Отраслевой дорожный методический документ ОДМ 218.2.052-2015 Проектирование и строительство противоселевых сооружений для защиты автомобильных дорог.
ОДМ 218.2.052-2015
ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ
Проектирование и строительство противоселевых сооружений для защиты автомобильных дорог
ОКС 93.080.99
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН обществом с ограниченной ответственностью "НТЦ ГеоПроект" (ООО "НТЦ ГеоПроект")
Руководитель работ - доктор техн. наук, профессор Маций С.И. Документ разработан доктором техн. наук Волосухиным В.А., доктором географ. наук Ефремовым Ю.В., канд. геол.-мин. наук Казаковым Н.А., канд. техн. наук Любарским Н.Н., канд. техн. наук Плешаковым Д.В., инж. Михеевой Л.А., инж. Морозовым Г.Л., инж. Тимошенко В.Ю.
2 ВНЕСЕН Управлением научно-технических исследований и информационного обеспечения, Управлением проектирования и строительства автомобильных дорог Федерального дорожного агентства
3 ИЗДАН на основании распоряжения Федерального дорожного агентства от _______ N ______ *
4 ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
1 Область применения
1.1 Отраслевой дорожный методический документ "Проектирование и строительство противоселевых сооружений для защиты автомобильных дорог" (далее - методический документ) является актом рекомендательного характера.
1.2 Настоящий методический документ предназначен для использования при проектировании новых и реконструкции существующих противоселевых сооружений на участках автомобильных дорог.
1.3 Методический документ рекомендован к применению изыскательскими, проектными, строительными и эксплуатирующими организациями, а также государственными исполнительными органами управления дорожным хозяйством при соблюдении требований [1].
2 Нормативные ссылки
В настоящем методическом документе использованы нормативные ссылки на следующие документы:
ГОСТ 31937-2011 Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния
СП 15.13330.2012 Каменные и армокаменные конструкции (актуализированная редакция СНиП II-22-81*)
СП 16.13330.2011 Стальные конструкции (актуализированная редакция СНиП II-23-81*)
СП 23.13330.2011 Основания гидротехнических сооружений (актуализированная редакция СНиП 2.02.02-85)
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 38.13330.2012 Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов) (актуализированная редакция СНиП 2.06.04-82*)
СП 39.13330.2012 Плотины из грунтовых материалов (актуализированная редакция СНиП 2.06.05-84)
СП 40.13330.2012 Плотины бетонные и железобетонные (актуализированная редакция СНиП 2.06.06-85)
СП 41.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений (актуализированная редакция СНиП 2.06.08-87)
СП 47.13330.2012 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения (актуализированная редакция СНиП 11-02-96)
СП 58.13330.2012 Гидротехнические сооружения. Основные положения (актуализированная редакция СНиП 33-01-2003)
СП 116.13330.2012 Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения (актуализированная редакция СНиП 22-02-2003)
3 Термины и определения
В настоящем ОДМ применены следующие термины и определения:
3.1 активные методы защиты: Противоселевые мероприятия, направленные на предотвращение формирования селевых потоков, ослабление селеактивности бассейна, т.е. интенсивности развития селевого процесса во времени и пространстве.
3.2 водосбор селевого бассейна: Часть селевого бассейна, принимающая непосредственное участие в водном питании селевого очага.
3.4 кольчужная сеть: Сетка, изготовленная сплошным канатным плетением из отдельных, независимых друг от друга колец из стальной оцинкованной проволоки, соединённых воедино по периметру с соседними кольцами.
3.5 комплекс селеформирующих пород: Породы со схожими характеристиками, участвующие в формировании селей.
3.6 контрзапруда: Сооружение, предназначенное для предотвращения подмыва основной запруды.
3.7 коэффициент селеактивности: Показатель, учитывающий характер и степень развития эрозионных процессов.
3.8 селеформирующий расход: Минимальный расход воды, способный вызвать образование селевого потока.
3.10 несвязный селевой поток: Тип селевого потока, в котором вода находится в свободном состоянии и является транспортирующей средой для твердой составляющей селя.
