Свод правил СП 268.1325800.2016 "Транспортные сооружения в сейсмических районах. Правила проектирования" (утв. приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ от 16 декабря 2016 г. N 986/пр) стр. 15

Количество ионов водорода в воде определяется водородным показателем , т.е. рН - десятичный логарифм массы водородных , г, на 1 л раствора, взятый с обратным знаком. Для естественных водотоков рН обычно изменяется в пределах от 5,5 до 8,5.

По значению рН различают кислые среды (рН < 7,0), нейтральные (рН = 7,0) и щелочные (рН > 7,0). Применение оцинкованной стали в средах с рН < 3,0 и рН > 11,0 не допускается, т.к. в таких средах цинковое покрытие быстро разрушается.

По степени агрессивности к стали грунты подразделяются на слабоагрессивные, среднеагрессивные и сильноагрессивные. Для оценки агрессивности грунта используется значение его удельного электрического сопротивления . Для слабоагрессивных грунтов , для среднеагрессивных , для сильноагрессивных .

Примерные значения удельного электрического сопротивления , , для основных видов грунта следующие: глина - от 7,5 до 20, суглинок - от 20 до 100, гравий - от 100 до 300, песок - от 300 до 500, скальные породы - от 500 и выше.

Критерием исчерпания сопротивления сооружения электрохимической коррозии служит появление первых сквозных отверстий в металлической гофрированной оболочке. Состояние таких сооружений признается неудовлетворительным.

Наиболее уязвимым местом стальных гофрированных труб является поверхность днища, обращенная к водотоку, что объясняется истирающим действием твердого стока на защитные покрытия и слой ржавчины, препятствующий развитию коррозии гофрированной поверхности.

Методика определения срока службы стальных оцинкованных труб учитывает степень агрессивности среды по содержанию ионов водорода рН и удельному электрическому сопротивлению R, .

В качестве приемлемого срока службы принимают значение L от 50 до 100 лет. Если определенная расчетом долговечность окажется меньше L, в конструкцию трубы вносят изменения [увеличивают толщину днища и (или) устраивают дополнительное защитное покрытие] (таблица Г.1).

Таблица Г.1 - Увеличение срока службы стальной трубы при устройстве лотков и дополнительных покрытий

Дополнительное покрытие	Условия абразии	Увеличение срока службы трубы, годы
Битумное покрытие	Скорость потока не более 1,5 м/с; донная фракция твердого стока представлена песком	5
Асфальтобетонный лоток по битумному покрытию	Скорость потока от 1,5 до 4,5 м/с; твердый сток с донной фракцией в виде песка и гравия	10
Полимерное покрытие	Скорость потока от 1,5 до 4,5 м/с; твердый сток с донной фракцией из песка и гравия	20
Бетонный лоток по полимерному покрытию	Скорость потока более 4,5 м/с; донная фракция твердого стока включает в себя песок, гравий, гальку и отдельные глыбы	30
Примечание - Лотки и дополнительные покрытия должны быть стойкими по отношению к морозному выветриванию и химической коррозии. Полимерное покрытие наносится в заводских условиях с соблюдением правил, обеспечивающих его долговечность и необходимую адгезию к защищаемой поверхности.

Срок службы в годах определяют по формуле

389 × 60 пикс.     Открыть в новом окне

(Г.1)

где - коэффициент, учитывающий увеличение срока службы за счет толщины , мм, днища гофрированной трубы;

R - электрическое сопротивление среды, .

Увеличение срока службы трубы за счет дополнительного покрытия днища зависит от вида покрытия и его сопротивления абразии.

Г.2 Пример определения требуемой по условию долговечности толщины днища гофрированной трубы

Показатели агрессивности водной среды: рН = 6,0, R = 4500 .

Истирающее действие потока незначительно (скорость потока менее 1,5 м/с).

Требуемый срок службы трубы L = 50 лет.

Определяют срок службы трубы L при минимальной толщине днища мм без устройства лотка и дополнительного защитного покрытия. Коэффициент . Срок службы

346 × 26 пикс.     Открыть в новом окне

года, т.е. необходимо увеличить долговечность трубы.

