяно-гравийных - методом лунок. Результаты контроля заносят в акт на скрытые работы.

7.8.3.3 При выполнении работ по дополнительной защите металлоконструкций от коррозии контролируют:

- температуру и относительную влажность окружающего воздуха;

- обезжиренность и чистоту сжатого воздуха, применяемого при нанесении покрытий;

- степень очистки поверхностей перед нанесением лакокрасочных материалов;

- гарантийные сроки годности лакокрасочных материалов;

- время технологической выдержки наносимых слоев защитного покрытия и время выдержки готового покрытия.

7.8.3.4 Контроль лакокрасочных покрытий производят по высыханию, внешнему виду, толщине и адгезии.

Контроль высыхания лакокрасочных покрытий осуществляют по ГОСТ 19007-73, внешнего вида покрытия - по ГОСТ 9.407-2015, адгезии - по методу решетчатого надреза по ГОСТ 15140-78, толщины покрытия - с помощью толщиномеров электромагнитного типа как среднюю величину по пяти контрольным замерам в каждой точке.

Покрытие не должно иметь пропусков, трещин, сколов, пузырей, кратеров, морщин и других дефектов, влияющих на его защитные свойства.

7.8.3.5 Контроль плотности грунта необходимо выполнять на протяжении всего процесса засыпки СВМГТ путем отбора проб. Проверяют плотность каждого отсыпанного и уплотненного слоя грунта около входного и выходного оголовков, по центру трубы (оси автомобильной дороги) и по всей длине трубы не реже чем через 10 м на расстоянии 0,1 и 1 м от стенок трубы. Количество проб должно быть не менее двух в каждой точке. Минимальное значение полученного при проверке модуля деформации грунта должно быть не меньше расчетного. Результаты контроля заносят в акт на скрытые работы.

7.8.3.6 При устройстве защитных лотков контролю подлежат:

- чистота подготовки поверхности трубы;

- качество нанесения дополнительной антикоррозионной защиты;

- проектные величины и технологические параметры устройства лотка (толщина, угол охвата, температура смеси и др.);

- заполнение технологических и конструктивных швов.

7.8.3.7 При устройстве железобетонных оголовков контролируют зазоры между торцами звеньев и блоками оголовков и их заполнение снаружи и изнутри герметезирующими материалами или литыми резиновыми жгутами по ГОСТ 6467-79.

7.8.3.8 При выполнении работ по укреплению русла и откосов в районе трубы осуществляют контроль подготовки и планировки основания под укрепительные конструкции. В случае выполнения бетонных работ контролируют качество бетонной смеси и технологию работ в соответствии с СП 46.13330.2012.

При устройстве лотков, укреплении русла и откосов из габионных конструкций контролируют заполнение сетчатых изделий камнем, присоединение крышек и увязку секций между собой.

7.8.4 Оценка соответствия и приемка выполненных работ и смонтированных конструкций

7.8.4.1 Оценку соответствия выполненных работ и смонтированных конструкций выполняют совместно с заказчиком:

- при промежуточной приемке этапов выполненных работ;

- на заключительном этапе, при приемке законченных строительством объектов.

7.8.4.2 Оценку соответствия этапов выполненных работ осуществляют в соответствии с требованиями ГОСТ 32756-2014 сразу после завершения очередного этапа с составлением соответствующих актов комиссией в составе представителей:

- заказчика или технического надзора;

- подрядной строительной организации;

- генеральной проектной организации.

7.8.4.3 Заключительная оценка соответствия законченной строительством водопропускной трубы выполняется приемочной комиссией, назначаемой заказчиком в соответствии с ГОСТ 32756-2014.

Приемочная комиссия проверяет соответствие законченной строительством водопропускной трубы проектной документации, а также оценивает объем и качество выполненных работ с составлением актов приемки работ.

При заключительной оценке соответствия законченной строительством водопропускной трубы контролю подлежат:

- соответствие сооружения проектной документации;

- соответствие применяемых материалов, конструкций и изделий требованиям проекта, стандартов и других нормативных документов;

- соответствие объемов работ по отдельным видам требованиям проектной и исполнительной документации;

- полнота и качество промежуточной приемки ответственных конструкций, освидетельствование скрытых работ и ведение исполнительной производственно-технической документации.

Примечание - Исполнительная производственно-техническая документация включает:

- исполнительные чертежи, общие журналы работ и журналы авторского надзора;

- акты освидетельствования скрытых работ и промежуточной приемки ответственных конструкций;

- журналы лабораторного контроля, акты испытаний строительных материалов и контрольных образцов, паспорта, сертификаты на материалы и изделия.

Обследование и освидетельствование водопропускных труб на соответствие их утвержденному проекту и требованиям по качеству работ осуществляют с соблюдением требований ГОСТ 32756-2014, ГОСТ 33146-2014.

7.8.4.4 При отклонениях от проектных величин положения и размеров возведенных водопропускных труб, обнаруженных во время обследований при контрольных промерах и инструментальных съемках, их необходимо оценивать с точки зрения влияния на несущую способность и эксплуатационные качества сооружений. При этом следует проверять соблюдение основных геометрических размеров, состояние соединений секций труб, соосность их расположения, соблюдение назначенных проектом уклонов.

7.8.4.5 Перед приемкой сооружения в эксплуатацию отверстия трубы и русло водотока должны быть расчищены от загромождающих их предметов.

7.8.4.6 По требованию заказчика может быть произведено вскрытие конструкций. В случае выявления несоответствия выполненных работ проектным решениям и требованиям нормативных документов конструктивные элементы сооружения должны быть приведены в соответствие.

7.8.4.7 Результаты оценки соответствия требованиям проектной документации оформляют в соответствии с требованиями ГОСТ 32756-2014.

      8 Правила безопасности работ

      8.1 Обеспечение безопасности работ и охраны труда

8.1.1 До начала работ по монтажу СВМГТ разрабатывают ППР, содержащий требования безопасности при выполнении СМР, технологию устройства СВМГТ, перечень применяемых машин и механизмов, а также вспомогательных сооружений и устройств.

