Проектирование и строительство нормативно-методические документы arrow Автодороги arrow Методическое пособие Методическое пособие по изысканиям, проектированию и расчетам периодически зат  
15.07.2018
    
Методическое пособие Методическое пособие по изысканиям, проектированию и расчетам периодически зат

СОЮЗДОРПРОЕКТ

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ по изысканиям, проектированию и расчетам периодически затопляемых участков автомобильных дорог и искусственных сооружений в соответствии с особенностями их строительства, эксплуатации, содержания и воздействия на окружающую природу

Москва - 1998 г.

Содержание

 TOC o "1-3" h z 1. Предисловие

2. Общие положения по устройству периодически затопляемых дорожно-мостовых сооружений

3. Типы, условия применения и особенности функционирования периодически затопляемых дорожно-мостовых сооружений

4. Основы проектирования периодически затопляемых дорожно-мостовых объектов и сооружений

5. Условия движения автомобилей по периодически затопляемым участкам дорог и переливным сооружениям

5.1. Общие положения по оценке условий движения автомобилей

5.2. Расчеты устойчивости автомобиля против бокового скольжения (сдвига) при его движении по затопленному прямолинейному горизонтальному участку низководного дорожного сооружения

5.3. Расчеты устойчивости автомобиля против сил опрокидывания при его движении по горизонтальной проезжей части на прямолинейном участке продольного профиля затопляемого дорожного сооружения

5.4. Расчеты устойчивости автомобиля против сил сдвига и опрокидывания водным потоком при его движении (нахождении) на наклонной проезжей части криволинейных в плане участков периодически затопляемых дорожных сооружений

6. Расчеты режимов затопления и движения автотранспорта по периодически затопляемым участкам дорог и переливным сооружениям

6.1. Особенности движения автомобилей на затопляемых участках и методика определения их пропускной способности

6.2. Расчеты продолжительности затопления, перерывов движения и экономической целесообразности автомобильных дорог с периодически переливными сооружениями

7. Расчеты водопропускной способности периодически затопляемых сооружений и гидравлических характеристик водного потока

7.1. Расчеты гидравлических характеристик при переливе воды через земляное полотно

7.2. Расчеты для проектирования периодически затопляемых подходов к высоководным мостам

7.3. Гидравлические расчеты переливных лотковых сооружений при нестесненном водном потоке

7.4. Гидравлические расчеты переливных лотков при стесненном потоке

7.5. Расчеты водопропускной способности переливных лотковых сооружений, устраиваемых по типу конструкций, разработанных Союздорпроектом

8. Проектно-конструктивные решения по устройству и эксплуатации периодически затопляемых (переливных) сооружений

8.1. Рекомендации для повторного применения, индивидуального и типового проектирования конструктивных решений и эксплуатационных возможностей ранее построенных сооружений

8.2. Рекомендации по разработке и обоснованию проектно-конструктивных решений применительно к конкретным условиям и обеспечению безопасности движения

8.3. Особенности проектирования земляного полотна периодически затопляемых участков дорог и низководных подходов к мостам

8.4. Учет особенностей организации строительства и эксплуатации сооружений

9. Инженерные изыскания для проектирования периодически затопляемых (переливных) участков дорог и дорожных сооружений

10. Мероприятия по охране окружающей среды при устройстве периодически затопляемых (переливных) участков дорог и водопропускных сооружений

Список литературы

1. Предисловие

Методическое пособие по изысканиям, проектированию и расчетам периодически затопляемых участков автомобильных дорог и искусственных сооружений в соответствии с особенностями их строительства, эксплуатации, содержания и воздействия на окружающую природу разработано в целях обобщения разрозненного по многим дорожным объектам многолетнего опыта, научно-методического сопровождения, опытно-экспериментального строительства и эксплуатации периодически затопляемых участков дорог и водопропускных сооружений.

Необходимость такого обобщения продиктована стремлением не только сохранить весьма обширные проработки прежних лет, но и сделать их доступными для последующего использования при проектировании, строительстве и эксплуатации автомобильных дорог с этими типами сооружений.

Методическое пособие направлено на восполнение весьма существенного пробела знаний и опыта использования данного типа дорожно-мостовых сооружений, необходимость устройства которых предопределена практикой с давних лет и не теряет своей актуальности в настоящее время.

Оно является результатом многолетних исследований, осмысления и систематизации отечественного и мирового опыта строительства и эксплуатации подобных сооружений. В работе над Методическим пособием был учтен и проанализирован как положительный, так и отрицательный опыт взаимодействия затапливаемых и переливных сооружений с водным потоком и автомобильным транспортом, рассмотрены, классифицированы и типизированы различные конструкции, условия их расположения, возможности и режимы функционирования рассматриваемых сооружений.

Предпосылкой к разработке данного пособия послужило неудовлетворительное состояние нормативно-методической базы проектирования, а вернее полное отсутствие нормативов, нагрузок, критериев и факторов воздействий, а также инструкций по проектированию подобных сооружений и методов их расчета.

Методическое пособие создано на базе ранее написанной Б.Ф. Перевозниковым книги «Водопропускные сооружения лоткового типа» (1973 г.). Но оно ни в коей мере не является ее повторением. За прошедшие четверть века после издания этой книги был накоплен большой фактический материал, проведены наблюдения за построенными по проектам Союздорпроекта отечественными и зарубежными объектами, обобщен зарубежный опыт строительства подобных сооружений. В печатных трудах прежних лет это в должной мере отражено не было.

В дорожной отрасли до настоящего времени отсутствуют четкие требования, документы и рекомендации по научно-методическому сопровождению проектных решений периодически затопляемых сооружений. Перечисленные выше причины и потребности дорожного строительства послужили основанием для создания настоящего пособия.

В Методическом пособии обобщены, конкретизированы и выработаны принципы, методы расчета, правила и приемы проектирования и научно-методического сопровождения проектно-строительных решений периодически затопляемых типов и конструкций водопропускных сооружений.

Наряду с этим Методическое пособие содержит основу научного обоснования нормативных требований, нагрузок, критериев воздействий и основных положений проектирования периодически затопляемых дорожных объектов и сооружений. Оно может служить основополагающим материалом для последующих разработок нормативно-методических документов и типовых решений по проектированию и строительству периодически затопляемых дорог и переливных водопропускных сооружений.

Методическое пособие рассчитано на инженеров-дорожников, специализирующихся на проектировании, строительстве и эксплуатации автомобильных дорог и сооружений на них. Оно может быть также использовано для обучения студентов дорожно-строительных факультетов высших и средних специальных учебных заведений.

Методическое пособие разработано заслуженным деятелем науки России доктором технических наук, профессором Б.Ф. Перевозниковым при участии М.Л. Мурафера, Н.В. Лагутиной и Г.Л. Пальмовой. Оно было подготовлено для практического использования и впервые издано в 1995 г. в виде машинописного текста с иллюстрациями. Настоящее издание является стереотипным и публикуется без изменений этого машинописного оригинала 1995 г.

2. Общие положения по устройству периодически затопляемых дорожно-мостовых сооружений

Автомобильные дороги и автодорожные переходы через водотоки с временно затопляемыми на них сооружениями строились всегда и почти во всех странах. По объемам строительно-монтажных работ они в 3-5 раз дешевле, но, в то же время, они требуют очень тщательной проектной проработки, аккуратного ведения работ и соблюдения технологии строительства. Как и дороги высоких технических категорий, дороги периодически затопляемые требуют квалифицированного и постоянного содержания, меняющегося по своему составу в зависимости от времени года.

Дороги подобного типа могут быть не только местными или внутрихозяйственными, но и дорогами общего пользования низших категорий.

Изучение методов строительства и путей снижения стоимости автомобильных дорог сейчас весьма актуальны, так как проблема местных дорог в России будет тем острее, чем все в большем размере будет происходить рост числа автомобилей, развитие колхозно-совхозных, фермерских, сельскохозяйственных производств и создание хуторских поселений.

Особенностями сельскохозяйственного производства России являются большое количество мелких населенных пунктов с большой их разбросанностью и весьма большая социальная деградация, выражающаяся в наличии пустых и полупустых деревень (особенно на север и на восток от Черноземья).

Распространены мелкоконтурные поля площадью в несколько га (13). Весьма большие площади сельскохозяйственных угодий расположены на заливных поймах, заболоченных и переувлажненных площадях.

Однако приведенные выше особенности мало учитываются нормативными документами при проектировании, строительстве, ремонте и содержании дорог.

Существует устойчивое мнение, что проектировать и строить местные и внутрихозяйственные дороги для сельскохозяйственного и карьерного производства очень просто, а содержать их необязательно. Это, как правило, оборачивается крупными потерями. Тем не менее к проектированию и строительству таких дорог, как и дорог низких категорий, все в большем количестве привлекаются организации, фирмы, кооперативы, не специализирующиеся в дорожном строительстве или не имеющие нужной квалификации.

Сейчас, как никогда прежде, требуется более обоснованный подход к проектированию внутрихозяйственных дорог. Проектирование местных и внутрихозяйственных дорог ведется, в основном, дорожными отделами территориальных проектных организаций или, в лучшем случае, проектными конторами Автодоров. Выполненные ими проекты местных и внутрихозяйственных дорог, как правило, не базируются на предварительных технико-экономических обследованиях, а в некоторых случаях, особенно при строительстве дорог по сельхозугодьям, расположенным на поймах, их решения граничат с опасными экологическими отступлениями.

Часто проектирование и строительство ведется без предварительных инженерных изысканий, инженерно-геологических и инженерно-гидрологических обследований.

Основная нормативно-проектная документация СНиП 2.05.11-83 (4) имеет ряд недостатков и недоработок. И особенно это относится к нормам по проектированию дорог (или отдельных их участков) с временно затопляемыми сооружениями.

Не меньшее значение, чем для сельскохозяйственного производства, имеют периодически затопляемые дороги для лесохозяйственных нужд, карьерного хозяйства и строительства. При определенных условиях временно затопляемые и переливные сооружения или отдельные участки дорог могут иметь место и на дорогах IV-V категорий.