3.11 потенциальный селевой массив (ПСМ): Массив рыхлообломочных отложений, имеющийся в наличии или формирующийся в селевом очаге и способный при благоприятных условиях обводнения принять участие в селевом процессе.
3.12 распад селевого потока: Перемещение твердых включений, находящихся в селевом потоке, в направлении силы тяжести. В результате распада движущийся селевой поток частично или полностью отлагается в селевом русле.
3.13 связный сель: Тип селевого потока, в котором вода находится в связанном состоянии и является единым вязкопластичным телом с твердой составляющей.
3.14 селевое русло: Русло постоянного или временного горного водотока, по которому проходят селевые потоки.
3.15 селевой бассейн: Водосборный бассейн, в пределах которого формируются селевые потоки, а движение их происходит по главному руслу.
3.16 селевой конус выноса: Морфологическое образование, сложенное селевыми отложениями на участках выхода селевых потоков из бокового ущелья в более широкую долину или на предгорную равнину, имеющее характерную конусообразную форму.
3.17 селевой поток: Стремительный русловой поток, состоящий из смеси воды и обломков горных пород, внезапно возникающий в бассейнах небольших горных водотоков и характеризующийся резким подъемом уровня, пульсационным (волновым) движением и кратковременностью действия.
3.18 селевые отложения: Скопления обломков горных пород, образовавшихся в результате распада или остановки селевого потока.
3.19 селехранилище: Искусственный водоем, образованный селезадерживающим сооружением, в пределах которого аккумулируются селевые потоки и накапливаются селевые отложения.
3.20 уклон тальвега: Отношение разности высотных отметок тальвега на каком-либо участке русла к длине этого участка.
3.21 уклон уравнительный: Отношение разности высотных отметок поверхности селевых отложений перед противоселевым сооружением.
4 Общие положения
4.1 Противоселевые сооружения предназначены для обеспечения безопасной эксплуатации селеопасных участков автомобильных дорог.
4.2 При проектировании, строительстве и эксплуатации противоселевых сооружений на автомобильных дорогах необходимо соблюдать требования СП 34.13330 и СП 116.13330, а также учитывать рекомендации настоящего методического документа.
4.3 Исходным положением для проектирования противоселевых сооружений является выявление природных и техногенных факторов разрушающих воздействий, присутствующих или способных проявиться в период их эксплуатации на рассматриваемом участке автомобильной дороги. Требования к исходным данным для проектирования приведены в разделе 5 настоящего методического документа.
4.4 Разработку проекта и расчет противоселевых сооружений следует выполнять в соответствии с рекомендациями раздела 6 с учетом уровня ответственности защищаемого участка автомобильной дороги, его конструктивных и эксплуатационных особенностей, а также масштабности проявления, цикличности и причин развития селевых процессов, конкретных инженерно-геологических условий и прогноза их изменения в период строительства и эксплуатации объекта.
4.5 При проектировании противоселевых защитных сооружений должны разрабатываться варианты комплексов этих сооружений с целью выбора оптимального из них по эффективности, надежности, технологии выполнения и экономичности с учетом прогноза взаимодействия комплекса с окружающей природно-хозяйственной средой и обеспечения наилучших условий его содержания в процессе строительства и эксплуатации.
Выбор оптимальных проектных решений должен сопровождаться соответствующим технико-экономическим обоснованием, при разработке которого следует учитывать степень целесообразности и эффективности различных вариантов. Технические и технологические решения конкретного варианта должны содержать оценки экономического и экологического эффектов при его осуществлении.
4.6 При проектировании противоселевых защитных сооружений необходимо рассматривать возможность снижения вероятности возникновения селевых потоков и их объемов путем выполнения в селевом бассейне дополнительных селезащитных мероприятий:
- лесомелиоративных;
- мелиоративно-технических;
- организационно-хозяйственных.
4.7 Лесомелиоративные мероприятия являются долговременными противоселевыми мерами. Предназначены для предотвращения эрозионных процессов, регулирования поверхностного стока, защиты территории от заносов рыхлообломочным материалом и т.д. К лесомелиоративным мероприятиям относят сплошное или частичное облесение горных склонов и искусственных террас, русловое лесоразведение, посевы многолетней травянистой растительности и т.д.