Выполнение основных работ разрешается только при условии подготовки стройплощадки в соответствии с требованиями мер безопасности, приведенными в ПОС и ППР. В пределах стройплощадки следует разработать безопасные маршруты прохода работников к месту производства работ. Опасные зоны необходимо отмечать хорошо видимыми знаками и надписями. В состав рабочей документации должен входить проект организации дорожного движения на период строительства. До начала работ строительный подрядчик согласовывает данный проект в ГИБДД. При выполнении работ на действующей автомобильной дороге до начала работ участок ограждают дорожными знаками и железобетонными блоками, на участке без дорожного движения - водоналивными блоками, а движение транспортных средств направляют в объезд по проекту организации дорожного движения согласно требованиям ГОСТ 32758-2014.

8.1.2 В случае проведения работ в вечернее и ночное время необходимо организовать соответствующее освещение места работ с помощью прожекторов или светильников, устанавливаемых на временных опорах, а также специального светотехнического предупреждающего оборудования в виде импульсных сигнальных фонарей красного цвета, устанавливаемых на высоте не менее 1,2 м, и импульсных сигнальных стрелок, указывающих направление движения транспортных средств.

8.1.3 При выполнении работ руководствуются указаниями СП 49.13330.2010, действующими правилами и нормами безопасности и охраны труда, а также требованиями настоящего методического документа.

Применяемые машины, механизмы и оборудование должны иметь техническое освидетельствование, соответствовать выполняемым работам и находиться в исправном состоянии.

Рабочих и машинистов необходимо обеспечить специальной обувью, спецодеждой и средствами индивидуальной защиты в соответствии с ГОСТ 12.4.011-89.

8.1.4 Все работники должны быть обучены и аттестованы на знание безопасных методов выполнения работ, а непосредственно перед проведением работ проинструктированы под роспись.

8.1.5 При перекатке смонтированных СВМГТ или отдельных секций находиться следует позади их.

Разгрузку и установку в проектное положение секций СВМГТ производят автомобильным краном с применением специальных строп и траверс. Монтируемый элемент соединения труб разрешается освобождать от строп только после фиксации его положения болтами.

Подъем полностью смонтированной трубы краном допускается выполнять после стяжки всех соединительных болтов на бандажах.

8.1.6 Установку кранов осуществляют на спланированной и подготовленной площадке с учетом категории и характера грунта. Устанавливать краны на свежеотсыпанном, неуплотненном грунте, а также на площадке с уклоном, превышающим допустимый для данного крана, согласно инструкции по эксплуатации завода-изготовителя запрещается.

8.1.7 Установку крана у края откоса котлована допускают при условии соблюдения расстояний от бровки откоса до ближайшей опоры крана не менее расстояний, указанных в таблице 18. При невозможности соблюдения этих расстояний откос должен быть укреплен шпунтовым или иным ограждением, предусмотренным в ППР.

Таблица 18 - Минимальные расстояния от бровки откоса котлована до ближайшей опоры крана

8.1.8 В случае необходимости выполнения работ по защите металлических поверхностей полимерными материалами подготовку поверхностей выполняют с соблюдением требований ГОСТ 9.402-2004, а процесс нанесения материалов - в соответствии с ГОСТ 12.3.005-75. При этом не допускают применения открытого огня, искрообразования, курения и т.д. Участок выполнения работ оборудуют огнетушителями, ящиком с песком, необходимым противопожарным инвентарем.

8.1.9 При устройстве монолитного асфальтобетонного лотка в трубе диаметром до 2 м и длиной более 20 м следует предусматривать вентиляцию. Для этих целей рекомендуется применять осевые вентиляторы. Их подбор необходимо осуществлять из расчета обеспечения скорости движения воздуха в трубе не менее 1 м/с.

      8.2 Мероприятия по защите окружающей среды

8.2.1 При устройстве водопропускных труб из секций СВМГТ конструктивные, организационные и технологические решения должны быть направлены на защиту окружающей среды и возможное сокращение строительного периода.

8.2.2 Размеры строительной площадки должны быть минимально необходимыми, а ее планировка - обеспечивать отвод сточных вод в отстойные устройства.

Степень необходимой очистки, обезвреживания и обеззараживания сточных вод в отстойниках устанавливают санитарно-техническим расчетом, а также контрольными пробами в соответствии с правилами [13]. Скапливающиеся на дне отстойников осадки и плавающие материалы вывозят для утилизации и уничтожения в места, согласованные с местными органами санитарного надзора.

Сброс очищенных сточных вод в водотоки производят только с разрешения органов санитарно-эпидемиологического надзора и в местах, указанных этими органами.

8.2.3 На строительной площадке следует предусматривать емкости для сбора нечистот и мусора.

8.2.4 Число временных подъездных дорог к строительной площадке должно быть минимальным.

8.2.5 В местах, используемых под строительство водопропускных труб, перед началом работ снимают плодородный слой почвы и складируют в определенном месте. При хранении снятого почвенного слоя необходимо исключить ухудшение его качества (смешивание с подстилающими породами, загрязнение жидкостями и мусором, размыв и выдувание) путем закрепления поверхности отвала, в частности посевом трав.

8.2.6 В пределах водоохранных зон запрещается сброс загрязненных вод, свалка мусора, стоянка автомобилей и строительство временных сооружений.

8.2.7 Нарушенные при строительстве участки лесных и водоохранных полос должны быть восстановлены, включая почвенный покров.

8.2.8 Отвод, обвалование или перегораживание русел на время строительства водопропускного сооружения на водотоках, используемых в рыбохозяйственных целях, допускают только с разрешения органов рыбоохраны.

8.2.9 Стеснение периодического водотока на время производства работ, при котором возможно подтопление сельскохозяйственных угодий, должно быть согласовано с местной администрацией.