Автомобильные дороги с переливными сооружениями могут иметь замедленное движение по ним автотранспорта или его перерыв в течение некоторого времени в пиковые периоды проявления паводочных процессов.

На ряде таких дорог перерывы или замедление движения автотранспортных средств недопустимы, а на ряде из них вполне возможны, что определяется предназначением автомобильных дорог, сезонностью и характером перевозок, наличием удобных объездов, интенсивностью движения, необходимостью разновременности реализации инвестиций, степенью (классом) ответственности возводимых сооружений, необходимостью улучшения работы существующих дорог и наиболее быстрого восстановления разрушенных дорог, экологической ситуацией и рядом других факторов.

Формулирование требований к проектированию и составу исходных данных должно определяться заказчиком в задании на проектирование. Окончательные решения по принятию конструкций должны обосновываться на завершающем этапе проектирования с учетом объемов работ, стоимости строительства и потерь, включая потери от перерывов в движении транспорта, по каждому варианту с учетом местных природных и хозяйственных особенностей дорог.

При разработке комплекса конструкций затопляемых сооружений должны быть учтены все действующие нормы для проектирования по каждому типу и конструкциям проектируемых сооружений, а также санитарные нормы и нормы по рациональному водоземлепользованию, охране окружающей природной среды и обеспечению экологической безопасности рекомендуемого варианта.

Для целенаправленного ведения процесса проектирования рекомендуется следующая технологическая схема последовательности выполнения работ (рис. 1).

Рис. 1. Технологическая схема проектирования периодически затопляемых участков дорог и водопропускных сооружении.

Условия применения переливных и затопляемых сооружений должны быть обоснованы расчетами частоты, продолжительности затопления и перерыва движения автотранспорта при различном стеснении водного (речного) потока.

Эти расчеты являются основополагающими для: оценки пропускной способности моста и подходов к нему; лоткового сооружения (или дороги в целом); водопропускных труб; определения основных параметров этих сооружений; выбора рациональных типов конструкций и узлов не только лотковых и мостовых сооружений, но и регуляционных и укрепительных сооружений (конструкций); проектирования продольного и поперечного профилей дороги, расчета экономической целесообразности и эффективности по сравнению с другими типами водопропускных сооружений и незатопляемых участков дорог и сооружений.

Эти расчеты определяют состав и технологическую последовательность методического обоснования применения переливных и затопляемых сооружений, представленных на рис. 1.

Оптимальные условия применимости таких сооружений могут быть оценены при последовательном выполнении расчетов: максимального стока; гидрографа расчетного паводка; распределения расчетных расходов и скоростей течения по руслу и поймам; графиков внутригодового колебания уровней и расходов воды в нестесненных створах и в отверстиях сооружений; длительности и частоты затопления пойменных массивов и затопляемых дорог и сооружений; судовых и ледово-термических условий (наледеобразование, толщина льда; характеристики ледохода по размерам отдельных ледовых полей, условиям формирования, интенсивности, траекториям и уровням; уровни становления ледостава и первых подвижек льда); лесосплава и карчехода и других местных факторов и процессов природно-техногенного происхождения (подпоры, попятные эрозионные явления, прорывы плотин и другие).

Строительные нормы (1, 4, 5) и рекомендательные документы (9, 10, 11, 12) не дают сколько-нибудь конкретных указаний транспортно-эксплуатационной способности автомобильных дорог относительно бесперебойности движения по ним при пропуске паводков.

Дороги с временно затапливаемыми участками и сооружениями весьма распространены и являются неотъемлемой частью всей дорожной сети страны. Эти дороги хотя нормативно игнорируются, но, тем не менее, строятся и функционируют.

В то же время на дорогах общего пользования имеются отдельные участки и сооружения, временно затапливаемые и переливаемые. На ряде из них возникает реальная угроза затопления и переливов воды. Все это также предопределяет необходимость изучения процессов затопления, а иногда и принятия срочных мер по их предотвращению.

Нормы 2.05.02-85 (1), не предусматривая прямо возможности перерывов или замедления движения из-за угрозы возникновения условий затопления, допускают, однако, при проектировании земляного полотна индивидуальные решения при соответствующих обоснованиях. И, в частности: для насыпей, располагаемых на участках временного подтопления, а также при пересечении постоянных водоемов и водотоков; при проектировании периодически затопляемых дорог при пересечении ими водотоков; при насыпях и выемках, сооружаемых в сложных инженерно-геологических условиях: на участках дорог с наличием или возможностью развития селей, оползневых явлений и других процессов, включая и совместного инженерно-геологического и инженерно-гидрометеорологического происхождения.

Нормы (1) не учитывают, но опыт показывает, что в дополнение к ним индивидуальные решения следует предусматривать: при длительности затопления (подтопления) более 20 суток; при проектировании дорог, располагаемых вдоль пойменных массивов и узких речных долин, а также в прибрежных зонах морей, озер и водохранилищ, в зонах влияния приливно-отливных и сгонно-нагонных явлений; при разнице уровней подтопления верхнего и нижнего бьефа более 0,7 метра и длительности подтопления 10 и более суток; при устройстве фильтрующих насыпей и дорог по типу переливных лотков водосливов; при восстановлении разрушенных от затопления участков дорог и в других подобных случаях.

Согласно нормам 2.05.11-83 (4) при выборе типа водопропускного сооружения следует отдавать предпочтение трубам. Режимы протекания воды в этих трубах и другие нормативные требования к их проектированию в соответствии с этими нормами надлежит принимать согласно уже устаревшим и отмененным нормам (СНиП II-Д.7-62*, СН 200-62 и СН 365-67).

При технико-экономическом обосновании нормами (4) допускается устройство затопляемых подходов с незатопляемыми и затопляемыми мостами, переливных лотковых сооружений, бродов, фильтрующих насыпей, дюкеров, паромных и ледовых переправ.

Если водопропускные трубы и высоководные мосты регламентируется в настоящее время проектировать в соответствии с нормами 2.05.03-84 (2), то нормы на проектирование затопляемых мостов и труб, переливных лотковых сооружений, бродов, фильтрующих насыпей, паромных и ледовых переправ отсутствуют.

Отсутствуют нормы и на проектирование краткосрочных и временных сооружений (мосты, трубы, дороги, броды, лотковые и другие сооружения), предусматривающие возможность их затопления.

Нормы 2.05.03-84 (2) по регламентации различных критериев вероятности превышения паводков для дорог I-V категорий, по допущению напорного режима протекания воды в трубах и аккумуляции части паводочного стока ливневого происхождения, по отсутствию ограничений в образовании пруда такой аккумуляции перед дорогой и по неучету ряда других факторов паводочных воздействий, а также по рекомендации использования СНиП 2.01.14-83 (15), не гарантируют незатопляемость дорог общего пользования и сооружений на них от воздействия паводочных процессов. И прежде всего в районах опасного их проявления во внутригодовом и многолетнем периоде.

Гарантии незатопляемости таких дорог и сооружений на них нет и на таких объектах, которые были построены по прежним строительным нормам, предусматривавшим различные вероятности превышения для высоководных мостов и подходам к ним.

Весьма разнообразные условия формирования и проявления паводочных процессов и вызываемые ими искусственно создаваемые явления затоплений (подтоплений), а также необходимость их своевременного учета являются исходными не только для проектирования нового строительства и эксплуатации затопляемых дорог и сооружений, но и для новых и эксплуатируемых незатопляемых дорожных объектов.

При возникновении угрозы затопления и вследствие этого угрозы разрушения нормативно обусловленных или заданных к незатопляемому функционированию построенных дорожных объектов необходимы инженерные проработки обеспечения их сохранности как непосредственно в периоды опасных проявлений паводочных процессов, так и в последующие периоды эксплуатации.

При этом не исключаются и варианты своевременного укрепления дорожного полотна с допущением на определенный период времени организованного и безаварийного перелива части паводочных вод через него и с последующим его переустройством в незатопляемое. Этим может быть достигнута сохранность дорожного полотна и выиграно время для его последующего переустройства.

Создание организованного и безаварийного перелива воды через дорожное полотно существующих дорог предопределяет необходимость выполнения соответствующих гидравлико-гидрологических расчетов и разработку проектно-строительных решений по укреплению верхового и низового откосов применительно к конкретным условиям подтопления и затопления, а также режимам протекания воды через дорогу. При этом должна быть устранена возможность фильтрации воды через тело земляного полотна, а также обеспечена защита подошвы этих откосов от подмыва в верхнем и нижнем бьефах.

На автомобильных дорогах общего пользования IV-V категорий, а также на внутрихозяйственных и полевых дорогах целесообразно при разработке проектов нового строительства предусматривать наряду с незатопляемым вариантом вариант с затопляемыми участками дороги и сооружениями.

Затопляемые участки дорог и водопропускные сооружения по сравнению с незатопляемыми имеют свои достоинства и недостатки, которые следует учитывать при разработке и сопоставлении вариантов их возможного применения.

К достоинствам затопляемых участков дорог и водопропускных сооружений следует прежде всего отнести следующие из них:

• возможность пропуска расходов воды, превышающих расчетные, так как они не имеют ограничений водопропускной способности по фронту затопления и по отверстиям сооружений;

• снижение риска их разрушения в гидрологически малоизученных районах строительства, а также при неблагоприятном и аномальном проявлении и сочетании разнообразных природно-техногенных факторов и паводочных процессов;

• исключение образования высоких подпорных уровней воды и длительного затопления пойменных массивов, что обеспечивает условия, близкие к их естественному водно-балансовому режиму и сохранению условий хозяйственного использования;

• невысокая стоимость строительства и эксплуатации по сравнению с незатопляемыми участками дорог и высоководными сооружениями;

• возможность снижения стоимости строительства дорог пионерного значения и других дорог с малой интенсивностью движения и труднопрогнозируемым ее увеличением;

• возможность разновременности инвестиций с учетом роста интенсивности движения и приобретения дорогами большей народнохозяйственной значимости;

• возможность использования как временной эксплуатационной меры по защите дорог от наводнений, восстановлению движения на разрушенных участках, а также для улучшения экологической обстановки и водно-балансового режима на пойменных массивах, прилегающих к дороге;

• возможность дифференциации и соразмерения капитальных вложений на устройство дорог с невысокой интенсивностью движения относительно их предназначения, требуемого режима транспортно-эксплуатационного функционирования и перспектив его изменения;

• возможность комбинированных решений с устройством на одной дороге как высоководных сооружений на крупных водотоках, так и низководных на малых водотоках.