Находят новое значение коэффициента как отношение требуемого и полученного по расчету сроков службы . Соответственно следует увеличить толщину листов до значения

310 × 27 пикс.     Открыть в новом окне

мм.

Из имеющегося сортамента листов условию долговечности удовлетворяют листы толщиной 2,0 мм или более толстые.

Требуемый срок службы можно получить при толщине стального листа мм за счет устройства асфальтобетонного лотка по битумному покрытию. В этом случае минимальный срок службы года.

Приложение Д
(справочное)

Ремонт стальных гофрированных водопропускных труб

Д.1 Перед проведением ремонтных работ необходимо проводить обследование сооружения в целях детального выявления состояния конструкции и причин повреждений элементов трубы. По результатам обследования разрабатывают предложения к проекту ремонтных работ, учитывающие вид коррозии и степень агрессивного воздействия среды на трубу.

Д.2 При восстановлении антикоррозийного покрытия на металлических поверхностях применяют:

- покрытия на основе битумных лаков;

- покрытия на основе эпоксидных составов;

- лакокрасочные составы;

- полимерные материалы;

- ингибиторы коррозии.

Д.3 Восстановление защитных битумных покрытий требуется выполнять при появлении отдельных вспучиваний или отслаивании покрытий в результате массовых скоплений продуктов коррозии на поверхности металла.

Д.4 При появлении сквозной коррозии днища трубы рекомендуется при ремонте устроить цементобетонный лоток. Перед бетонированием лотка вода удаляется из трубы, поверхность днища обрабатывается механически или химическими реагентами для удаления ржавчины, обезжиривается и покрывается антикоррозийным составом.

Д.5 Толщина бетонного лотка над гребнями волнистой поверхности трубы должна быть 8-10 см. По длине трубы лоток разделяется деформационными швами на секции длиной 2-3 м. Швы заполняются битумной мастикой. При бетонировании лотка используют мелкий гранитный щебень. Состав бетона подбирают с учетом показателей агрессивности среды. Для повышения трещиностойкости лоток армируют стальной сеткой.

Д.6 При избытке площади отверстия трубы несущая способность сильно изношенных гофрированных труб может быть восстановлена и усилена по методу гильзования.

Метод гильзования заключается в размещении внутри ремонтируемой трубы дополнительной оболочки (гильзы) с последующим их объединением путем нагнетания цементного раствора в полость между ремонтируемым сооружением и гильзой.

В качестве гильзы допускается использовать гофрированную оболочку меньшего диаметра, собираемую из звеньев, имеющих фланцевые стыки, нефте- и газопроводные трубы, железобетонные звенья.

Сборку гофрированной оболочки на фланцевых стыках проводят непосредственно на месте установки вручную или с применением средств малой механизации. Стальные нефте- и газопроводные трубы постепенно перемещаются вдоль ремонтируемой поверхности домкратом.

Д.7 Для восстановления трубы, поврежденной оползнем грунта высокой насыпи, выполняют следующие работы:

- вскрытие насыпи в пределах границ оползня;

- демонтаж звеньев на поврежденном участке трубы;

- выполнение необходимых противооползневых работ (устройство берм, подпорных стенок, армирование тела насыпи геосинтетическим материалом и др.);

- восстановление поврежденной оползнем трубы.

Приложение Е
(справочное)

Расчет замкнутых монолитных обделок произвольного очертания тоннелей глубокого заложения

Е.1 Расчеты обделок тоннелей на действие длинных сейсмических волн (длина волн превышает поперечные размеры сооружения не менее чем в три раза), распространяющихся в плоскости поперечного сечения сооружения, проводят в квазистатической постановке.

Е.2 Обделка тоннеля моделируется однородным или многослойным замкнутым кольцом кругового или некругового сечения, подкрепляющим отверстие в среде, моделирующей массив грунта. Расчетная схема показана на рисунке Е.1.

1277 × 859 пикс.     Открыть в новом окне

Е.3 Кольцо и среда работают в условиях плоской деформации на упругой стадии деформирования. На границе кольца и среды выполняется условие непрерывности векторов напряжений и смещений.