8.2.10 В период дождей или подъема уровня воды на водотоке не допускается проведение работ по строительству укреплений земляных сооружений, а также водоотводных и оврагозащитных сооружений без принятия защитных мер по предотвращению смывов и обвалов грунта.

8.2.11 Сооружение водопропускных труб в наледеопасных районах необходимо вести с сохранением установившегося на водотоке водно-теплового режима грунтов, торфо-мохового покрова и растительности.

8.2.12 На стадии проектирования водопропускного сооружения следует произвести оценку воздействия и выполнить расчет ущерба, нанесенного водным биологическим ресурсам при проведении работ в русле во время строительства. По результатам расчета ущерба определяют необходимость разработки программы производственно-экологического контроля (ПЭК), которая содержит комплекс мероприятий, способствующих восстановлению флоры и фауны на участке строительства после окончания работ.

Примечание - Оценку воздействия и расчет ущерба выполняют в соответствии с Федеральным законом [14].

Контроль размера воздействия на водные биологические ресурсы при работе в русле осуществляет региональный отдел Федерального агентства по рыболовству (Росрыболовство). Федеральный орган исполнительной власти согласовывает комплект проектной документации в соответствии с постановлением [12], а также отчет оценки ущерба при производстве работ и отчет с описанием мероприятий ПЭК.

8.2.13 В процессе строительства и на его конечной стадии должен быть обеспечен контроль за выполнением следующих работ:

- удаление из русла грунта, отсыпанного на время производства работ, и его вывоз;

- очистка русла и пойм от загромождающих их предметов и сооружений;

- разборка временных сооружений на строительной площадке;

- планировка и рекультивация земель, посадка кустарников и деревьев на всей территории строительства, включая подъездные дороги;

- благоустройство территорий в местах грунтовых карьеров, в том числе тех, которые могут быть использованы для рыбохозяйственных прудов или для отдыха населения, уположение откосов и отсыпка песчаных пляжей.

Выполнение перечисленных работ указывают в акте сдачи сооружения в эксплуатацию.

8.2.14 Утилизацию СВМГТ по окончании срока службы выполняют путем демонтажа с последующей сортировкой по видам материалов для вторичного использования или переработки.

Материалы, непригодные к вторичному использованию и переработке, подлежат захоронению в специально отведенных местах в соответствии с действующим законодательством.

Приложение А

(справочное)

 Виды и параметры элементов спиральновитых металлических гофрированных труб

А.1 Конструкция спиральновитых металлических гофрированных труб

А.1.1 Гофр 68x13 мм

Геометрические размеры гофра 68x13 мм даны на рисунке А.1, его характеристики - в таблице А.1.

     а, б - соответственно общий вид и элементы гофра;

     

- угол волны гофра; C - длина прямой вставки; R - радиус закругления;

- толщина металла секции (размеры даны в миллиметрах)

     Рисунок А.1 - Геометрические размеры гофра 68x13 мм

Таблица А.1 - Характеристики гофра 68x13 мм

Толщина металла секции , мм	Длина прямой вставки C, мм	Угол волны гофра , град.	Момент инерции сечения , см /см	Момент сопроти- вления сечения гофра , см	Площадь попереч- ного сечения F, см	Радиус инерции , см	Коэффи- циент ширины
2,0	19,22	53,83	0,041	0,056	0,216	0,433	1,083
2,5	18,89	54,16	0,051	0,067	0,270	0,434
3,0	18,55	54,50	0,061	0,078	0,324	0,435

А.1.2 Гофр 125x26 мм

Геометрические размеры гофра 125x26 мм приведены на рисунке А.2, его характеристики - в таблице А.2.

     Рисунок А.2 - Геометрические размеры гофра 125x26 мм (условные обозначения соответствуют обозначениям на рисунке А.1)

Таблица А.2 - Характеристики гофра 125x26 мм

Толщина металла секции , мм	Длина прямой вставки C, мм	Угол волны гофра , град.	Момент инерции сечения , см /см	Момент сопроти- вления сечения гофра , см	Площадь попереч- ного сечения F, см	Радиус инерции , см	Коэффи- циент ширины
2,0	17,85	71,73	0,191	0,136	0,221	0,929	1,207
2,5	17,17	72,35	0,239	0,168	0,277	0,930
3,0	16,33	73,01	0,288	0,199	0,332	0,931
3,5	15,52	73,73	0,337	0,228	0,388	0,932
4,0	14,72	74,36	0,387	0,258	0,443	0,933

А.1.3 Гофр 150x50 мм

Геометрические размеры гофра 150x50 мм указаны на рисунке А.3, его характеристики - в таблице А.3.

     Рисунок А.3 - Геометрические размеры гофра 150x50 мм (условные обозначения соответствуют обозначениям на рисунке А.1)

Таблица А.3 - Характеристики гофра 150x50 мм

Толщина металла секции , мм	Длина прямой вставки C, мм	Угол волны гофра , град.	Момент инерции сечения , см /см	Момент сопроти- вления сечения гофра , см	Площадь попереч- ного сечения F, см	Радиус инерции , см	Коэффи- циент ширины
2,5	47,70	88,69	0,900	0,343	0,310	1,705	1,24
3,0	47,17	89,03	1,085	0,409	0,372	1,709
3,5	46,64	89,38	1,270	0,475	0,434	1,711
4,0	46,10	89,74	1,459	0,540	0,497	1,714

А.2 Конструкция бандажных соединений спиральновитых металлических гофрированных труб

А.2.1 Гладкое бандажное соединение (тип 1)

     а - схема бандажного соединения; б - общий вид;

     В - ширина бандажа (300 ммГОСТ ISO 4032-2014)

     Рисунок А.4 - Гладкое бандажное соединение (тип 1)

А.2.2 Спиральное гофрированное бандажное соединение (тип 2)

     а - схема бандажного соединения; б - общий вид (условные обозначения соответствуют обозначениям на рисунке А.4)

Рисунок А.5 - Спиральное гофрированное бандажное соединение (тип 2)