4.8 Мелиоративно-технические противоселевые мероприятия применяются с целью устранения или ослабления отдельных естественных факторов селеобразования: предотвращения прорыва ледниковых или завальных озер, регулирования паводков. Наиболее распространёнными мероприятиями этого типа являются склоноукрепляющие террасы, террасы-каналы, нагорные и водосбросные канавы (ливнезадерживающие и стокоотводящие), подпорные стены, дренажные устройства и др.
4.9 Организационно-хозяйственные противоселевые мероприятия проводятся с целью минимизации воздействия антропогенных факторов селеобразования. К ним относятся: защита от пожаров, ограничение или запрет вырубки лесных массивов, регулирование выпаса скота. А также выполнение противоэрозионных мероприятий при дорожном и других видах строительства, расчистка лотков и канав, поддержание в эксплуатационной пригодности и своевременный ремонт существующих противоселевых сооружений и др.
4.10 При выполнении строительно-монтажных работ по возведению противоселевых сооружений следует выполнять рекомендации раздела 7 настоящего методического документа.
4.11 Строительные материалы для противоселевых сооружений должны удовлетворять требованиям государственных стандартов и технических условий на эти материалы, а их выбор необходимо производить согласно требованиям глав СП по проектированию: бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений СП 41.133330*; плотин из грунтовых материалов СП 39.13330; каменных и армокаменных конструкций СП 15.13330, стальных конструкций СП 16.13330.
4.12 Для контроля работы противоселевых сооружений в период их строительства и эксплуатации на участках выполняется мониторинг в соответствии с разделом 8 настоящего методического документа.
5 Требования к исходным данным для проектирования
5.1 Основные положения
5.1.1 Исходные данные для проектирования средств противоселевой защиты должны охватывать весь круг сведений, необходимых для определения величин действующих нагрузок, назначения основных параметров конструкций и технико-экономической оценки предлагаемых вариантов проектных решений.
5.1.2 Исходные данные для проектирования средств противоселевой защиты должны включать:
- общие сведения о селеопасном участке автомобильной дороги;
- материалы выполненных на участке инженерных изысканий;
- результаты стационарных наблюдений (мониторинга);
- сведения о перспективах развития исследуемого участка дороги, данные по прогнозу последствий и потерь (социальных, экономических и экологических) от воздействия опасных природных процессов на исследуемый участок дороги.
5.1.3 Исходные данные для проектирования средств противоселевой защиты должны быть основаны на обобщенной информации, охватывающей все виды инженерных изысканий (геодезических (см. подраздел 5.2), геологических (см. подраздел 5.3), гидрометеорологических (см. подраздел 5.4) и экологических), выполненных на исследуемом участке автомобильной дороги. Инженерные изыскания следует выполнять в соответствии с требованиями СП 47.13330 и [2].
5.1.4 Границы селеопасных участков, должны назначаться по материалам рекогносцировочных обследований, аэрофотоснимкам и космическим снимкам разных лет и уточняться последующими изысканиями в этих зонах. Они должны охватывать участок дороги, подлежащий защите, и сопредельные с ним участки. Уточнение границ выявленных селеопасных участков следует выполнять с помощью рекогносцировочных обследований и инженерно-геологических съемок в масштабах 1:10000.
5.1.5 Перед организацией и проведением полевых работ следует выполнить сбор, систематизацию и анализ материалов ранее выполнявшихся на площадке инженерных изысканий, а также сведений о селях. С учетом этих данных изыскательской организации необходимо составить программу работ с последующим утверждением заказчиком.
5.1.6 Содержание и объемы изыскательских работ должны быть достаточными для:
- выявления селевых бассейнов и определения их размеров;
- составления возможных вариантов трассирования автомобильных дорог;
- определения комплекса мер по защите объектов и их размещения и выбора типов конструкций защитных сооружений;
- определения расчетных характеристик селевых потоков, образующихся при выпадении дождей, таянии снега и при прорыве ледниковых и других горных водоемов;
- установления закономерностей возникновения селевых потоков различных типов, выявления геологических, геоморфологических, инженерно-геологических и гидрометеорологических факторов их образования, транзита и накопления;
- подготовки прогноза изменений инженерно-геологических, гидрологических и экологических условий с учетом природных и техногенных факторов.