К недостаткам затопляемых участков дорог и водопропускных сооружений следует прежде всего отнести следующие из них:

• наличие перерывов или замедления движения автотранспортных средств по дороге в неблагоприятные паводочные периоды года;

• необходимость переустройства в высоководные и незатопляемые в связи с ростом интенсивности движения или изменением предназначения и использования дорог;

• возможность образования: повышенной скользкости проезжей части из-за отложений мелких взвешенных частиц твердого стока; отложений на поверхности дорог и сооружений твердой составляющей селевых потоков; заноса отверстий переливных сооружений остатками твердого стока и карчехода; отложений остатков карчехода на поверхности дорожного полотна и проезжей части сооружений;

• необходимость своевременных послепаводочных осмотров, более тщательного содержания и ремонта некапитальных типов водопропускных сооружений и поверхности дорожного полотна при устройстве чернощебеночных и асфальтобетонных покрытий;

• необходимость устройства и эксплуатации разводных пролетов на судоходных реках, а также временных причальных устройств и подходов к ним при устройстве паромных переправ.

Приступая к проектированию затопляемых участков дорог и водопропускных сооружений, необходимо учитывать:

• требования заказчика, местных администраций и природоохранных органов;

• назначение дороги и транспортно-экономические характеристики условий ее эксплуатации;

• расчетный расход и уровень высоких вод различной повторяемости о диапазоне от 1 до 50%, частоту и продолжительность паводков и половодий;

• характер ледохода и его уровни;

• скорости течения и объемы воды, проходящей через затопленное сооружение в расчетном створе;

• распределение расчетных расходов воды между руслом и поймами в расчетном створе строительства;

• наличие и характер карчехода;

• топографические материалы района строительства;

• тип местности по условиям увлажнения;

• погодно-климатические и ледово-термические условия района строительства;

• расчетную или заданную интенсивность движения, сезонность грузооборота и его особенности;

• нагрузки от подвижного состава;

• характеристики грунтов основания;

• наличие местных строительных материалов (природных, искусственных), условия их разработки и доставки;

• наличие схемы расположения и условия функционирования близрасположенных народнохозяйственных объектов и населенных пунктов;

• условия судоходства и требования органов их управления.

В ходе проектирования путем экономического сравнения вариантов необходимо выбрать:

• типы искусственных сооружений;

• конструкцию земляного полотна и дорожной одежды;

• типы укреплений верхового и низового откосов земляного полотна;

• организацию водоотвода после прохождения паводка не только от искусственных сооружений и дороги, но и с прилегающей местности;

• организацию и безопасность движения;

• организацию ремонта и особенности сезонного содержания дороги и искусственных сооружений.

Затопляемыми могут быть дороги общего пользования V, а иногда и IV категорий, но в большей мере затопляемыми могут быть внутрихозяйственные дороги: сельскохозяйственного и лесохозяйственного назначения, карьерные, пионерные и промышленные дороги.

Дороги общего пользования могут быть затапливаемыми как с перерывом, так и без перерыва движения, что должно определяться технико-экономическими расчетами и последующими согласованиями с заказчиком по целесообразности принятия наиболее приемлемого варианта режима транспортно-эксплуатационного функционирования конкретной дороги.

Внутрихозяйственные дороги могут быть затапливаемыми, а режим их функционирования должен определяться с учетом обеспечения потребностей производственного технологического цикла, обслуживаемого дорогой конкретного хозяйства; и с учетом требований заказчика.

Затопляемые дороги являются, как правило, дорогами низкой стоимости, и по сравнению с обычными дорогами капитального типа они должны иметь требуемый нормами минимальный запас прочности, который может повышаться в процессе эксплуатации по принципу стадийного совершенствования.

Дорога низкой стоимости не означает, что она должна обязательно быть с минимальной стоимостью строительства.

Она должна отвечать требованиям надежного функционирования в заданном режиме, степени ответственности и экологической безопасности.

Принципами проектирования таких затапливаемых дорог низкой стоимости должны быть:

• установление и обоснование требуемого режима внутригодового и многолетнего функционирования и его обеспечения;

• вариантность проектирования и его гидрологическая и экономическая обоснованность;

• наиболее полное использование местных строительных материалов, отвечающих своими качествами и свойством для данного объекта, а также требованиям конкретных условий, периодов и срока эксплуатации возводимых сооружений;

• наиболее полный учет особенностей формирования и проявления опасных паводочных процессов и их регулирования природно-техногенными факторами в конкретных районах строительства, включая и влияние хозяйственной деятельности на пересекаемых водотоках и их водосборных бассейнов;

• обязательный анализ и учет влияния проектируемой дороги на окружающую среду, населенные пункты и народнохозяйственные объекты;

• комплексность и взаимная увязка всех проектно-строительных решений по обеспечению наиболее оптимального режима протекания воды и условий затопления дороги, устойчивости возводимого объекта и обеспечения заданного или требуемого режима его транспортно-эксплуатационного функционирования;

• обеспечение системы самого тщательного отвода паводочной воды сразу после ее спада;

• стадийность строительства;

• тщательность инженерно-гидрологических и грунтово-геологических изысканий;

• обязательность проведения инженерных изысканий;

• высокая квалификация изыскателей и проектировщиков, широкое применение аэрофотометодов;

• необходимость составления подробного проекта организации строительства, ремонта и содержания дорог и сооружений на них в разные времена года.

Движение по дорогам в Центральных и Северных районах, имеющим низководные затопляемые и наплавные мосты, прекращается на время подготовки к ледоходу, его пропуску, пропуску паводка и для исправления повреждений после прохода ледохода.

В местах, где ледоход отсутствует, перерывы движения менее продолжительны, а затраты на ремонт значительно ниже.

В мировой практике затопляемые переходы встречаются гораздо чаще, чем в России, особенно в развивающихся странах с теплым климатом (в Алжире, Сирии, Марокко, Индонезии, Индии и многих других странах).

Часто при пересечении рек устраивают, броды, если преобладающим является грузовое движение (Лаос, Вьетнам, Монголия, Непал и другие страны).

В России и СНГ броды также находят широкое применение, но в основном на предгорных реках с каменистыми руслами (Алтай, Камчатка, Средняя Азия, Дальний Восток и другие регионы).

На периодических водотоках весьма широкое распространение нашли переливные открытые лотки и лотковые искусственные сооружения с групповыми отверстиями в них.

К настоящему времени как в мировой, так и в отечественной практике накоплен весьма значительный опыт проектирования, строительства и эксплуатации затопляемых участков дорог, водопропускных сооружений и переливных лотковых конструкций. Этот опыт имеет большое значение для повторного применения и соответствующих обобщений, включая использование в научно-методическом сопровождении вновь разрабатываемых проектно-строительных решений.

Для этих целей целесообразно использовать монографию (15), впервые рассматривающую теорию и практику устройства водопропускных лотковых сооружений и конструкций.

Как показывает опыт прежних лет, затопляемые подходы в ряде случаев применимы на подъездах к затопляемым народнохозяйственным объектам, на временных дорогах при пересечении как больших водотоков (с широкими до нескольких километров поймами), так и малых водотоков, затопляемых ежегодно и на значительную глубину.

У специалистов существует разный взгляд на высоту верха земляного полотна. Так, в ПМП-91 (11) рекомендуется отметку верха затопляемых подходов назначать выше уровня ледохода. В Методических рекомендациях по проектированию рациональных конструкций земляного полотна периодически затопляемых участков автомобильных дорог (16), для наилучшего сохранения обычных условий прохождения паводка и максимального сохранения рельефа поймы, рекомендуется высоту насыпи принимать не более 0,3 м.

В Методических рекомендациях (16), вопреки практическому опыту, указывается, что проектировать периодически затопляемую дорогу в насыпи высотой более 0,3 м нерационально, так как это требует сооружение сложных и мощных укреплений против размыва, сравнимых с водосливом с плотин.

При сооружении высоких периодически затапливаемых насыпей затраты на их укрепление могут быть сопоставимы с затратами на сооружение незатапливаемой дороги. Однако это может быть установлено лишь на основе технико-экономических расчетов для конкретных условий проложения дороги и ее использования.

Рекомендации НИМП-72 (9) не столь категоричны, но и они не обоснованны как рекомендации работ (11, 16). Так, в них сказано, что на реках с ледоходом, заходящим на пойму, перелив через пойменную насыпь нежелателен. Окончательное решение о назначении верха бровки затопляемых участков дороги возможно после определения и сравнения всех возможных в каждом конкретном случае вариантов.

Затопляемые дорожные объекты (участки дорог и водопропускных сооружений) весьма разнообразны по типам, условиям их планово-высотного расположения, компоновке отдельных сооружений и режиму функционирования во внутригодовом и многолетнем периодах.

Наиболее оптимальный вариант затопляемого объекта (сооружения) и оценка эффективности капитальных затрат в его строительство по сравнению с высоководным вариантом должны прорабатываться путем обоснования выбора и проектной проработки конкурентоспособных типов и вариантов затопляемых объектов (сооружений).

Обоснование выбора таких конкурентоспособных вариантов рекомендуется выполнять с учетом классификации типов затопляемых дорожных объектов (сооружений) и условий их применения в различных условиях функционирования, рассматриваемых в разделе 3 настоящего Методического пособия.

Особо сложные и специфические условия функционирования затопляемых дорожных объектов и сооружений возникают при их расположении в прибрежной полосе морей, озер и океанов, подверженной воздействиям приливно-отливных и сгонно-нагонных явлений.

По частоте проявления эти явления имеют более регулярный характер, чем паводки, половодья и сели на водотоках и могут оказывать совместное с ними влияние на внутригодовые и многолетние режимы функционирования затопляемых дорожных объектов и сооружений.