А.2.3 Муфтовое гофрированное бандажное соединение (тип 3)

     а - схема бандажного соединения; б - общий вид;

     1 - гайка М12-8 (ГОСТ ISO 4032-2014); 2 - болт М12x150-8.8 (ГОСТ Р ISO 4017-2013); 3 - стальная муфта

     Рисунок А.6 - Муфтовое гофрированное бандажное соединение (тип 3)

А.2.4 Кольцеобразно гофрированное бандажное соединение (тип 4)

     а - схема бандажного соединения; б - общий вид

     (B=300 мм, остальные условные обозначения соответствуют обозначениям на рисунке А.4)

     Рисунок А.7 - Кольцеобразно гофрированное бандажное соединение (тип 4)

А.2.5 Ширина бандажей и допуски на ширину для различных типов соединений СВМГТ

Таблица А.4 - Ширина бандажа и допуск на ширину

А.2.6 Другие виды бандажных соединений

Для всех типов бандажных соединений возможно применение конструкции соединения по принципу "хомута" с нахлестом концов и стяжкой болтами или шпильками. Общий вид и схема такого соединения и представлены на рисунке А.8

     1 - болтовое соединение; 2 - бандаж

     Рисунок А.8 - Схема (а) и внешний вид (б) бандажного соединения СВМГТ по принципу "хомута"

Возможно применение и других видов соединений, обеспечивающих расчетную прочность стыка. Схемы таких соединений с использованием уплотняющих материалов или уплотняющих резиновых колец даны на рисунке А.9.

     1 - СВМГТ; 2 - бандаж; 3 - резиновые кольца; 4 - уплотняющий материал; 5 - гидроизоляционный материал

     Рисунок А.9 - Схема бандажных соединений СВМГТ с использованием уплотняющих материалов (а) и резиновых колец (б)

Приложение Б

(рекомендуемое)

 Регламент восстановления защитного покрытия спиральновитой металлической гофрированной трубы

Б.1 Поверхность защитного покрытия СВМГТ перед обработкой обезжиривают смесевыми органическими растворителями. Затем производят очистку поверхности, придают шероховатость (предпочтительна абразивная струйная обработка до 2-й степени очистки поверхности металла от окислов по ГОСТ 9.402-2014*). Наносят антикоррозионный материал (рекомендуется не менее двух слоев). Сушку осуществляют в естественных условиях.

Если обработка проводилась при низких температурах, необходимо следить, чтобы температура поверхности была на 3°C выше температуры точки росы, при необходимости поверхность обдувают теплым воздухом. При многослойных покрытиях каждый последующий слой следует наносить после высыхания предыдущего. Время до нанесения покрывных материалов и до транспортирования изделия на объект составляет не менее 24 ч, время до эксплуатации в жидких средах - 7 сут.

Б.2 После выполнения подготовки поврежденного одиночного защитного цинкового покрытия дефектные места обрабатывают специальными цинксодержащими материалами (наносят в три слоя с полным высыханием).

Б.3 При наличии повреждения двойного защитного покрытия дефектные места обрабатывают и восстанавливают цинковое покрытие. После высыхания обработанное место покрывают битумным лаком (типа Bitumast или аналогичным составом) в три слоя с полным высыханием.

Приложение В

(справочное)

 Материалы и способы дополнительной защиты спиральновитых металлических гофрированных труб

Таблица В.1 - Материалы и способы дополнительной защиты СВМГТ в зависимости от агрессивности среды и климатических условий

Общий	Расчетная	Конструкция защитного покрытия							Тип покрытия	Способ
показатель	температура в	Основное	Дополнительное							нанесения
агрессивного	зоне		Марка	Внутренняя	Наружная поверхность трубы
воздействия водно- грунтовой и воздушной сред	эксплуатации трубы, °C		покрытия	поверхность трубы	Материал	Количество слоев	Толщина слоя, мм	Общая толщина, мм
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Слабо- агрессивная	От 45 до -20	Цинковое покрытие Ц600 массой 600	Б-2 или Б-3	Защитный лоток	Битумная грунтовка	1	0,2-0,3	-	Битумные наполненные	Послойно набрызгом или
		г/м на две	Б-2		Мастика МБР-65	1	2,0	3,7-4,3		кистью
		стороны (толщиной 42 мкм с каждой стороны) либо			Битуминоль Н-1 или мастика МБР-90	1	1,5-2,0
		покрытие, определяемое	Б-3		Битуминоль Н-2	1	2,0	3,7-4,3
		расчетом			Битуминоль Н-1 или мастика МБР-90	1	1,5-2,0
	От 35 до -40		Б-1*	Защитный лоток	Битумная грунтовка	1	0,2-0,3	2,2-2,3	Битумные наполненные	Послойно набрызгом или кистью
					Мастика МБР-65	1	2,0
	Ниже -40		З-1 или З-2	Защитный лоток	-	-	-	-	Лакокрасочное покрытие	Пневматическим распылителем
			З-1	Эмаль ЭП-1155	Эмаль ЭП-1155	2	0,12-0,15	0,25-0,30
			З-2	Грунт ЭКГ	Грунт ЭКГ	1	0,05	0,35-0,45
				Краска ЭКК-100	Краска ЭКК-100	2	0,15-0,20
Средне- агрессивная	От 45 до -20		ПБТ-4 или ПБТ-5	Защитный лоток Пластбитулен	Пластбитулен	1	2,0	2,0	Битумные ненаполненные	Погружением
				Битудиен	Битудиен	1	1,5	1,5
	От 35 до -40		ПБТ-6	Защитный лоток Пластбитулен	Пластбитулен	1	2,0	2,0
	Ниже -40		З-1 или З-2	Защитный лоток	-	-	-	-	Лакокрасочное покрытие	Пневматическим распылителем
			З-1	Эмаль ЭП-1155	Эмаль ЭП-1155	2	0,12-0,15	0,25-0,30
			З-2	Грунт ЭКГ	Грунт ЭКГ	1	0,05	0,35-0,45
				Краска ЭКК-100	Краска ЭКК-100	2	0,15-0,20
При наличии блуждающих токов	Защита конструкций труб по индивидуальному проекту

_______________

* С применением мастики МБР-65, изготовленной компаундированием мастики МБР-90.

