- надежность и безопасность сооружения на всех стадиях его строительства и эксплуатации (то есть соответствие конкретным геологическим и гидрологическим условиям функционирования, нагрузкам, воздействиям и степени ответственности защищаемого участка автомобильной дороги);
- затраты на строительство и эксплуатацию;
- возможность ввода в эксплуатацию возводимого берегозащитного сооружения в наиболее короткий срок;
- экологичность и способность восстановления или улучшения естественного ландшафта.
6.9. Разработка вариантов и проектирование берегозащитных сооружений основывается на результатах определения расчетно-прогнозного планового и высотного положения границ защищаемого участка автомобильной дороги.
6.10. Границы защищаемого участка дороги по длине, в пределах которых требуется строительство берегозащитного сооружения, определяются по материалам инженерных изысканий (см. раздел 5). При этом их рекомендуется устанавливать с запасом по 15 м в каждую сторону при сопряжении с незащищаемыми участками, а при сопряжении с более слабыми типами укрепления с запасом, равным 5 м.
6.11. Высотное положение верхней границы части склона или откоса Я, испытывающей воздействия паводочных процессов и одновременно с ними возникающих явлений природно-техногенного происхождения, следует определять по формуле:
 | |
| 234 × 37 пикс. Открыть в новом окне | |
где h - уровень паводочных вод, заданной вероятности превышения, которая определяется согласно СП 38.13330.2012;
Δhn - подпор от близрасположенных мостовых и регуляционных сооружений, определяется согласно [4];
Δhe - высота наката расчетной волны на склон или откос, определяется согласно СП 38.13330.2012;
Δhм- высота подъема уровня от местных искривлений водной поверхности, определяется согласно СП 33-101-2003 и п. 5.8;
Δh3- нормативный запас, равный не менее 0,5 м.
6.12 Нижняя граница защищаемого участка, как правило, располагается в зоне пересечения плоскости откосов и склонов с их подошвой. В случае если максимальные донные скорости превышают допускаемые значения неразмывающих донных скоростей, установленные СП 38.13330.2012 (приложение В), в конструкции берегозащитного сооружения необходимо предусматривать противоразмывной фартук в виде гибкого матраса, каменной наброски и т. п. Глубину размыва следует устанавливать по данным натурных наблюдений или определять на основании расчета в соответствии с п. 7.9.
6.13 Уклон бортов в воронке размыва допускается принимать равным уклону прилегающего склона или откоса (рисунок 2). На основании этого минимальная требуемая длина выпуска противоразмывной конструкции (фартука) может определяться по формуле:
(3) где т - заложение защищаемого склона или откоса;
hp - глубина размыва, м;
1Р - минимальная длина противоразмывной конструкции, м.
Рекомендуемая длина противоразмывной конструкции в свою очередь составляет для фартука из матрасно-тюфячного габиона 1,5 2hp (см. подраздел 8.4), а для гибкого железобетонного покрытия 3,2hp (см. подраздел 8.3)
6.14. Глубину заложения фундаментов берегозащитного сооружения следует назначать в зависимости от прочности грунта основания и расчетно прогнозной глубины размыва подошвы склона или откоса с учетом запаса, равного не менее 0,5 м.
6.15. Конструкции берегозащитных сооружений должны быть грунтонепроницаемыми и не допускать выноса грунта течением, поверхностными и грунтовыми водами. Для предохранения земляного полотна дороги от переувлажнения и вымыва грунта, а также для предотвращения развития откосно-склоновых эрозионных процессов в проекте берегозащитных сооружений должны быть проработаны мероприятия по упорядочению водоотвода.
6.16. В зависимости от ожидаемой несущей способности, размываемости и других свойств грунтов, из которых сложены береговые склона и откосы, берегозащитные сооружения применяются различной водопроницаемости,
жесткости и гибкости. Особое внимание следует уделять береговым участкам, сложенным из песчаных и связных грунтов, разжижающихся в водонасыщенном состоянии в случае динамической нагрузки.
 | |
| 518 × 305 пикс. Открыть в новом окне | |
Рисунок 2 – Определение длины выпуска противоразмывной конструкции
6.17. В проектах берегозащитных сооружений необходимо предусматривать мероприятия, обеспечивающие долговечность их конструкций, ремонтопригодность и стойкость при агрессивных воздействиях:
- химического воздействия речной воды на материалы конструкций;
- многократного попеременного замораживания и оттаивания, увлажнения и высыхания, вызывающих интенсивное разрушение бетона в зоне переменного уровня воды;
- истирания и механического повреждения конструкций в результате воздействия волн, движущихся наносов, льда, карчей и иных плавающих предметов.