К другим особенностям этих явлений относится смена направлений движения водных масс на противоположное при приливах (нагонах) и отливах (сгонах), что вызывает неизбежность заполнения водой замкнутых пространств и емкостей рельефа пойменных массивов, разобщаемых дорогой, а также принятия соответствующих мер по ликвидации (недопущению) остаточного подтопления местности и дороги.

Разрушительная способность, регулярность и частота проявления этих явлений, смена направлений движения водных масс обуславливают необходимость выполнения весьма специфических гидравлико-гидрологических расчетов и разработки индивидуальных проектно-строительных решений.

3. Типы, условия применения и особенности функционирования периодически затопляемых дорожно-мостовых сооружений

Периодически затопляемые - это участки автомобильных дорог и водопропускные сооружения, вертикальные отметки которых заранее заданы ниже паводковых горизонтов и экономически оправданы расчетным режимом транспортно-эксплуатационных характеристик движения. На них предусматривается периодическое затопление и связанные с этим временные перерывы или замедление движения транспорта.

К периодически затопляемым следует относить и те высоководные дорожные объекты и сооружения, которые в период их эксплуатации способны подвергаться временному затоплению от недостаточного учета особенностей условий формирования и проявления опасных паводочных процессов и явлений природно-техногенного происхождения.

В общем составе и классификации периодически затопляемых низководных участков дорог и водопропускных сооружений имеют место следующие из них основные типы (рис. 2): низководные мостовые переходы через водотоки (тип 1); переходы через водотоки с высоководными мостами и низководными подходами к ним (тип 2); переходы через водотоки с низководными наплавными мостами и подходами к ним (тип 3); паромные переправы с разновысотными поименно-прибрежными подходами к причальным сооружениям (тип 4); низководные мосты с незатопляемыми подходами к ним (тип 5); переливные мосты-лотки с незатопляемыми и затопляемыми подходами к ним (тип 6); переливные сооружения лоткового типа через малые водотоки с отверстиями а них в виде водопропускных труб для пропуска меженных вод (тип 7); переливные лотковые сооружения для пропуска паводочных и меженных вод малых водотоков с периодическим внутригодовым стоком (тип 8); переливные лотковые сооружения для пропуска селевых потоков, паводочных и меженных вод, периодически формирующихся на малых водосборах (тип 9); вдольбереговые участки дорог, подходов к мостам, паромным переправам, причалам и сооружениям лоткового типа (тип 10).

Рис. 2. Типы периодически затопляемых дорожных объектов и водопропускных сооружений:
1 - РУВВ; 2 - проезжая часть насыпи (лотка); 3 - низководный мост; 4 - высоководный мост; 5 - наплавной мост, 6 - паромная переправа; 7 - подходы и причальные устройства; 8 - переливной лоток с отверстиями; 9 - вдоль береговая дороги с водопропускными трубами; 10 - тоже с переливным лотком тип-8.

Мостовые переходы по типу 1 предусматриваются на автомобильных дорогах, допускающих, как правило, весьма значительный перерыв движения автотранспорта и преимущественно в паводочный сезон. В ряде других случаев они могут устраиваться и без перерыва движения, а с его замедлением при передвижении автотранспорта с ограниченной скоростью в период диапазона колебаний слоя затопления (перелива воды) от предельно допустимого для безопасного движения автотранспорта до отметок незатопляемой поверхности проезда.

Мостовые переходы по типу 1 находят применение как на судоходных и несудоходных относительно больших равнинных реках с широкими односторонними или двухсторонними поймами, так и на средних и малых водотоках.

Мосты, располагаемые на судоходных реках, должны иметь разводные пролеты понтонно-баржевого типа с соответствующим обустройством и оснащением для своевременного вывода их за пределы необходимой судоходной зоны.

Одной из разновидностей этого типа являются мостовые переходы с двумя низководными мостами (рис. 3). Они целесообразны при пересечениях речных долин в местах слияния притоков с основным водотоком и общей акваторией разлива паводочных вод. В этом случае предусматривается низководный мост через основной водоток и аналогичный мост через приток этого водотока.

Мосты в первом типе дорожных объектов и его разновидностях сооружаются из деревянных, железобетонных уши комбинированных конструкций, включающих и металлические элементы опор и пролетов (прокат, трубы).

При недостаточной заделке опор и в других необходимых случаях эти мосты пригружаются в осенне-зимний и весенний периоды, а движение организуется по ледовым и паромным переправам, располагаемым выше или ниже по течению от этих мостов. Устройство паромных переправ может осуществляться применительно к переходам по типу 4 (см. рис. 2).

Пригрузка мостов в эти периоды является одной из мер по сохранению их устойчивости против возможного всплытия и других причин. Период функционирования низководных мостовых переходов (тип 1) определяется заданным режимом движения автотранспорта (с его перерывом или с ограничением), а также с учетом сроков открытия и закрытия движения по мосту.

Необходимость пропуска судовых средств через разводные пролеты низководных мостов вызывает дополнительное увеличение перерыва движения автотранспорта в летние периоды года с начала и до конца сезона возможного судоходства на конкретной река.

Несмотря на вышерассмотренные дополнительные ограничения периодов функционирования и продолжительности перерыва движения автотранспорта по низководным мостовым переходам, следует считать, что они вполне конкурентоспособны как с высоководными, так и с низководными переходами других типов (см. рис. 2).

Однако конкурентоспособность переходов типа 1 по сравнению с другими типами переходов может быть выявлена только при выполнении достаточных технико-экономических расчетов, обоснований и сопоставлений со всеми возможными типами переходов на данном объекте проектирования и применительно к конкретному месту (створу) пересечения речной долины.

Следует при этом учитывать, что низководные мостовые переходы по типу 1 могут обеспечить наибольший экономический эффект и целесообразность применения при их устройстве на реках с преобладающим весенним половодьем, небольшими и кратковременными поднятиями уровней воды в летний период (не превышающих затопление пойменных массивов более чем на 0,3-0,5 м), относительно устойчивой и маловодной меженью, а также в створах этих рек, по которым большая часть расчетных половодных расходов воды проходит по поймам (примерно от 50 до 65%).

При больших расстояниях между двумя низководными мостами (см. рис. 3) и необходимости обеспечения интенсивных или неотложных (бесперебойных) внутрихозяйственных связей между одной из незатопляемых береговых территорий и примыкающих к ней пойменным массивам может возникнуть необходимость переустройства малого низководного моста через приток основной реки в высоководный. Этим мероприятием может быть положено начало реконструкции всего мостового перехода при разновременных на это затратах.

По условиям применения и функционирования наиболее конкурентоспособным вариантом низководных переходов, устраиваемых на больших реках по типу 1, являются переходы по типу 3 с наплавными мостами (см. рис. 2), подробное рассмотрение которых приведено ниже.

Мостовые переходы по типу 2 (см. рис. 2) представляют собой промежуточный тип между низководными переходами (тип 1 и тип 3) и высоководными. Они также, как тип 1 и тип 3, находят применение на судоходных и несудоходных равнинных реках с относительно широкими односторонними или двухсторонними поймами.

Однако в отличие от мостовых переходов типа 1 и типа 3 переходы по типу 2 могут применяться и быть целесообразными на реках не только с преимущественным в году половодным весенним режимом речного стока, но и на реках с многопиковыми паводками весенне-летнего и осеннего периодов, включая половодья, дождевые паводки и паводки смешанного происхождения.

Мостовые переходы по типу 2 могут применяться применительно к двум принципиально различным случаям (вариантам) их транспортно-эксплуатационного использования и проектирования: 1 - для временного функционирования затопляемых подходов до их реконструкции в высоководные; 2 - дни постоянного и целевого функционирования по условиям жизнеобеспечения и народнохозяйственного использования.

Целесообразность и правомерность устройства мостовых пароходов типа 2 применительно к любому варианту их транспортно-эксплуатационного использования должны быть изначально обусловлены заданием заказчика на проектирование или технико-экономическими расчетами, обоснованиями и сопоставлениями с конкурентоспособными низководными (тип 1 и тип 3) и высоководными вариантами мостовых переходов.

Эффективность и целесообразность устройства мостовых переходов по типу 2 применительно к обоим случаям (вариантам) их транспортно-эксплуатационного использования должны определяться с учетом реальной перспективы возможного увеличения интенсивности движения автотранспортных средств, их состава, а также с учетом необходимости равномерного вложения инвестиций в строительство, предназначения и народнохозяйственной значимости этих дорожных объектов.

При наличии перспективы реконструкции низководных подходов в высоководные отверстие моста, его схема, отметки заглубления опор, возвышение низа пролетных строений и другие конструктивные особенности моста должны быть определены применительно к его постоянному (долговременному) функционированию; категории дороги, на которой он расположен; степени ответственности; а также с учетом условий судоходства, карчехода, ледовых явлений и других факторов.

Подходы к мостовым переходам по типу 2 могут устраиваться как с допущением перерыва движения по ним в паводочные периоды года, так и с ограничением скорости передвижения по ним. В любом из этих двух случаев проезжую часть подходов и укрепление откосов целесообразно устраивать с применением строительных материалов и укрепительных конструкций, допускающих их повторное применение при реализации реконструкции мостового перехода и превращения его в высоководный.

Отверстие мостов на переходах типа 2, предназначаемых для постоянного и целевого функционирования с затопляемыми подходами, должно быть определено на расчетный расход воды требуемой или заданной вероятности превышения, но не более 1% за вычетом суммарной доли части этого расхода, приходящегося (проходящего) по пойменным затопляемым участкам подходов. Оно но должно быть менее ширины устойчивого бытового русла в заданном створе. В этом случае менять затопляемые подходы на незатопляемые нельзя, так как это вызовет затопление моста.

Высоководные мосты для постоянного и целевого функционирования с затопляемыми подходами должны быть устойчивы против различного рода паводочных и ледово-термических воздействий.