Приложение Г

(обязательное)

 Состав и требования к объемам исходных данных для расчетов спиральновитых металлических гофрированных труб

Г.1 Для выполнения расчетов СВМГТ необходимы исходные данные о размерах и предполагаемой конструкции сооружения, материале конструкции, высоте насыпи, составе грунтов основания, толщине слоев основания и их характеристиках, диаметре СВМГТ, характеристиках гофры СВМГТ, модуле деформации грунта засыпки.

Г.2 Перечисленные исходные данные подразделяют на несколько информационных блоков, как это представлено ниже.

Характеристики СВМГТ:

- диаметр;

- толщина стенки;

- параметр гофра;

- предел текучести металла;

- временное сопротивление разрыву металла.

Параметры нагрузки:

- расчетная временная нагрузка;

- нормативное давление на секции СВМГТ;

- коэффициент надежности по нагрузке.

Параметры грунта обоймы:

- модуль деформации;

- удельный вес;

- нормативный угол внутреннего трения;

- высота засыпки.

Параметры грунта подушки:

- толщина;

- модуль деформации;

- удельный вес;

- нормативный угол внутреннего трения;

- удельное сцепление грунта.

Параметры грунта основания:

- модуль деформации;

- удельный вес.

Приложение Д

(рекомендуемое)

 Расчет спиральновитых металлических гофрированных труб на сейсмические воздействия

Д.1 Общие положения

Д.1.1 Расчет СВМГТ на сейсмические воздействия проводят согласно рекомендациям [1] или руководствуясь настоящим методическим документом. Изложенный ниже порядок расчета СВМГТ на сейсмические воздействия принят в соответствии с рекомендациями [15].

Д.1.2 Расчет СВМГТ на сейсмические воздействия выполняют независимо от их диаметра при сейсмичности площадки строительства 8 и более баллов, а также для труб диаметром более 3 м при сейсмичности площадки 7 баллов.

Д.1.3 При определении сейсмичности площадки строительства используют данные сейсмомикрорайонирования (СМРН). При отсутствии данных СМРН допускается назначать сейсмичность по рекомендациям и картам "А", "Б" общего сейсмического районирования (ОСР) территории России согласно СП 14.13330.2014. Выбор карты осуществляют по требованию заказчика, а при отсутствии такого требования - в соответствии с СП 14.133330.2014*.

Д.1.4 Сейсмические нагрузки должны сочетаться с временной длительной нагрузкой, временной нагрузкой от воздействия транспортных средств и температурной нагрузкой с коэффициентами сочетаний, принимаемыми по таблице Д.1.

Таблица Д.1 - Коэффициенты сочетаний для учитываемых нагрузок

Примечания

1 Ic - сейсмичность по карте "С" ОСР; Ip - расчетная сейсмичность в соответствии с разделом Д.2.

2 При возможности возникновения наледей в СВМГТ их нужно учитывать в расчете сейсмических нагрузок как временную длительную нагрузку.

Д.1.5 Допускаются три способа расчета СВМГТ на сейсмическое воздействие:

- задание сейсмической нагрузки сейсмическим давлением грунта на трубу;

- определение сейсмической нагрузки по линейно-спектральной методике (ЛСМ) в соответствии с СП 14.13330.2014;

- расчет СВМГТ с использованием акселерограмм землетрясений в соответствии с СП 14.13330.2014.

Д.1.6 Задание сейсмической нагрузки в виде сейсмического давления грунта на СВМГТ допускается для расчета труб диаметром до 3 м при сейсмичности площадки строительства 8 баллов, а также для расчета конструкций большего диаметра при расчетной сейсмичности площадки строительства 7 баллов.

Д.1.7 При задании сейсмической нагрузки в виде сейсмического давления грунта на трубу расчет трубы с учетом сейсмических воздействий производят так же, как и на статическую нагрузку, но с заменой удельного веса грунта засыпки

на величину

,                                                          (Д.1)

где

;

- плотность грунта, т/м

;

A - расчетное ускорение основания, принимаемое равным 0,1; 0,2; 0,4 соответственно для 7, 8 и 9 баллов;

- коэффициент предельных состояний по СП 14.13330.2014, равный 0,25.

Д.1.8 При оценке прочности СВМГТ на сейсмические воздействия следует вводить коэффициент условий работы в соответствии с СП 14.13330.2014.

Д.1.9 Линейно-спектральная методика для оценки сейсмической нагрузки на СВМГТ рекомендуется в качестве основной при сейсмических расчетах СВМГТ, если иные способы расчета (см. пункт Д.1.5) не предусмотрены техническим заданием.

Для расчета СВМГТ по ЛСМ рассматривают расчетную схему в виде упругой полосы, моделирующей насыпь и включающей СВМГТ. Размер фрагмента насыпи и особенности ее дискретизации регламентируют в соответствии с рекомендациями раздела Д.2. По контуру выделенной из насыпи и основания области ставят граничные условия в соответствии с рекомендациями раздела Д.2.

Д.1.10 Расчетную сейсмическую инерционную нагрузку

, приложенную к точке сосредоточения массы i и соответствующую j-й форме собственных колебаний, определяют по формуле

,                                                  (Д.2)

где

- масса части сооружения, насыпи или основания, сосредоточенной в точке i, т;

- коэффициент динамичности, соответствующий j-му тону собственных колебаний, принимаемых согласно СП 14.13330.2014;

- коэффициент, учитывающий поглощение энергии и принимаемый по формуле (Д.4);

- коэффициент формы колебаний

,                                                     (Д.3)

- смещения i-й точки сооружения по j-й форме колебаний, м;

k - координата перемещения;

- параметр, определяемый проекцией единичного вектора направления воздействия на направления k-й обобщенной координаты; принимается равный 1, если обобщенное перемещение совпадает с направлением воздействия. В частности, значения

1 при горизонтальном воздействии для масс, имеющих горизонтальные смещения, и 0 для масс с вертикальным смещением. Для всех масс грунтового основания

0.