6.18. Материалы, используемые в конструкциях берегозащитных сооружений, должны выбираться в зависимости от природных условий
участка строительства. Камень для устройства наброски и упорных призм
должен быть неповрежденным, водостойким, прочным, хорошо сопротивляющимся истиранию и удовлетворять требованиям [5]. Щебень и гравий, используемые для устройства обратных фильтров, должны удовлетворять требованиям ГОСТ 8267-93. Для бетонных и железобетонных конструкций следует применять бетон согласно СП 41.13330.2012. Сталь, применяемая для металлических конструкций, должна удовлетворять требованиям СП 16.13330.2011. Деревянные конструкции имеют ограниченный срок службы, поэтому их использование должно иметь специальное технико-экономическое обоснование.
6.19. В случае если к защищаемому участку дороги прилегают водоотводные, водосбросные, мостовые, регуляционные и другие виды дорожных сооружений, то проектируемое берегозащитное сооружение должно иметь конструкции и компоновочные решения, взаимоувязанные с данными сооружениями.
6.20. Проектирование берегозащитных сооружений на откосах и склонах автомобильных дорог, проложенных вдоль русел рек, должно выполняться с соблюдением требований СП 58.13330.2012 по оценке воздействия на окружающую среду и охране природы. В проекте берегозащитных сооружений необходимо предусматривать конструктивные решения, которые обеспечивают минимальные нарушения сложившихся геологических, гидрогеологических, экологических и других естественных условий и предотвращают возможные отрицательные последствия воздействия проектируемого сооружения на природную среду и динамику пойменно русловых массивов.
7 Расчет берегозащитных сооружений
7.1 Основные расчетные положения при разработке проектов берегозащитных сооружений на откосах и склонах автомобильных дорог, расположенных вдоль русел рек, принимаются в соответствии с СП 116.13330.2012, СП 58.13330.2012 и с учетом рекомендаций настоящего раздела.
7.2. Берегозащитные сооружения относятся к III классу гидротехнических сооружений. В случаях, когда авария сооружения может привести к последствиям катастрофического характера, сооружение следует относить ко II классу.
7.3. Расчет берегозащитных сооружений выполняется на основное и особое сочетание нагрузок по двум группам предельных состояний. Нагрузки и воздействия, а также коэффициенты надежности, учитываемые в расчетах, принимаются согласно СП 38.13330.2012, СП 58.13330.2012 и рекомендаций настоящего раздела.
7.4. В качестве временной подвижной нагрузки от транспортных средств в расчетах устойчивости берегозащитных сооружений следует принимать нагрузку НК, определяемую согласно ГОСТ Р 32960-2014.
7.5. При проектировании берегозащитных сооружений на участках, подверженных землетрясениям силой 7 и более баллов, расчет величины сейсмического воздействия производится в соответствии с СП 14.13330.2014.
7.6. Основными гидрологическими факторами, определяющими надежность берегозащитного сооружения и земляного полотна дороги, являются:
- воздействие течения воды;
- волновое воздействие;
- ледовое воздействие.
7.7. При течении воды вдоль берегозащитных сооружений на их поверхности появляются сдвигающие усилия, а в проницаемых элементах конструкций - по их контакту с основанием. Возникающие при этом процессы могут привести к деформации несущих элементов, вымыванию из под них подготовки и к размыву основания сооружения (см. п. 7.9).
7.8. Ветровые волны производят ударное воздействие на конструкции берегозащитных сооружений, вызывая вибрацию грунта склона или откоса.
В результате волнового воздействия также может произойти и размыв грунта основания сооружения (см. п. 7.9). Определение параметров ветровых волн при проектировании берегозащитных сооружений рекомендуется выполнять согласно СП 38.13330.2012 и [6]. По результатам выполненных расчетов для определения величины максимальной нагрузки рекомендуется предусматривать построение эпюры изменений высот волны вдоль всего защищаемого участка дороги.
7.9. Если на защищаемом участке скорость потока превышает допустимую скорость для данного грунта основания, то следует устанавливать глубину его возможного размыва. Определение размывающих скоростей для различных типов грунтов, а также глубины размыва от продольных течений и волновых воздействий выполняется согласно СП 38.13330.2012 и СП 32-102-95. На участках горных рек, где угол атаки водного потока превышает 35-^45 градусов, предварительную оценку величины местного размыва допускается определять по формуле:
(4) где: v - средняя скорость потока в русле, м/с;
g - ускорение свободного падения, м/с2;
р - угол между направлением скорости набегающего потока и лицевой гранью берегозащитного сооружения (угол атаки), град.;
vp - размывающая скорость для грунта, в котором происходит размыв м/с;