5.1.7 В ходе инженерных изысканий должны быть собраны и проанализированы:
- данные о приуроченности очагов наблюдавшихся ранее селевых потоков к определенным гипсометрическим уровням, геологическим и геоморфологическим условиям;
- ряды повторяемости проявления селей, а также сведения о факторах, предшествующих активизации селевых процессов;
- сведения о распределении и повторяемости разной интенсивности атмосферных осадков в бассейне, режиме постоянных и временных водотоков;
- данные о закономерностях изменения температуры и влажности по высотным поясам и сезонам года, а также периодах и интенсивности таяния снега и ледников;
- данные об объемах наблюдавшихся селевых потоков, скоростях движения, расходах, гранулометрическом составе, плотности и объемах рыхлого обломочного и песчано-глинистого материала в очагах, промежуточных участках разгрузки и на конусах выноса;
- информация об экстремальных значениях гидрометеорологических характеристик;
- сведения о разрушениях и деформациях зданий, сооружений (в том числе сооружений инженерной защиты) и участков дорог, вызванных воздействием селевых потоков.
5.1.8 Материалы инженерных изысканий на территории селевых бассейнов должны содержать:
- описание условий формирования (селеформирующий расход, уклон русла и т.д.) и распространения селей;
- сведения о ранее прошедших селевых потоках;
- расчетные параметры селя заданной обеспеченности (расход, скорость, глубину, плотность потока; гидродинамическое, гидростатическое и полное давление на препятствие; объем, плотность и гранулометрический состав селевых выносов; ширину, высоту и время добегания фронта);
- фотоснимки, характеризующие состояние селевых бассейнов в настоящее время и в предшествующий период;
- комплексную схематическую карту селевых бассейнов масштаба 1:25000;
- космические снимки различного типа, отражающие селевые участки района изысканий;
- физико-механические характеристики грунтов в селевых очагах, русловых и селевых отложениях;
- морфометрические характеристики селевых русел на участках расчетных створов.
5.1.9 Описание условий формирования селей в селевом бассейне должно включать:
- характеристику литолого-генетических комплексов пород, определяющих устойчивость к разрушению горных пород;
- характеристику геоморфологических и гидрометеорологических условий бассейна, определяющих возможность и масштабы селепроявлений;
- заключение о возможных типах селевых процессов и селевых потоков, их масштабности и повторяемости;
- рекомендации о направленности и характере противоселевых мероприятий.
5.1.10 Сведения о ранее прошедших селевых потоках должны содержать данные, полученные из литературных и фондовых источников, от местных жителей, а также методами геоморфологического анализа, литолого-фациального анализов и геоботанической хронологии селей. Оценку характеристик селевых потоков следует проводить по оставленным ими следам (селевые террасы, гряды, холмы и др.), теодолитным, космическим и аэрофотоснимкам.
5.1.11 При наличии противоселевых сооружений, а также зданий и сооружений, пострадавших от селевых процессов следует выполнять обследование их технического состояния согласно ГОСТ 31937. Для противоселевых сооружений дополнительно следует указывать продолжительность их эксплуатации и эффективность выполнения защитных функций.
5.1.12 При сейсмичности селеопасного участка 6 баллов и более необходимо учитывать возможность сейсмогенной активизации селевых процессов.
5.1.13 По результатам выполненных инженерных изысканий следует составлять рекомендации по выбору противоселевых сооружений, оценивать влияние проектируемого объекта на условия формирования селей, выполнять прогноз изменений инженерно-геологических, экологических и других условий с учетом природных и техногенных факторов на расчетный срок эксплуатации защищаемого участка автомобильной дороги.