При определении расчетного ускорения основания А допускается уточнение уровня сейсмического воздействия в соответствии с таблицей Д.2.

Таблица Д.2 - Значения расчетных ускорений А для различной ситуационной сейсмичности

Д.1.11 Коэффициент

, учитывающий поглощение энергии, определяют в зависимости от коэффициента неупругого сопротивления

по j-й форме колебаний, категории грунтов

и периода j-го тона колебаний конструкции по формуле

,                                            (Д.4)

где

0,1; 0,16 и 0,22 для грунтов соответственно I, II и III категорий;

- коэффициент неупругого сопротивления по форме j

;                                                  (Д.5)

- элементы матрицы гистерезисного демпфирования

;

n - число степеней свободы системы;

- масса части сооружения насыпи основания, сосредоточенная в точке, т;

nf - число учитываемых степеней свободы;

- период колебаний, с;

- продолжительность землетрясений, принимается при отсутствии сейсмологических данных равной 20 с.

Д.1.12 Периоды колебаний

и собственные формы колебаний

рассчитывают путем решения собственной задачи для матриц

или DM, где М - матрица инерции, R - матрица жесткости, D - матрица податливости сооружения. Элементы

являются собственными векторами указанных матриц, а периоды связаны с собственными числами

и

матриц

и DM соответственно следующими формулами:

;                                                             (Д.6)

.                                                          (Д.7)

Д.1.13 Матрицы R и M строятся стандартными методами строительной механики. Матрица

строится теми же методами и с использованием тех же программных средств, что и матрица жесткости R, но с заменой модулей упругости конструкции

, МПа, на соответствующие произведения

, где

- коэффициент неупругого сопротивления k-го элемента конструкции. Вместо матриц R и

можно вычислять обратные к ним матрицы: матрицу податливости

и матрицу

.

Д.1.14 Коэффициенты неупругого сопротивления для элементов системы допускается принимать по таблице Д.3.

Таблица Д.3 - Коэффициенты неупругого сопротивления

Материал	Коэффициенты , принимаемые в расчетах, при работе конструкции
	упругой	неупругой
Сталь	0,03	0,05
Бетон и железобетон	0,07	0,10
Грунт насыпи и основания	0,12	0,20

Д.1.15 Расчет гофрированных конструкций с использованием акселерограмм землетрясений в соответствии с СП 14.13330.2014 рекомендуется проводить для конструкций диаметром более 3 м при расчетной сейсмичности 8 баллов. Расчетная схема СВМГТ с прилегающим массивом грунта назначается в соответствии с рекомендациями раздела Д.2. При этом коэффициенты неупругого сопротивления конструкции принимают по таблице Д.3, расчетные акселерограммы - по данным изысканий и СМР. При отсутствии СМР допускается назначать расчетные акселерограммы в соответствии с рекомендациями [15], моделирование акселерограмм проводят согласно пункту Д.1.3.

Д.2 Особенности численного расчета устойчивости спиральновитой металлической гофрированной трубы к сейсмическому воздействию

Д.2.1 Задание граничных условий в конечно-элементной динамической модели для расчета СВМГТ на сейсмические воздействия осуществляют следующим образом.

Д.2.2 Из массива грунта и насыпи вырезают фрагмент конечных размеров, включающий СВМГТ и массив окружающего грунта.

Граница контакта фрагмента с отброшенной частью системы включает:

- вертикальные боковые линии (рисунок Д.1);

- горизонтальную линию понизу выделенной области (рисунок Д.2).

Д.2.3 По боковым границам условно выделенной из системы области

устанавливают демпфирующую (акустическую или неотражающую) границу. При этом затухание на единицу площади границы

и

определяют по формулам

;                                                          (Д.8)

,                                                        (Д.9)

где

и

- безразмерные коэффициенты, принимаемые в данном случае равными 1;

E - модуль деформации границы, МПа;

- плотность грунта границы, т/м

.

     

,

- соответственно демпферы по осям z и x;

,

- длины примыкающих к узлу конечных элементов

     Рисунок Д.1 - Схема расстановки демпферов по боковой границе вырезанной области основания

     Рисунок Д.2 - Модель отброшенной части основания

Д.2.4 При моделировании границы конечными элементами в узлах элементов боковой границы устанавливают демпферы с коэффициентами вязкого демпфирования b

.                                                      (Д.10)

Д.2.5 По нижней линии области рекомендуется моделирование отброшенной части области упругодеформированным стержнем на сплошном упруго демпфирующем Винклеровом основании (см. рисунок Д.1).

Жесткости основания

,

, рассчитывают по формулам

;                                                       (Д.11)

,                                                      (Д.12)

где

- размерная константа, принимаемая равной 1 м

для песков; 1,2 м

- для супесей и суглинков; 1,5 м

- для глин и крупнообломочных грунтов;

t - ширина вырезанной из массива области, равная 1 м;

- модуль деформации грунта основания на отметке расположения низа вырезанной области основания, МПа.

Д.2.6 При моделировании границы конечными элементами в узлах элементов устанавливают пружину жесткостью C

,                                               (Д.13)

где

и

- длины примыкающих к узлу конечных элементов, м (рисунок Д.3).

     Рисунок Д.3 - Схема расстановки демпферов по нижней границе вырезанной области основания

Д.2.7 Затухание на единицу площади границы вычисляют по формулам

;                                                 (Д.14)

,                                                    (Д.15)

где

14 кН/м

.

Д.2.8 При моделировании границы конечными элементами в узлах элементов нижней границы устанавливают демпферы с коэффициентом вязкого демпфирования, определяемого по формуле (Д.10).