Частота и суммарная продолжительность внутригодового затопления этих подходов: суммарная доля части расчетного расхода воды, проходящего по пойменным затопляемым участкам подходов, должны определяться применительно к расчетному режиму движения автотранспортных средств с перерывом этого движения или с ограничением скорости их передвижения в паводочные периоды. Одной из разновидностей мостовых переходов типа 2 с постоянным и целевым функционированием затопляемых подходов на внегородских дорогах низших категорий являются мостовые переходы через малые и средние водотоки (рис. 4). Основной их особенностью является то, что они позволяют осуществлять сброс части паводочного стока любого происхождения по низководным участкам дорог или лотковым сооружениям, устраиваемым на пойменных или пониженных участках местности, примыкающим к дну, бортам логов или руслам водотоков.

В качестве высоководного сооружения в этом типе малого перехода (см. рис. 4) могут быть использованы прямоугольные железобетонные трубы типовых размеров и конструкций. Могут быть применены и групповые отверстия из круглых железобетонных труб типовых размеров и конструкций как в русле водотока или по дну лога, так и в тело затопляемого участка дороги в дополнение к русловым и водопропускным трубам.

Наряду с весьма низкой строительной стоимостью переходы этого типа (см. рис. 4) обладают и рядом других преимуществ для автомобильных дорог низших категорий. Так, они позволяют обеспечивать бесперебойный режим движения автотранспортных средств с заданной скоростью за счет назначения отметки проезда в пониженной части затопляемой насыпи, соответствующей этому режиму и скорости движения.

Эти переходы (см. рис. 4) позволяют избежать возникновения подпора воды с верховой части дороги, исключить аккумуляцию паводочных вод перед дорогой и нежелательное подтопление прилегающих земель и самой дороги.

Рис. 3. Переход с двумя затопляемыми мостами и подходами:
1 - затопляемые подходы; 2 - затопляемый деревянный мост через р. Хопер; 3 - разводной пролет; 4 - затопляемый деревянный мост через р. Бузулук

Рис. 4. Переход с высоководным мостом и низководным подходом к нему в виде переливной насыпи или лотка:
1 - РУВВ; 2 - мост; 3 - низководный подход к мосту.

Рис. 5. Конструкции переливного лотка через постоянный малый водоток:
1 - покрытие лотка; 2 - фильтрующая насыпь; 3 - земляное полотно дороги; R - радиус вертикальной кривой; hк - критическая глубина быстротока; b - ширина разлива; l - уклон продольного профиля дороги; РУПВ - расчетный уровень подпертой воды

Переходы через водотоки с низководными наплавными мостами и подходами к ним (тип 3) находят применение на судоходных и несудоходных равнинных реках с преимущественными половодьями весеннего периода и относительно устойчивой высокой меженью летне-осеннего периода года.

Они могут находить применение и на реках с однопиковыми паводками дождевого и смешанного происхождения и высоким уровнем стояния меженных вод

Переходы типа 3 конкурентоспособны с переходами, устраиваемыми по типу 1, типу 2 и типу 4 (см. рис. 2), а также с высоководными мостовыми переходами, а поэтому они должны вариантно сопоставляться с этими конкурентоспособными типами переходов.

Мостовые переходы типа 3 в отличие от переходов типа 1 наиболее целесообразны на реках со значительной шириной русла, водностью в меженный летне-осенний период и глубинами воды в русле в этот период.

Период их функционирования определяется от начала наведения и до начала разборки наплавного моста. Колебания уровней воды в этот период учитываются двухсторонними консольно-подвижными переходными конструкциями моста, сопрягающимися с торцевыми откосными причальными участками левобережных и правобережных подходов к нему.

Суммарная продолжительность перерыва движения автотранспорта по наплавному мосту в период судоходства складывается из времени на вывод разводных секций моста, пропуск судов и наведение этих секций в исходное положение Чем больше интенсивность движения судов по реке, тем продолжительнее суммарный период перерыва движения автотранспорта по наплавному мосту.

В зависимости от конкретных условий судоходства может иметь место одиночный или групповой пропуск судов через наплавной мост. Наиболее оптимальный режим пропуска судов через наплавной мост и режим передвижения автотранспорта по нему может быть установлен в результате выполнения соответствующего технико-экономического анализа и соответствующих согласований с территориальными органами управления судоходства и автомобильными дорогами.

Одной из разновидностей мостовых переходов типа 3 являются переходы с наплавными мостами и высоководными подходами к ним. Эта разновидность мостовых переходов является конкурентоспособным вариантом с высоководными мостовыми переходами и переходами, устраиваемыми по типу 1, типу 2, типу 4, типу 5 и типу 6 (см. рис. 2)

Однако при вариантном сопоставлении этих типов следует учитывать ряд факторов, ограничивающих нормальные условия функционирования наплавных мостов как с низководными, так и с высоководными подходами к ним. И прежде всего - волновые и ледовые воздействия, ледостав, карчеход, лесосплав, значительные скорости течения воды, интенсивность судоходства, водные акватории большой ширины и другие

Мостовые переходы с наплавными мостами находят применение и могут функционировать как краткосрочные для организации движения автотранспорта в межпаводочные периоды и для наведения жизненно важных переправ в чрезвычайных ситуациях, как временные на период строительства низководных и капитальных высоководных мостовых переходов, так и как постоянные до наступления необходимых сроков их переустройства в высоководные.

Подходы к наплавным мостам и особенно высоководные не должны вызывать значительное стеснение водного потока в створе мостового перехода, так как это может вызвать повышение скоростей течения, а также подмывы береговых линий русла и торцевых участков этих подходов, на которых размещаются причальные и консольно-опирающиеся устройства мостов.

На значительных по ширине водных акваториях рек, озер, заливов, водохранилищ и других водных объектах с высоким периодическим (сезонным) и постоянным внутригодовым уровнем воды и при больших глубинах находят весьма широкое применение паромные переправы с разновысотными поименно-прибрежными подходами к причальным сооружениям по типу 4 (см. рис. 2).

Этот тип переходов может применяться как для постоянного функционирования в качестве альтернативного варианта по отношению к высоководным мостовым переходам, так и для временного сезонного функционирования по обеспечению автотранспортных связей в паводочно-половодные периоды (на переходах типа 1, типа 3 и типа 5) и в весенне-летне-осенний период на многоводных и глубоководных реках и других водных объектах со значительной акваторией.

Он может применяться и для краткосрочного функционирования при организации движения автотранспорта в паводочные периоды в чрезвычайных и жизненно важных ситуациях.

Разновысотные поименно-прибрежные подходы, включая и низководные, предусматривают возможность причаливания к ним паромов при разных уровнях воды в реках. Эти подходы применяются на реках с широкими поймами в целях обеспечения необходимых глубин воды в поименно-прибрежных массивах для передвижения парома и организации спусков автотранспорта с берегов к причальным устройствам, размещенных на подходах к ним.

При высоких уровнях воды низководные подходы функционируют как затопляемые и непроезжаемые, а при низких уровнях воды они становятся причальными и используемыми для передвижения автотранспорта к парому и выезду с него. Поэтому низководные подходы более протяженные, чем высоководные.

На высоких берегах речных долин подходы к причальным устройствам паромных переправ устраивают в выемках или в виде спуска по склонам берегов. В этом случае причаливание паромов организуется непосредственно к таким видам подходов в любом диапазоне колебаний уровней воды расчетного периода функционирования паромных переправ.

Продолжительность периода функционирования паромных переправ определяется сроками начала и конца их организации с учетом проезжаемости подходов и других местных факторов.

Продолжительность передвижения автотранспорта по переходам с применением паромных переправ определяется суммарным временем ожидания парома, с погрузкой на него, передвижением по водному объекту и выгрузкой с парома.

Продолжительность ожидания парома автотранспортом и перерыва, вследствие этого, движения, а также пропускная способность переходов через водотоки, устраиваемых по типу 4 (см. рис. 2), находятся в зависимости от количества курсирующих паромных средств, их вместимости, числа рейсов в сутки и ряда других факторов.

В зимний период движение автотранспорта организуется по ледовым переправам.

Перерывы движения автотранспорта по переходам типа 4 в период работы паромных переправ происходят в промежутки времени от окончания функционирования ледовых переправ и до начала организации паромного движения, а также от окончания функционирования паромного движения и до начала движения по ледовым переправам.

Все рассмотренные выше положения, связанные с продолжительностью периода функционирования паромных и ледовых переправ, а также с оценкой перерывов движения и организацией движения по переходам этого типа, подлежат детальному технико-экономическому анализу с учетом конкретных условий формировании и проявления паводочных, ледовых и других процессов во внутригодовом и многолетнем периодах эксплуатации этих переходов.

Низководные мосты с незатопляемыми подходами (тип 5) находят наиболее широкое применение при пересечении автомобильными дорогами сравнительно узких речных долин в горной, предгорной и холмистой местностях. Объекты этого типа наиболее целесообразны в труднодоступных районах при пересечениях несудоходных рек и водотоков с относительно коротким весенним или летним паводочным периодом, непродолжительными и с небольшим количеством паводков (4-5) в этом периоде, а также на реках с периодическим стоком.

Совокупность таких изначально исходных условий формирования и проявления паводочных процессов с короткими и относительно редкими потенциально возможными паводками и небольшой сезонной интенсивностью движения предопределяют возможность значительного снижения стоимости строительства низководных мостов по типу 5 (см. рис. 2) за счет допущения преобладающего и более продолжительного периода с перерывом движения в затопляемом режиме функционирования этих объектов в многолетнем внутригодовом периоде.

В этом варианте устройства низководного моста суммарная продолжительность периодов с ограниченной скоростью движения на подъеме и спаде уровней воды в диапазоне от отметок проезда по мосту до предельно допустимого уровня возможного начала (окончания) движения может быть весьма незначительной и составлять 2-4 часа на средних и малых горных реках и реках предгорной зоны.

Аналогичные условия функционирования по сравнению с типом 5 присущи низководным мостам, устраиваемым по типу 6 (см. рис. 2). Однако мосты по типу 6 наиболее целесообразны в предгорной местности о местах выхода рек из гор.

Низководные мосты типа 6 устраивают из сборно-монолитного или монолитного бетона. Длину этих мостов определяют, исходя из конкретных условий мест пересечения рек с учетом необходимости перекрытия ими активной русловой зоны. Размеры пролетов могут изменяться от 1,5 до 3-4 м. Ширина опор может изменяться от 0,4 до 1-1,2 м.