5.2 Инженерно-геодезические изыскания
5.2.1 Инженерно-геодезические изыскания на селеопасных участках автомобильных дорог следует выполнять для получения топографо-геодезических планов и поперечных профилей селевого бассейна. Инженерно-геодезические изыскания следует выполнять в соответствии с положениями [3].
5.2.2 Материалы инженерно-геодезических изысканий на селеопасных участках автомобильных дорог должны включать:
- материалы топографических съемок разных лет, архивные материалы, характеризующие изменения рельефа селевого бассейна за предшествующий изысканиям период времени;
- топографический план селевого бассейна;
- геодезические профили селевого русла.
5.2.4 Дополнительно следует выполнять продольные профили главного русла и всех впадающих в него селевых тальвегов, а также поперечные профили в расчетных створах на участках проектируемых противоселевых сооружений.
5.2.5 Построение продольного профиля конуса выноса следует выполнять вверх от морфоствора, расположенного в замыкающем створе селевого бассейна, на расстояние в две-три его ширины и вниз до нижней границы зоны аккумуляции селевых отложений. Если длина конуса выноса более 5 км, профиль строят в пределах детального плана. На небольших конусах продольный профиль составляют по прямому направлению от горловины ущелья до нижней границы; пониженные точки извилистого русла проецируют на эту прямую. Если поток сваливается в сторону от оси конуса, то также составляют профили, проходящие через эти места. На недействующих конусах с врезанным руслом продольный профиль строят по урезам с нанесением характерных отметок бровок русла.
5.2.6 Поперечные профили следует выполнять до высоты 10 м над уровнем потока по каждому расчетному участку основного селевого русла.
5.3 Инженерно-геологические изыскания
5.3.2 Материалы инженерно-геологических изысканий на селеопасных участках автомобильных дорог должны включать:
- описание геологического строения, тектонической нарушенности, блочности грунтового массива, эндогенных процессов (неотектоники и сейсмичности площадки изысканий с отражением результатов сейсмического микрорайонирования);
- данные об инженерно-геологических свойствах грунтов, в том числе нормативных и расчетных значения показателей их прочности, деформационных и реологических свойства в пределах всех выделенных в грунтовом массиве инженерно-геологических элементов (см. 5.3.5);
- описание гидрогеологических условий, в том числе информацию о наличии в грунтовом массиве водоносных слоев, их количестве, источниках их питания, условиях дренирования, наличии взаимосвязи между отдельными водоносными слоями; режиме уровней подземных вод; химическом составе подземных и поверхностных вод;
- карты селевых бассейнов (см. 5.3.4);
- информацию об экзогенных геологических процессах, способствующих развитию селевых процессов.
Для получения указанных материалов следует выполнять инженерно-геологические съемки (см. 5.3.3), горные выработки, геофизические исследования и другие виды работ.
5.3.3 В рамках инженерно-геологической съемки территории селевых бассейнов следует устанавливать:
- закономерности распространения различных генетических типов очагов зарождения селей по территории бассейна и их характерные особенности;
- особенности продольного профиля постоянных и временных водотоков, определяющие условия транзита селей - места образования заторов, временного затухания и окончательной разгрузки селевых потоков;
- основные стратиграфо-генетические и литологические типы пород, подверженных выветриванию, эрозии, оползнеобразованию и другим склоновым процессам и поставляющих основную массу твердого материала в селевые потоки;
- условия залегания пород, их вещественный состав, окатанность, мощность и контакты с другими типами отложений;
- связь селевых очагов со структурно-тектоническими особенностями региона, влияющими на крутизну русел и энергию потока (характером и степенью дислоцированности пород, ориентировкой сети трещин и разломов по отношению к простиранию хребтов и речных систем);
- закономерности распределения растительности в зависимости от вертикальной зональности, экспозиции и крутизны склона. Роль различных видов растительности в защите от денудационных процессов и закреплении склонов.