Д.2.9 Погонную массу и затухание в стержне рекомендуется находить по результатам динамических испытаний штампов на строительной площадке из условия соответствия передаточных функций или импульсных переходных функций модели и натурных данных.

Д.2.10 При отсутствии экспериментальных данных допускается исключать распределяющий стержень из расчетной схемы. При этом рекомендуется кроме расчетов с модулем деформации

проводить дополнительные расчеты с модулем деформации

и

.

Д.2.11 Для уточнения параметров расчетной модели за счет включения в нее упругодемпфированного весомого стержня необходимо задать три дополнительных параметра: характеристику распределительной способности основания, период собственных колебаний и амплитуду установившихся вынужденных колебаний основания на некотором расстоянии от источника возмущения.

Д.2.12 Распределительная способность основания характеризуется длиной зоны DL, м, положительных деформаций от края приложения нагрузки (рисунок Д.4).

     Рисунок Д.4 - Деформация основания от приложенной нагрузки

Д.2.13 Для рассматриваемой расчетной модели прогибы поверхности основания описываются уравнением

         (Д.16)

где

;                                                      (Д.17)

;                                               (Д.18)

.                             (Д.19)

Начальные параметры

и

определяют из решения системы уравнений

                         (Д.20)

где

;                                                (Д.21)

.                                   (Д.22)

Д.2.14 На рисунке Д.5 представлен пример расчетных прогибов. Жесткость стержня EJ подбирают таким образом, чтобы расчетная величина L совпала с натурной.

     Рисунок Д.5 - Пример расчета прогибов стержня под нагрузкой при EJ=1000000 м

(1) и EJ=1000 Нм

(2)

При этом жесткость стержня EJ рассчитывают по формуле

,                                                      (Д.23)

где величину

находят в зависимости от величины L по графику, приведенному на рисунке Д.6, либо по формуле

.                      (Д.24)

     Рисунок Д.6 - Зависимость

Погонную массу стержня

, кг, вычисляют по формуле

;                                                 (Д.25)

,                                                       (Д.26)

где

- частота основного тона колебаний основания, Гц.

Показатель демпфирования в стержне k определяют на основе замера установившейся амплитуды от "точечного" источника на расстоянии x. Рекомендуется принимать x в диапазоне от 5r до 20r, где r - фактический размер зоны возбуждения, м.

Расчетную величину амплитуды А’, мм, определяют по формуле

,                                                     (Д.27)

где

;

;                               (Д.28)

;                 (Д.29)

;                  (Д.30)

.                                                              (Д.31)

Нормирование амплитуды ускорений расчетных акселерограмм и процедура построения кратковременного процесса изложены в специальной литературе.

Приложение Е

(рекомендуемое)

 Рекомендации по расчету прочности спиральновитой металлической гофрированной трубы методом конечных элементов

Е.1 Настоящие рекомендации разработаны с использованием технических условий [16].

Е.2 Использование МКЭ для расчета СВМГТ предполагает построение расчетной модели системы "подстилающий грунт - грунт засыпки - СВМГТ" в виде совокупности конечных элементов, связанных друг с другом в дискретных узлах.

Е.3 Для каждого узла, в зависимости от потребностей решаемой задачи, назначают число степеней свободы (независимых переменных, определяющих размерность задачи) - перемещений и поворотов. Форма, число узлов конечного элемента и число степеней свободы в каждом узле определяют тип элемента из библиотеки стандартных элементов, имеющихся в любом программном комплексе МКЭ.

Е.4 Разрешающая система уравнений в наиболее распространенном на практике варианте МКЭ в форме метода перемещений представляет собой систему алгебраических уравнений относительно неизвестных перемещений (поворотов) в узлах расчетной модели.

Е.5 Расчет производят с использованием трехмерных (пространственных) и двумерных (плоских) идеализации системы "подстилающий грунт - грунт засыпки - СВМГТ".

Е.6 Как правило, СВМГТ рассматривают как единую однородную конструкцию, моделирование которой выполняют с использованием плоских элементов, деформируемых в плоскости сечения системы. Обычно поведение материала конструкции ограничивают рассмотрением упругой области, что соответствует основным принципам проектирования, то есть недопущению образования пластических шарниров в конструкции. Однако МКЭ допускает моделирование нелинейного поведения материала конструкции. Использование пространственной модели системы "подстилающий грунт - грунт засыпки - СВМГТ" необходимо при высоте грунта над СВМГТ менее 1 м и использовании в этом случае распределительной конструкции.

Е.7 Определяют геометрические размеры областей, соответствующие каждому из типов грунтов, который рассматривается как связанная однородная сплошная среда. Модуль деформации среды

, МПа, рассчитывают по формуле

,                                                   (Е.1)

где

- плотность грунта засыпки, т/м

;

h - глубина залегания, м;

e - коэффициент пористости, для материала засыпки равен 0,6;

a - коэффициент компрессионного сжатия, равный 0,04 для свежеуложенного уплотненного грунта и 0,02 для грунта после двух-трех лет эксплуатации.

Е.8 Если поверхность какого-либо из слоев расположена под углом к горизонтали, то это необходимо учитывать при построении расчетной модели. Взаимодействие более мягкого грунта, окружающего СВМГТ, со скальным необходимо моделировать контактными элементами, учитывающими контактное трение, или введением тонкого слоя между ними с низким значением модуля сдвига.

Е.9 Для исключения влияния граничных условий, накладываемых по боковым сторонам массива грунта засыпки, на результаты статического расчета СВМГТ границу расчетной области грунта рекомендуется выбирать на расстоянии не менее полутора диаметров СВМГТ от боковой стороны конструкции.

Е.10 Нижнюю границу расчетной области назначают следующим образом:

- если в основании СВМГТ залегают грунты с модулем деформации более 20 МПа - на расстоянии диаметра СВМГТ от низа конструкции;

- если в основании СВМГТ залегают грунты с модулем деформации менее 20 МПа - не менее полутора диаметров СВМГТ от низа конструкции;

- при наличии наклонного слоя грунта в основании на глубине менее полутора диаметров СВМГТ необходимо включать в расчетную область верхнюю границу наклонного слоя.