Опоры этих мостов опираются на фундаментную плиту, заглубляемую в толщу аллювия не менее 0,5-0,7 величины перемываемого слоя русловых отложений. Под концевыми частями фундаментной плиты, располагаемыми выше и ниже по течению, устраивают укрепительные ленточные упоры-зубы, заглубляемые в толщу аллювия на глубину не менее величины перемываемого слоя русловых отложений.

Мосты с фундаментной плитой функционируют как сооружения лотковую типа. Они известны как переливные мосты-лотки.

В отдельных случаях при длине пролетов более 4 м, а также при наличии близкорасположенных скальных неразмываемых грунтов русла опоры мостов типа 6 могут быть устроены на этих грунтах.

При устройстве мостов типа 5 и типа 6 следует учитывать возможность истирания и повреждения их опор от воздействий твердого стока.

В концевых участках мостов типа 6 могут быть применены бетонные и железобетонные переходные конструкции в виде переливаемых массивов прямоугольного поперечного сечения, располагаемых за пределами моста в русловой зоне; плит на дневной поверхности прибрежно-русловых частей водотоков за пределами моста; укрепленных насыпей на возвышенных участках прибрежно-русловой зоны.

Возможность заносимости отверстий мостов типа 5 и типа 6 твердым стоком может быть уменьшена за счет периодического забора из русел рек галечнико-гравийного или валунно-галечникового материала. Забор этого материала возможен на участках рек с избыточным отложением остатков твердого стока, а также при выполнении соответствующих согласований с природоохранными органами и органами рыбнадзора.

Как правило, такой забор остатков твердого стока возможен и целесообразен из русел рек с периодическим речным стоком. При наличии такой возможности в местах пересечения наиболее крупных рек могут быть организованы карьерно-сортировочные и дробильные хозяйства.

Объем и места забора остатков твердого стока должны быть тщательно обоснованы расчетами и контролироваться в процессе карьерных разработок Это необходимо для того, чтобы не вызвать эрозионное понижение русла роки и развитие попятного размыва, а также размывов береговой линии, перемещения русла, разрушения моста и других нежелательных последствий.

Во внепаводочный сезон низководные мосты по типу 5 и типу 6 позволяют обеспечить беспрепятственный пропуск меженных русловых под среднемноголетнего и многолетнего их проявления.

Величины пролетов этих мостов обуславливаются наличием на реках карчехода и размерами отдельных карчей, наличием строительных материалов и конструкций, также возможностями строительных организаций и их оснащенностью мостостроительным оборудованием и другими факторами.

Расчетные величины длительности периодов с перерывом и замедленным движением с ограниченной скоростью, а также соотношения продолжительности этих периодов наиболее обоснованно и достоверно могут быть определены по фактическим графикам ежегодных колебаний уровней воды, а также по задаваемым отметкам проезда по мосту и предельно допустимого уровня начала (окончания) передвижения в затопляемом режиме функционирования моста.

Сооружения по типу 7, типу 8 и типу 9 являются переливными водопропускными сооружениями лоткового типа (см. рис. 2). Движение автотранспорта осуществляется по их укрепленной поверхности, которая одновременно является периодически затопляемым и переливным лотком - водосливом.

Преимущественное и наиболее массовое применение этих трех типов лотковых водопропускных сооружений имеет место в горной, холмистой, пересеченной и предгорной местности на сравнительно небольших водотоках с периодическим и меженным поверхностным стоком.

Протяжение лотковых сооружений вдоль дороги определяется суммой необходимой длины их водопропускной части и длиной двух концевых участков, предназначенных для въезда автотранспорта в пониженную затопляемую часть этих сооружений и выезда с нее.

Отверстие водопропускной части лотковых сооружений определяется шириной разлива воды в ней при расчетном уровне высоких вод (РУВВ) в паводочный сезон.

Длина концевых участков лотковых сооружений определяется расчетными величинами радиусов вогнутых и выпуклых кривых продольного профиля дороги.

Лотковые сооружения типа 7, типа 8 и типа 9 способны пропускать паводочный, периодически возникающий поверхностный и меженный сток пересекаемых водотоков, а также селевые потоки.

Они применимы для двух режимов функционирования по безопасному пропуску автотранспортных средств в периоды затопления: 1 - с кратковременными перерывами движения в периоды затопления их поверхности расчетными или сверхрасчетными паводками; 2 - для передвижения по ним с ограниченной скоростью в периоды расчетного затопления водой их поверхности (водопропускной части).

Оба эти режимы функционирования лотковых сооружений, устраиваемых по типу 7, типу 8 и типу 9, конкурентоспособны как по отношению друг к другу, так и к варианту высоководных переходов через водотоки.

Выбор оптимального режима функционирования и сопоставление различных вариантов устройства переходов через водотоки должен обуславливаться технико-экономическими расчетами и строительно-эксплуатационной целесообразностью с учетом конкретных природных условий формирования и проявления паводочных процессов, интенсивности и состава движения автотранспорта, конструктивных особенностей лотковых сооружений типа 7, типа 8 и типа 9, а также ряда других факторов.

Предельно допустимые условия возможного передвижения автотранспорта (и в том числе с ограниченной скоростью) по лотковым водопропускным сооружениям в период их затопления лимитированы предельными критериями устойчивости различных типов автомобилей против их сдвига и опрокидывания, а также захлестывания и заполнения водой их жизненно важных узлов и конструктивных элементов.

Критериями допустимого и возможного передвижения автотранспорта по затопляемым лотковым сооружениям являются расчетные для каждого типа автомобилей предельные величины глубин и соответствующие им скорости перелива воды через пониженную водопропускную часть этих сооружений.

Фактические, заданные или требуемые по технико-экономическим расчетам отверстия лотковых сооружений типа 7, типа 8 и типа 9, а также отметки пониженных их водопропускных частей (отметки проезда по ним) и расчетные уровни воды во многом определяют тот или иной режимы функционирования и применения лотковых сооружений и их конструктивные особенности.

Лотковые сооружения по типу 9 являются простейшими из всех других типов переливных лотков. Их очертание в продольном профиле диктуется рельефом местности в створе дороги, а пониженная водопропускная часть устраивается в виде вогнутой кривой или ее отрезка. Эти сооружения вписывают вертикальными кривыми в пониженную часть рельефа и плавно сопрягают с прилегающими к ним соседними участками продольного профиля.

Весьма часто пониженную часть сооружений типа 9 возвышают над дном логов и поверхностью земли на 0,2-0,3 м. При таком их устройстве они способны пропускать паводочный, поверхностный и меженный сток, функционируя с перерывом движения автотранспорта в паводочные периоды. И лишь при слое перелива воды менее предельно допустимого эти сооружения могут обеспечить передвижение автотранспорта с ограниченной скоростью.

Для обеспечения движения автотранспорта с преимущественным режимом бесперебойного передвижения с ограниченной скоростью в период затопления необходимо повысить отметки проезда (пониженной водопропускной части) лоткового сооружения (типа 9). При этом длина лотка в продольном его профиле увеличится за счет подпора воды в верхнем бьефе. Для уменьшения этого подпора, застоя воды перед дорогой и увеличения водопропускной способности лоткового сооружения для обеспечения преимущественного режима бесперебойного движения в теле лоткового сооружения типа 9 целесообразно устраивать водопропускные трубы.

Лотковые сооружения по типу 9 могут применяться в сочетании с высоководными мостами как одна из разновидностей сооружений типа 2 (см. рис. 4). Они могут быть применены и на высоководных подходах к незатопляемым мостам как одно из эксплуатационных мероприятий по обеспечению регулированного перелива воды, стихийно возникающего на существующих высоководных насыпях и угрожающих их разрушению. Конструктивно такие лотковые сооружения решаются в виде плавного понижения продольного профиля отдельных участков земляного полотне, предназначенных для перелива воды через дорогу и укрепления откосов.

На относительно ровных участках местности с распластанными логами и нечетко выраженными руслами малых водотоков наиболее применимы конструкции переливных лотков, разработанные Союздорпроектом в 1965-1960 гг. (тип 8). Они нашли применение на ряде объектов дорожного строительства, а ряд из них успешно эксплуатируется более 30 лет.

Конструкции типа 8 находят применение и при пересечении водотоков с относительно широкими русловыми зонами в полупустынных районах с периодическим и кратковременным стоком поверхностных вод. В этих случаях лотковое сооружение устраивается в виде армированной цементобетонной плиты толщиной 0,2-0,25 м, укладываемой по галечнико-гравийному или песчано-гравийному дну русла реки по всей его ширине с выходами за пределы береговой линии

При наличии четко выраженного русла с постоянным меженным стоком летне-осеннего периода наиболее предпочтительны лотковые сооружения, устраиваемые по типу 7 (см. рис. 2). Они так же, как и конструкции типа 8, были впервые разработаны и внедрены в строительство Союздорпроектом в 1965- 1966 гг.

Отверстия для пропуска воды под лотковой частью сооружения типа 8 устраивают из круглых или прямоугольных водопропускных труб. Переливные лотки с отверстиями могут иметь единичные и многосекционные отверстия.

Единичные отверстия служат для пропуска в основном меженных и поливных вод, а многосекционные - для пропуска и определенной части паводочного стока на более значительных водотоках.

Переливные лотки с многосекционными отверстиями могут применяться на реках, несущих твердый сток не только во взвешенном, но и во влекомом состоянии. В этих случаях их устройства вся ширина русловой активной зоны может быть перекрыта лотковым многосекционным сооружением в сочетании с открытыми лотками типа 8 на концевых участках для обеспечения въезда и выезда на берега.

Для обеспечения пропуска под лотковым сооружением части поверхностного стока находят применение разновидности конструкций типа 6, типа 7 и типа 8 с применением камненабросных хорошо фильтрующих материалов (рис. 5).

Фильтрующие насыпи лоткового типа (см. рис. 5) следует применять только при надежном обосновании коэффициента и объема фильтрации воды через тело сооружения. Фильтрующий камненабросной материал может располагаться как под нижней частью лоткового сооружения, так и под всей длиной этого сооружения, что должно определяться расчетами требуемого объема фильтрации воды с учетом процессов заиления.