5.3.4 На комплексной схематической карте селевого бассейна должны быть обозначены:
- основные орографические элементы (хребты, горные вершины);
- гидрографическая сеть с характеристикой зоны транзита (уклонов русел и места возможных заторов, литолого-генетических комплексов коренных и четвертичных пород);
- области формирования селей (селевые очаги, запасы рыхлообломочного материала в них);
- зоны транзита селевых потоков (речные русла, эрозионные врезы, селевые террасы, гряды);
- зоны аккумуляции селевых отложений (конусы выносов, селевые поля);
- ледники, древние и современные морены, озера и водохранилища;
- не залесенные площади, скопления обломочного материала и оползневых отложений;
- границы селеопасных бассейнов, существующие противоселевые сооружения и их типы;
- важнейшие народнохозяйственные объекты, находящиеся в зоне действия селевых потоков.
Карта должна также содержать сведения о:
- распространении экзогенных геологических процессов;
- почвенно-растительном покрове и эродированности водосбора;
- существующих противоселевых мероприятиях;
- возможных типов селевых потоков и процессов на различных участках бассейна.
5.3.5 К физико-механическим характеристикам грунтов в селевых очагах и селевых отложениях относят:
- гранулометрический (зерновой) состав;
- угол внутреннего трения (статический и динамический) в водонасыщенном состоянии;
- плотность твердой составляющей селевых отложений;
- пористость;
- объемную влажность;
- размываемость, размокаемость и истираемость обломочного материала;
- тиксотропные свойства;
- объемную влажность и другие характеристики, необходимые для проектирования и расчета противоселевых защитных сооружений.
Определение физико-механических характеристик грунтов следует предусматривать в количестве, указанном в таблице 1.
Таблица 1 - Определение физико-механических свойств грунтов
Площадь селевого бассейна, км  | Количество определений физико-механических свойств* | |
| селеформирующих грунтов | русловых отложений |
Менее 10 | 3 | 1 |
От 10 до 100 | 5 | 3 |
Более 100 | 10 | 5 |
Примечание - Указано минимальное количество определений физико-механических свойств.
| ||
5.3.6 В зависимости от вида проектируемых противоселевых сооружений и мероприятий согласно [5, 6], набор необходимых дополнительных показателей и характеристик следует определять в соответствии с техническим заданием.
5.3.7 Конусы выноса горных водотоков предварительно обследуют с целью установить морфологический тип конуса, наметить возможные варианты его пересечения и составить схемы регулирования потока. Конусы выноса в устьевой части горных водотоков подразделяются на четыре типа, характеризующихся признаками:
- поток растекается при каждом паводке;
- на поверхности конуса выражено одно или несколько русел, пропускающих средние паводки; при выдающихся паводках происходит переформирование русел;
- большая часть поверхности конуса покрыта растительностью, на ней расположены населенные пункты и культурные насаждения; другая часть, врезанная в поверхность конуса, является действующей и в ее пределах происходит блуждание водотока;
- недействующий конус; русло водотока врезано в его поверхность и имеет сечение, способное пропустить максимальные расходы.
5.3.8 При обследовании устанавливают тип конуса выноса, собирают сведения о гидрологическом режиме водотока, мощности, характере и частоте прохождения паводков. При больших размерах конусов съемкой охватывают в продольном направлении участок от горловины ущелья до оси перехода и ниже его на расстояние, равное двум-трем отверстиям моста.
5.3.9 Для нижних вариантов пересечения конусов дорогой разрешается при наличии крупномасштабных карт съемку ограничивать участками, подлежащими регулированию, при увязке всех вариантов на схеме масштаба не мельче 1:10000. При съемке уделяют внимание местам, где русловые бровки наиболее понижены, отмечают существующие и заброшенные оросительные канавы, фиксируют берегозащитные сооружения. На плане показывают места глыбовых навалов с указанием средних и максимальных размеров глыб или валунов, а также места определения гранулометрического состава отложений.
5.3.10 Русловой процесс на конусах выноса характеризуется наращиванием отметок поверхности действующей части конуса и углублением основного русла с выработкой вогнутого профиля. В результате отдельных высоких паводков возможна забивка выносами разработанных русел, выход потока на ранее бездействующую часть конуса с выработкой новых русел. Сведения об этих явлениях собирают путем визуального обследования и опроса старожилов.