Е.11 При статических расчетах по боковым и нижним границам расчетной области массива грунта рекомендуется принимать граничные условия, соответствующие заделке, то есть запрещать все повороты и перемещения в узлах конечных элементов.

Приложение Ж

(справочное)

 Примеры расчетов спиральновитых металлических гофрированных труб, выполненных методом конечных элементов

Ж.1 Расчеты выполнены в рамках исследования [17]. Задача расчетного исследования - определение напряженно-деформированного состояния СВМГТ, работающих совместно с грунтом наевшей под железную и автомобильную дороги и воспринимающих нагрузку от веса грунта наевшей, а также временную нагрузку от транспортных средств.

Рассматриваются трубы диаметром 1; 1,5 и 2 м с толщиной стенки 2,5 и 3,5 мм, гофрирование D3 (125x26 мм).

Ж.2 Расчетная временная нагрузка принята для труб под насыпями автомобильных дорог НК14 согласно ГОСТ 32960-2014.

Нормативное давление на звенья труб от временной нагрузки НК14 определено при величине линейной нагрузки

, равной 233 кН/м.

При расчетах были использованы надежности:

- по нагрузке (давление грунта от веса насыпи на звенья труб)

1,3;

- для нагрузки НК14

1,1.

Для грунта насыпи приняты следующие характеристики:

- засыпка труб производится гравийно-песчаной смесью с

18 МПа;

- удельный вес грунта

17,7 кН/м;

- нормативный угол внутреннего трения грунта засыпки труб

30

°;

- удельное сцепление грунта C=0,01 кгс/см

(1 кПа).

Высота засыпки Н, м, соответствует расстоянию от верха трубы до верха дорожного полотна. Трубы были уложены на гравийно-песчаную подушку толщиной 0,4 м.

Для грунта гравийно-песчаной подушки приняты следующие характеристики:

-

36 МПа:

- удельный вес

20 кН/м;

- нормативный угол внутреннего трения грунта

30

°;

- удельное сцепление грунта С=0,01 кгс/см

(1 кПа).

Ж.3 Расчеты выполнены методом конечных элементов с помощью программного комплекса MIDAS/CIVIL версии 2012 (Южная Корея, компания MIDAS IT) в физически нелинейной постановке. Рассматривалась задача о плоской деформации поперечного сечения трубы при длине насыпи около пяти диаметров трубы. Учитывалось упругопластическое поведение грунта насыпи на основе теории Друкера - Прагера. Для каждого типоразмера труб и для каждой высоты насыпи была разработана самостоятельная расчетная модель.

Ж.4 В результате расчетов получены перемещения элементов труб и окружные нормальные напряжения в трубах.

По перемещениям получены значения деформаций контуров труб, которые приведены в таблице Ж.1.

Таблица Ж.1 - Деформации контура СВМГТ под насыпями автомобильных дорог

Анализ представленных в таблице Ж.1 результатов показывает, что фактические значения деформаций контура СВМГТ ниже предельно допустимых.

Ж.5 В таблице Ж.2 приведены значения максимальных напряжений на внешней и внутренней поверхности гофров, за внешнюю поверхность гофров приняты точки гофров, наиболее удаленные от центра трубы; за внутреннюю поверхность - расположенные ближе к центру трубы.

Таблица Ж.2 - Максимальные напряжения в гофрах СВМГТ под насыпями автомобильных дорог

Диаметр СВМГТ, м	Толщина стенки, мм	Высота засыпки, м	Поверхность гофра СВМГТ	Максимальные напряжения от нагрузок, кгс/см
				постоянной и временной		постоянной
				растя- жения	сжатия	растя- жения	сжатия
1,0	2,5	12,0	Внешняя	919	-1122	832	-1014
			Внутренняя	962	-1235	871	-1118
1,0	3,5	15,0	Внешняя	1177	-1402	1092	-1300
			Внутренняя	1233	-1518	1144	-1404
1,5	2,5	7,0	Внешняя	394	-581	338	-494
			Внутренняя	416	-698	351	-598
1,5	3,5	8,5	Внешняя	529	-722	468	-637
			Внутренняя	563	-852	494	-754
2,0	2,5	4,2	Внешняя	163	-356	130	-286
			Внутренняя	176	-457	130	-364
2,0	3,5	5,5	Внешняя	247	-438	208	-364
			Внутренняя	269	-563	221	-468

Ж.6 Анализ представленных в таблице Ж.2 результатов показывает, что значения нормальных напряжений в гофрах СВМГТ ниже нормативного сопротивления стали. Таким образом, во всех рассмотренных вариантах СВМГТ удовлетворяют условиям прочности и жесткости.

Ж.7 На рисунках Ж.1-Ж.7 приведены примеры расчетных схем и даны результаты расчетов.

     Рисунок Ж.1 - Конечно-элементная расчетная модель трубы, работающей совместно с грунтом засыпки (D=1 м, H=12 м,

233 кН/м, автомобильная нагрузка НК14, число узлов - 5575, число элементов - 5668, в том числе балочных - 124, элементов плоской деформации - 5544)

     Рисунок Ж.2 - Перемещения трубы от постоянной и временной нагрузок (D=1 м, H=12 м, автомобильная нагрузка НК14)

     Рисунок Ж.3 - Эпюра нормальных напряжений на внешней поверхности трубы от постоянной и временной нагрузок (D=1 м, H=12 м, автомобильная нагрузка НК14)

     Рисунок Ж.4 - Эпюра нормальных напряжений на внутренней поверхности трубы от постоянной и временной нагрузок (D=1 м, H=12 м, автомобильная нагрузка НК14)

     Рисунок Ж.5 - Перемещения трубы от постоянной нагрузки (D=1 м, H=12 м)

     Рисунок Ж.6 - Эпюра нормальных напряжений на внешней поверхности трубы от постоянной нагрузки (D=1 м, H=12 м)