Периодически затопляемые участки автомобильных дорог вдоль берегового расположения (тип 10, см. рис. 2) составляют часто встречающуюся и особо специфическую по условиям функционирования группу дорожных сооружений.

Участки дорог могут располагаться у бортов речной долины, на пойменных массивах и в непосредственной близости от русел рек. Во всех этих случаях расположения они испытывают двухстороннее периодическое подтопление и затопление от паводочного стока рек (вдоль которых они находятся), а также от поверхностного и паводочного стока пересекаемых ими притоков рек, малых логов или склонового стока с бортов речной долины.

Эти особенности подтопления и затопления предопределяют необходимость изучения внутригодового режима формирования и проявления паводочных, межпаводочных, ледово-термических, волновых, сгонно-нагонных и других процессов и явлений, способных возникнуть не только на основной реке, но и на ее притоках.

Конструкция затопляемой насыпи должна соответствовать длительности подтопления и возможности попеременного двухстороннего перелива воды как с речной, так и с прибрежно-бортовой стороны. Для ликвидации застоя воды в пойменно-прибрежной зоне, отсекаемой дорогой, и перепуска через затопляемую дорогу паводочного, меженного и поверхностного стока возникает необходимость устройства водопропускных сооружений в пониженных местах продольного профиля, а также о местах пересечения логов и водотоков, являющихся притоками основной реки.

В качестве таких водопропускных сооружений на затопляемой вдоль береговой дороге могут быть применены лотковые сооружения по типу 7, типу В или комбинированному типу (см. рис. 5).

Продолжительность затопления и различные режимы функционирования затопляемой дороги вдольберегового расположения по безопасному пропуску по ней автотранспорта в периоды затопления должны оцениваться применительно к режиму речного стока основной реки и стоку пересекаемых логов (склонов) и водотоков с учетом возможности их совпадения или несовпадения во времени.

4. Основы проектирования периодически затопляемых дорожно-мостовых объектов и сооружений

Периодически затопляемые участки автомобильных дорог и водопропускные сооружения могут быть применены в следующих трех основных случаях их предназначения и функционирования:

1) как самостоятельные титульные дорожные объекты, предназначенные для пересечения наиболее крупных водных объектов (тип 1, тип 2, тип 3, тип 4, тип 5 и тип 6);

2) как основные типы малых и средних водопропускных сооружений на всем протяжении дорог, допускающих перерывы или замедление движения автотранспорта в паводочные периоды года (тип 7, тип 8, тип 9 и их разновидности);

3) как дополнительные и переходные (до начала реконструкции) типы малых и средних водопропускных сооружений (тип 2, тип 6, тип 7, тип 8, тип 9 и их разновидности) в сочетании с высоководными сооружениями.

Основная направленность процесса проектирования низководных и периодически затопляемых участков дорог и водопропускных сооружений должна быть ориентирована на установление и обоснование транспортно-эксплуатационной целесообразности и технико-экономической эффективности функционирования автомобильных дорог с этими типами дорожных сооружений.

Оптимальный вариант строительства автомобильной дороги с периодически затопляемыми ее участками и водопропускными сооружениями может быть установлен лишь на основе детальной и достоверной проектной проработки и сопоставлении друг с другом вариантов проектируемой дороги с различными конкурентоспособными режимами ее функционирования по пропуску автотранспортных средств во внутригодовом периоде.

Проектной проработке должен подлежать каждый из следующих пяти основных режимов возможного функционирования автомобильных дорог с заданной или требуемой транспортно-эксплуатационной способностью: 1) бесперебойный во внутригодовом периоде; 2) с замедлением движения автотранспорта по всем затопляемым дорожным объектам (сооружениям) в паводочные периоды; 3) с допущением перерывов движения по всем дорожным сооружениям в паводочные периоды; 4) комбинированный с бесперебойным движением во внутригодовом периоде по наиболее крупным и ответственным высоководным сооружениям и с замедлением движения по всем остальным сооружениям, затопляемым в паводочные периоды; 5) комбинированный с бесперебойным движением во внутригодовом периоде по наиболее крупным и ответственным высоководным сооружениям и с допущением перерыва движения по всем остальным сооружениям, затапливаемым в паводочные периоды.

Вариантная проработка каждого из этих пяти режимов возможного внутригодового функционирования проектируемой автомобильной дороги должна основываться на результатах, выполненных в процессе проектирования расчетов, инженерных прогнозов и обоснований по:

• определению расчетно-прогнозной интенсивности движения автотранспортных средств, их состава, габаритов и грузоподъемности;

• оценке предназначения проектируемой дороги и перспективы ее использования применительно к народнохозяйственным целям, жизнеобеспечению прилегающих населенных пунктов, к возможному возникновению чрезвычайных ситуаций и к другим целям;

• определению возможности допущения перерывов движения автотранспорта или его замедленного передвижения с ограниченной скоростью в паводочные периоды; сезонности и продолжительности такого допущения применительно как к отдельным, так и ко всем пересекаемым водотокам, а также к конкретным разновидностям автотранспортных средств;

• определению предельно допустимых слоев перелива воды для безопасного передвижения с ограниченной скоростью всех разновидностей и типов автотранспортных средств (включая и строительную технику) по затопляемым насыпям и водопропускным сооружениям в паводочный период;

• определению мест расположения и количеству требуемых водопропускных сооружений;

• выявлению условий формирования и установлению расчетных гидрологических характеристик внутригодового распределения речного (поверхностного) стока по всем пересекаемым водотокам;

• выявлению и установлению расчетных гидрологических характеристик формирования и проявления паводочных, ледово-термических, сгонно-нагонных, волновых, селевых и других природно-техногенных процессов по всем пересекаемым водным объектам;

• установлению режима затопления пойменных массивов и местности, прилегающей к затопляемым дорожным объектам и сооружениям;

• определению расчетных величин максимальных расходов и уровней воды в нестесненных створах всех пересекаемых водотоков с вероятностью превышения 0,3, 1, 2, 3, 4, 5, 10 и 50%;

• выбору и сопоставлению между собой конкурентоспособных типов и конструкций высоководных водопропускных сооружений применительно к их использованию на малых, средних и больших водотоках;

• установлению наиболее оптимальных и целесообразных типов, размеров и конструкций высоководных водопропускных сооружений (малых, средних и больших), рекомендуемых к сопоставительному анализу и проектированию для высоководного (бесперебойного) режима их функционирования на всем протяжении проектируемой дороги или на отдельных водотоках в сочетании с низководными затопляемыми сооружениями;

• разработке проектно-строительных решений и определению объемно-стоимостных показателей по всем типам высоководных водопропускных сооружений, принятых для сопоставительного анализа, проектирования и использования в варианте высоководного (бесперебойного) их функционирования на всем протяжении проектируемой дороги или на отдельных водотоках в сочетании с низководными периодически затопляемыми сооружениями;

• выбору и сопоставлению между собой конкурентоспособных типов и конструкций низководных периодически затопляемых водопропускных сооружений (насыпи, мосты, переливные лотки) применительно к их использованию на малых, средних и больших водотоках;

• установлению наиболее оптимальных и целесообразных типов, размеров и конструкций низководных периодически затопляемых водопропускных сооружений (малых, средних и больших), рекомендуемых к сопоставительному анализу и проектированию для низководного периодически затопляемого (перебойного или с замедленным движением) режима их функционирования на всем протяжении проектируемой дороги или на отдельных водотоках в сочетании с высоководными водопропускными сооружениями,

• разработке проектно-строительных решений и определению объемно-стоимостных показателей по всем типам низководных периодически затопляемых водопропускных сооружений, принятых для сопоставительного анализа, проектирования и использования в варианте низководного периодически затопляемого их функционирования на всем протяжении проектируемой дороги или на отдельных водотоках и сочетании с высоководными водопропускными сооружениями;

• разработке оптимальных проектно-строительных решений и определению объемно-стоимостных показателей устройства земляного полотна, дорожной одежды, укреплений откосов водоотвода, регуляционных сооружений, временных и вспомогательных сооружений, обстановки дороги, организации строительства, а также охраны окружающей среды применительно к рассмотренным выше пяти режимам возможного функционирования автомобильных дорог.

Основными требованиями и критериями по обеспечению и оценке достоверности и достаточности вариантных проработок и результатов их сопоставления по каждому из пяти режимов возможного внутригодового функционирования проектируемой дороги или отдельного титульного дорожного объекта являются:

• выполнение всех проектных работ на единой исходной информации о районе строительства, основанной на результатах проведения инженерных изысканий;

• полнота и качество материалов инженерных изысканий по всему комплексу вопросов проектирования;

• проведение проектно-изыскательских работ с максимальным использованием и соблюдением существующей нормативно-методологической базы инженерных расчетов и назначения транспортно-эксплуатационных показателей плана трассы, продольного и поперечного профилей дороги и других ее элементов расположения на местности;

• индивидуальное обоснование основных положений проектирования низководных и периодически затопляемых водопропускных сооружений и их расчетных транспортно-эксплуатационных и гидравлико-гидротехнических параметров (характеристик), не имеющих отражения и регламентации в ныне действующих нормативно-рекомендательных документах;

• индивидуальное обоснование тех основных положений и случаев проектирования высоководных автомобильных дорог, которые обусловлены строительными нормами (1) к необходимости такого обоснования (см. раздел 2);

• индивидуальное обоснование выбора и проектирования рекомендуемых конструкций низководных и периодически затопляемых водопропускных сооружений и участков дорог.

Вариантные проектные проработки устройства низководных участков дорог или мостов, а также периодически затопляемых водопропускных сооружений должны учитывать реальную перспективу их переустройства в высоководный режим на всем протяжении проектируемой дороги или на отдельных водотоках.

Степень детальности проектных проработок должна соответствовать стадии проектирования, а точность определения сопоставительных и результирующих объемно-стоимостных показателей должна быть достигнута на первой стадии проектирования и не отличаться более чем на ±5% от результатов работ на последующих стадиях.