5.3.12 Интенсивность русловых деформаций на конусах выноса может быть определена по существующим гидротехническим сооружениям: положение линии грунта у этих сооружений сопоставляют с проектными чертежами и показаниями работников эксплуатационных организаций.
5.4 Инженерно-гидрометеорологические изыскания
5.4.1 Инженерно-гидрометеорологические изыскания на селеопасных участках автомобильных дорог следует выполнять для получения гидрометеорологических характеристик селевого бассейна. Инженерно-гидрометеорологические изыскания следует выполнять в соответствии с [8].
5.4.2 Продолжительность наблюдений при инженерно-гидрометеорологических изысканиях должна определяться временем, необходимым для установления с достаточной достоверностью корреляционных связей между изучаемыми характеристиками, получаемыми за одновременный период наблюдений на площадке строительства и на опорном посту-аналоге. При этом продолжительность наблюдений должна быть не менее периодов активизации селеформирующих паводков (выпадения дождей, таяния снегов).
5.4.3 В результате инженерно-гидрометеорологических изысканий должны быть получены основные гидрометеорологические характеристики;
- значения температуры и влажности воздуха по высотным поясам и сезонам года;
- распределение и интенсивность атмосферных осадков в селевом бассейне, сведения о повторяемости атмосферных осадков разной интенсивности;
- сведения о периодах таяния снегов и ледников;
- гидрографические и гидравлические характеристики селевых бассейнов, русла и поймы (см. 5.4.4).
При необходимости состав материалов может быть значительно расширен, вплоть до включения исследований, выполняемых по специальным программам.
5.4.4 Гидрологические исследования режима водотока выполняют в соответствии с [8], результаты, которых должны содержать следующие данные:
- площадь водосборного бассейна и источники питания водотока;
- длину, ширину, глубину и уклон русла;
- тип руслового процесса на исследуемом участке, оценку характера глубинных и плановых деформаций русла и поймы;
- скорость течения, расход и отметки уровня в межень и в паводки, их повторяемость и обеспеченность;
- характеристику паводков, их интенсивность и продолжительность, границы затопления местности;
- наличие и характер карчехода (применительно к отдельным деревьям, их длине и диаметру).
5.5 Расчетные характеристики селевого потока
5.5.1 Определение расчетных характеристик селевых потоков, образующихся при выпадении дождей, таянии снега и при прорыве ледниковых и других горных водоемов, следует производить на основе результатов комплексных изысканий.
5.5.2 Расчет характеристик ливневых паводков производится согласно требованиям [9]. Для предварительной оценки характеристик селей, вызванных ливневыми паводками, допускается пользоваться приложением А настоящего методического документа.
Расчет параметров селей имеющих гляциальное происхождение выполняется согласно методике изложенной в [10].
Расчет параметров селевых потоков, возникновение которых обусловлено предварительного переувлажнения неустойчивых массивов грунта, определяют по данным изысканий, исходя из объемов пород этих потенциальных селевых массивов.
5.5.3 При наличии в селевом бассейне оледенения, производят расчет характеристик селевых потоков как гляциального, так и ливневого происхождения. Из результатов расчета выбирают характеристики селевых потоков, определяющие наиболее неблагоприятный случай взаимодействия их с сооружениями.
5.5.4 Полученные в результате расчета характеристики селевых потоков сопоставляют с фактическими данными о прошедших селевых потоках и в случае, если последние более неблагоприятны для работы сооружений, допускается принимать их в качестве расчетных при надлежащем обосновании.
5.5.5 Одним из основных параметров селевого потока, влияющих на выбор защитных сооружений и мероприятий является его расход, определяемый по формуле:
5.5.6 Средняя скорость селевого потока для разных структурно-реологических типов селей определяется по формулам:
где h - средняя глубина потока, м;
i - уклон селевого русла.
5.5.8 При наличии данных полевых наблюдений, скорость прошедших селей определяют по их следам, например, по заплескам и селевым обмазкам на деревьях определяют по формуле:
5.5.11 Послеселевой паводок представляет собой прохождение водной составляющей селя после разгрузки твёрдой составляющей селя и является переходной стадией от кратковременного проявления максимума эрозионного процесса в селевом бассейне к нормальному гидрологическому режиму реки.
5.5.12 Объем селя любого типа при наличии данных наблюдений за селями приближенно может быть определен по формуле:
T - продолжительность селя, с.
5.5.13 Ширина селевых потоков определяется по данным полевых изысканий исходя из морфометрических характеристик селевого русла и глубины селя или по меткам высшего селевого горизонта.
где h - средняя глубина потока, м.
5.5.16 Толщина селевых отложений определяется по данным полевых изысканий исходя из геоморфологического строения зоны аккумуляции селевых отложений, объёма, глубины и структурно-реологического типа селя.
5.5.17 Нагрузки и воздействия на противоселевые защитные сооружения от селевых потоков (рисунок 1), следует принимать:
Рисунок 1 - Схема к определению нагрузок на сооружение от селевого потока
6 Проектирование и расчет противоселевых сооружений
6.1 Основные положения
6.1.1 Противоселевые защитные сооружения подразделяются на основные виды, приведенные в таблице 2.
6.1.2 Классы противоселевых сооружений назначаются согласно требованиям главы 8 СП 58.13330 с учетом значимости защищаемых объектов и возможных последствий от нарушения их нормальной работы.
Класс селезадерживающих и селепредотвращающих сооружений (плотин грунтовых, бетонных и железобетонных) принимается в зависимости от типа грунтов и их высоты по приложению Б СП 58.13330. Для селепропускных и селенаправляющих сооружений, расположенных на территории без населенных пунктов, принимается IV класс, при наличии населенных пунктов - III. Стабилизирующие защитные сооружения рекомендуемся относить к IV классу.
Таблица 2 - Виды противоселевых сооружений
Отличительные признаки сооружений | Основные виды противоселевых защитных сооружений | |
по назначению | по местоположению |
|
Селезадерживающие | Русловые | Системы противоселевых подпорных запруд-барражей; одиночные селезадерживающие запруды и плотины; глубинные котлованы-уловители; боковые удерживающие площадки и т.д. |
Селепропускные |
| Каналы, селеспуски, мосты |
Селенаправляющие |
| Направляющие и ограждающие дамбы, шпоры |
Селепредотвращающие |
| Водорегулирующие плотины; водосбросы на озерных перемычках |
Стабилизирующие | Склоновые и русловые | Террасы, нагорные водосборные канавы, подпорные стены, дренажные устройства, барражи, пороги |
6.1.3 Расчетная ежегодная вероятность превышения максимальных расходов паводков, вызывающих селевые потоки, принимается исходя из класса сооружения по СП 116.13330:
- селезадерживающих, вызванных дождевыми паводками - 1%, прорывом ледниковых и других горных водоемов - на основании результатов изысканий и требований региональных методик (селезадерживающие плотины, разрушение которых угрожает катастрофическими последствиями - 0,01%);
- селепропускных и селенаправляющих сооружений III класса - 0,5%, IV класса - 1%;
- стабилизирующих и профилактических (кроме водорегулирующих плотин) - 2%;
- водорегулирующих плотин - 1%.
6.1.4 При проектировании противоселевых сооружений на основное сочетание нагрузок и воздействий учитываются:
- собственный вес сооружения;
- вес грунта, сдвигающегося вместе с сооружением, и боковое давление грунта со стороны верхнего и нижнего бьефов;
- статическое давление наносов и воды (при НПУ) перед сооружением;
- гидростатическое и фильтрационное давление, соответствующее условиям работы;
- суммарное статическое и динамическое давление движущегося селевого потока (только для селезадерживающих, селепропускных и селенаправляющих сооружений).
6.1.5 При проектировании противоселевых сооружений на особое сочетание нагрузок и воздействий учитываются нагрузки основного сочетания и одна из следующих нагрузок:
- сейсмические воздействия (взамен последнего подпункта основного сочетания нагрузок);
- воздействие селевого потока, вызванного паводком с вероятностью превышения 0,01% - только для селезадерживающих плотин, разрушение которых угрожает катастрофическими последствиями (взамен последнего подпункта основного сочетания нагрузок).
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.