Инженерные изыскания должны предусматривать сбор, анализ и обобщение исходных материалов по инженерному изучению и прогнозу изменения экономических, топографических, гидрометеорологических, геологических и экологических условий района расположения проектируемой дороги, а также по поиску и разведке месторождений дорожно-строительных материалов и организаций строительства.

При необходимости проведения проектных проработок низководных, высоководных и комбинированных режимов возможного внутригодового функционирования проектируемой дороги (или отдельного титульного дорожного объекта) с целью выполнения сопоставительного анализа результатов этих проработок между собой инженерные изыскания должны проводиться в таком составе и объеме, которые позволяли бы обеспечить исходной информацией проектирование каждого из этих режимов.

Реализация такой направленности процесса проектирования предопределяет необходимость большего объема, детальности и трудоемкости проектно-изыскательских работ с учетом их особой специфики по сравнению с разработками проектов только высоководных дорожных объектов.

Программы проведения изыскательских работ по обеспечению реализации процесса проектирования низководных и периодически затопляемых сооружений должны быть ориентированы на выполнение такого комплекса инженерных изысканий, который предусматривал бы полный комплекс изысканий, необходимых для проектирования высоководных дорожных объектов, а также дополнительные изыскательские работы по учету особенностей применения и функционирования низководных и периодически затопляемых сооружений.

При разработке программы и проведении инженерных изысканий для проектирования высоководных объектов (сооружений) следует руководствоваться требованиями, рекомендациями и методами, регламентированными общеотраслевыми, и ведомственными документами (6, 7, 8, 11, 17, 18, 19).

Для учета особенностей экономических, гидрологических, гидротехнических, экологических и транспортно-эксплуатационных условий функционирования низководных и периодически затопляемых дорожных объектов (сооружений) и получения дополнительной изыскательской информации необходимо при разработке программы и проведении инженерных изысканий руководствоваться рекомендациями работы (15), а также рекомендациями раздела 9 настоящей работы.

При организации и выполнении инженерных изысканий, а также проектировании низководных и периодически затопляемых дорожных объектов (сооружений) необходимо учитывать и руководствоваться: заданием заказчика; типами конкурентоспособных сооружений; общим составом комплекса конструктивных элементов этих сооружений; конкурентовозможными условиями планово-высотного их размещения на местности; основными техническими нормами и транспортно-эксплуатационными показателями проектирования автомобильных дорог и водопропускных сооружений на них; нормативными требованиями устройства земляного полотна, дорожных одежд, пересечений и примыканий, а также на организацию и безопасность движения автотранспортных средств, обустройство дорог и защитные сооружения; расчетно-прогнозными критериями вероятности превышения воздействий паводочных и других опасных процессов природно-техногенного происхождения; предельно допустимыми слоями перелива воды через верх проезжей части (поверхность дороги) для безопасного передвижения с ограниченной скоростью всех разновидностей и типов автотранспортных средств (включая и строительную технику) по периодически затопляемым насыпям и водопропускным сооружениями паводочные периоды; требованиями охраны окружающей природной среды и местных органов управления.

В зависимости от конкретных условий, целей и задач строительства заданием на проектирование может быть обусловлена необходимость проектных проработок одного или нескольких вариантов режима возможного внутригодового функционирования дорожных объектов (сооружений).

Однако наиболее оптимальный режим функционирования низководных и периодически затопляемых дорожных объектов (сооружений) и наибольшая обоснованность оценки эффективности и окупаемости затрат на их строительство могут быть достигнуты лишь при выполнении совместных проектных проработок и сопоставительного анализа низководного, высоководного и комбинированного режимов функционирования этих объектов (сооружений).

Поэтому в задании заказчика на проектирование следует предусматривать выполнение одновременных и совместных проработок этих режимов функционирования дорожных объектов (сооружений) с учетом и обозначением конкурентоспособных типов низководных и периодически затопляемых объектов (сооружений), а также четырех возможных вариантов их функционирования во внутригодовом периоде.

При выборе конкурентоспособных типов низководных и периодически затопляемых объектов (сооружений) для последующих вариантных проработок следует руководствоваться условиями их применения и функционирования, подробное рассмотрение которых отражено в разделе 3 настоящей работы

В общий состав комплекса конструктивных элементов низководных и периодически затопляемых объектов (сооружений) входят: искусственное (водопропускное) сооружение или средство переправы через основной водоток, пересекаемый дорогой (мост, паромная и ледовая переправы, лотковые сооружения); подходы к этому сооружению, располагаемые как в пределах затопления (низководные, высоководные или комбинированные из них), так и вне зоны затопления (высоководные); малые водопропускные сооружения, устраиваемые на этих подходах в пониженных местах и при пересечении проток, ручьев и логов для водоперепуска меженных и поверхностных вод; сопрягающие и причальные устройства, располагаемые между подходами и основным искусственным (водопропускным) сооружением или для обеспечения движения автотранспорта с наплавных мостов и паромных средств; регуляционные, выправительные и берегозащитные конструкции; подводящие и отводящие русла; укрепления откосов и обочин затопляемых и незатопляемых участков подходов; укрепления прилегающих к подходам участков местности (подошвы насыпей, оврагов, подводящих и отводящих русел и других мест); съезды и переезды подходов на затопляемых прибрежных участках их расположения; конструкции обустройства мостов и подходов сигнальными и опознавательными знаками, столбиками, перилами, колесоотбойными и другими устройствами по обеспечению безопасности движения пешеходов и автотранспорта во внутригодовом периоде, а также в периоды движения с ограниченной скоростью по затапливаемой (переливаемой) проезжей части; незатопляемые площадки; для размещения служб регулирования пропуска судов и автотранспорта через наплавные и низководные сооружения и с помощью паромных и ледовых переправ; для вынужденной стоянки и ремонта автотранспортных средств при перерывах их движения в паводочные периоды; для складирования и хранения ремонтных запасов дорожно-строительных материалов и конструкций.

Состав этого комплекса конструктивных элементов может претерпевать изменение и уточнение на конкретных объектах (сооружениях) в зависимости от местных условий планово-высотного расположения этих объектов (сооружений), режимов их внутригодового функционирования, конструктивных особенностей и ряда других факторов, включая необходимость учета влияния близраспопоженных народнохозяйственных объектов, поселений, хозяйственного использования поименно-прибрежных массивов, а также учета мероприятий по охране природной среды.

Конструкции и конструктивные элементы низководных и периодически затопляемых сооружений (мосты, мосты-лотки, переливные лотки, броды и другие типы), а также судово-паромных средств передвижения весьма разнообразны и индивидуальны.

По ряду типов и конструкций этих сооружений и судово-паромных средств накоплен известный опыт их устройства и функционирования. По некоторым из них имеются типовые решения. По некоторым другим имеются индивидуальные пообъектные решения, которые апробированы опытом строительства, и эксплуатации в ряде регионов, а поэтому они могут быть использованы для повторного применения.

Так, для проектирования переливных лотковых сооружений могут быть использованы типовые решения, разработанные Союзгипролесхозом в 1987 г. (20). Дополнительно к ним, а также в качестве вспомогательных материалов для аналогового и повторного (индивидуального и типового) применения рекомендуется использование конструкций Союздорпроекта, Дальгипротранса, Белгородавтодора и других организаций (11, 12, 15, 21).

Конструкции переливных лотковых сооружений и некоторых других типов низководных и периодически затопляемых сооружений, которые наряду с типовыми решениями (20) могут быть использованы в качестве аналогов и для повторного применения при предпроектных и проектных проработках, а также опыт их строительства и эксплуатации отражены и более подробно рассматриваются в разделе 6 настоящей работы.

Типовые решения конструкций низководных мостов к настоящему времени пока еще не разработаны, а соответствующие и достаточные обобщения по отдельным объектам отсутствуют. По сравнению с высоководными, низководные мосты работают в особо сложных и специфических условиях как по срокам их службы, по восприятию особых нагрузок подвижного состава, так и по восприятию паводочных, ледово-термических и других природно-техногенных воздействий.

Проектирование низководных мостов и их конструкций сопряжено с необходимостью разработки индивидуальных решений и гидрологических обоснований, а также с необходимостью учета нагрузок от подвижного состава на конкретном объекте, учета местных строительных материалов (конструкций), оснащенности строительных организаций мостостроительным оборудованием и ряда других факторов.

Как следует из анализа опыта строительства, наиболее предпочтительны и применимы конструкции низководных мостов с разборными и неразборными плитными и балочными пролетными строениями, изготавливаемыми из различных материалов. Однако находят применение и другие конструкции этих мостов. Некоторые конструкции низководных мостов и опыт их применения отражены в разделе 8 настоящей работы.

Как высоководные, так и низководные и комбинированные режимы функционирования, а также проектно-строительные решения и эксплуатационные мероприятия по ним должны основываться на технических нормах.

Если для проектирования высоководных дорожных объектов (сооружений) такие нормы имеют место и представлены для руководства ими в следующих документах (1, 2, 4, 5, 6, 7), то для проектирования низководных и комбинированных объектов (сооружений) и режимов их внутригодового функционирования рекомендаций в существующих нормах нет.

Отсутствуют и соответствующие обобщения и рекомендации, которые можно было бы использовать в качестве основ для разработки нормативных документов, за исключением двух работ прошедшего времени (15, 16), в которых положено лишь начало таких обобщений и рекомендаций по отдельным видам низководных и периодически затопляемых объектов (сооружений).

Однако подготовка заданий на проектирование и разработка проектов этих объектов (сооружений), как и любых других дорожных объектов, должны базироваться на четко обозначенных и обоснованных требованиях, положениях и критериях нормативного уровня.

Для уникальных и особо сложных объектов (сооружений) индивидуального проектирования такие требования, положения, критерии и технические нормы (условия) принято разрабатывать на основе постановки и проведения работ научно-проектного сопровождения.

Из-за отсутствия требуемых нормативных документов (рекомендаций), сложности условий функционирования, необходимости индивидуального проектирования низководные и периодически затопляемые объекты (сооружения) находятся в аналогичных условиях.

'>

Документ сокращен, так как он очень большой. Для просмотра полной версии этого документа пройдите по ссылке Бесплатный заказ нужного документа

 
< Пред.   След. >
Полезное: