8.1.22. Верхняя часть откосных покрытий и примыкающие к ним поверхности дорожного полотна в виде обочин должны иметь конструктивные решения, предохраняющие от попадания стекающих дождевых вод под защитные крепления и вымывания мелких частиц подстилающего грунта.
8.2. Сооружения из каменной наброски
8.2.1. Каменная наброска благодаря своей простоте выполнения, способности свободно деформироваться не разрушаясь и сопротивляемости истиранию влекомыми наносами получила наибольшее распространение среди других типов защитных откосных покрытий. Схема берегозащитного сооружения из каменной наброски представлена на рисунке 4.
8.2.2. Каменную наброску рекомендуется применять при скоростях продольного течения у защитного сооружения до 4^5 м/с, высоте волн до 1,7 м, мощности льда до 0,5 м или до 1,0 м в руслах шириной более 5(Н60 м, при наличии местного строительного материала требуемого состава и прочности.
8.2.3. Для наброски преимущественно используется несортированный каменный материал, который характеризуется размером наибольшего камня, содержащегося в количестве не менее 50% от общего объема. Применение однородного (сортированного) камня допускается при соответствующем технико-экономическом обосновании, которое должно учитывать дополнительные затраты и технологические трудности на его сортировку.
Рисунок 4 - Конструкция откосного сооружения из каменной наброски
8.2.4. В наброске из несортированного материала происходят деформации, вызванные разделением гранулометрического состава камней на мелкие, выносимые потоком, и более крупные, вымащивающие поверхность склона или откоса. В связи с этим при устройстве наброски из несортированного камня следует предусматривать такие технологические методы, которые обеспечивают равномерное распределение фракций, как по поперечному сечению, так и по площади защищаемого склона или откоса.
8.2.5. Применение однородного каменного материала в наброске ограничивается диаметром окатанных камней до 50 см и неокатанных до 70 см. При использовании камня более крупных размеров, который образует в наброске большие щели, его следует укладывать методом мощения не менее чем в два слоя.
8.2.6. Толщину наброски и размеры камня рекомендуется подбирать в соответствии с [10] и [11]. При назначении крупности камня наброски также следует производить проверку устойчивости материала крепления по зависимостям, представленных в СП 38.13330.2012 (приложение В).
8.2.7. Толщина каменной наброски определяется с учетом возможности частичного выноса из нее мелких частиц при волновом воздействии и подвижки крупных камней при ледовом воздействии. Толщину покрытия из несортированного камня рекомендуется принимать не менее 2 диаметров камня наибольшего расчетного размера, а для наброски из сортированного камня не менее 2,5 его диаметров.
8.2.8. Требуемые размеры камней и гранулометрический состав каменного материала подбираются из условия необходимости его устойчивости при волновых воздействиях и заданной скорости течения, а также образования пространственной решетки, в гнездах которой удерживаются более мелкие фракции материала.
8.2.9. Для строительства откосных креплений из наброски рекомендуется применять природный камень изверженных или метаморфических горных пород, который не имеет признаков выветривания и трещин, прослоек мягких пород и размокаемых включений, а его плотность составляет не менее 2 т/м3. Применение материалов из осадочных пород должно быть обосновано технико-экономическими расчетами.
8.3. Сооружения из бетонных и железобетонных элементов
8.3.1. В качестве основного покрытия откосных берегозащитных сооружений конструкции из бетонных и железобетонных элементов применяются в случаях, когда расчетные величины воздействий речного потока превышают значения допустимые для каменной наброски или имеется дефицит каменных материалов. Покрытия из бетона и железобетона подразделяются на: сплошные (см. пи. 8.3.2 8.3.7), гибкие (см. пи. 8.3.8 8.3.12) и решетчатые (см. пп. 8.3.13 8.3.16).
8.3.2 Сплошные бетонные и железобетонные покрытия устраиваются из сборных или монолитных (бетонируемых непосредственно на склоне или откосе) плит толщиной до 0,3 м. Рекомендуемые допустимые гидрологические условия их применения приведены в таблице 2.
Таблица 2 –Гидрологические условия применения бетонных и железобетонных сплошных покрытий
8.3.3. Крепления из сборных плит проектируются с омоноличиванием их в более крупные секции или с открытыми швами при конструкции, не допускающей выноса частиц грунта. Сборные плиты с открытыми швами имеют достаточную свободу перемещения по вертикали с тем, чтобы в случае деформации основания между покрытием и откосом не нарушался контакт и в покрытии снижались внутренние напряжения.
8.3.4. Сборные плиты применяются квадратной или прямоугольной формы. В плане прямоугольные плиты следует располагать длинной стороной перпендикулярно линии уреза воды для уменьшения количества продольных швов и увеличения их устойчивости при волновых и ледовых нагрузках. Плиты в смежных горизонтальных рядах (параллельных линии уреза воды) рекомендуется укладывать со смещением на 1/2 длины ребра плиты, чтобы швы не были сквозными по всей высоте склона или откоса (рисунок 5). Размеры сборных плит в плане назначаются в зависимости от высоты защищаемого склона или откоса, грузоподъемности имеющегося подъемно-транспортного оборудования, а также условий перевозки и укладки плит.
8.3.5. Покрытия из монолитных железобетонных плит устраиваются с размерами в плане от 5x5 до 10x10 м и отличаются жесткостью конструкции. Швы между плитами заделывают уплотнителями, обладающими хорошей сопротивляемостью размыву и обеспечивающими долговечность конструкции (например, резиновыми шпонками, битумными замками с цементной защитой и т. п.).
Рисунок 5 - Конструкция откосного сооружения из сборных железобетонных плит
8.3.6. Монолитные плиты и сборные плиты из отдельных омоноличиваемых секций при правильной организации швов позволяют добиться практически полной водо- и грунтонепроницаемости покрытия.
8.3.7. Необходимую толщину сборных и монолитных сплошных плит, исключающую возможность их всплытия и опрокидывания под действием речного потока, рекомендуется определять в соответствии с [12]. Проверка плит на прочность и трещиностойкосгь производится с учетом динамического характера волновых и ледовых нагрузок в соответствии с указаниями СП 41.13330.2012. Прочность плиты заданных размеров рекомендуется проверять для случая волнового давления в момент обрушения волн в ее центре.
8.3.8. Гибкие покрытия состоят из отдельных жестких железобетонных элементов (блоков) небольшого размера от 0,3 до 0,5 м с толщиной до 0,3 м, соединенных между собой пластическими связями из арматурной стали в полимерной оболочке, полипропиленовыми тросами и т. п. (рисунок 6). Это позволяет покрытию свободно вписываться в криволинейные поверхности склонов и откосов, образующиеся при технологических операциях и в период их эксплуатации (рисунок 7).
8.3.9. Вследствие имеющихся пластических связей гибкие покрытия практически не испытывают изгибающих моментов, что в одних и тех же условиях эксплуатации позволяет снизить требуемую массу конструкции по сравнению с отдельно лежащими жесткими плитами (см. пп. 8.3.2-8.3.7).
Рисунок 6 - Плита гибкого железобетонного покрытия
8.3.10. Применение гибких покрытий ограничено следующими гидрологическими условиями:
-
скорость продольного течения 2,5^4 м/с;
-
высота волн до 0,9 м;
-
расчетная глубина размыва основания не более 4 м;
-
ледоход слабой или средней интенсивности с размером льдин до 25 м2 и толщиной до 0,8 м;
-
карчеход с деревьями длиной до 3 м и диаметром до 0,2 м.
Рисунок 7 - Конструкция откосного сооружения из гибкого железобетонного покрытия
8.3.11 Гибкие покрытия выполняются в виде отдельных секций (карт), сопрягающихся между собой впритык или внахлест с перекрытием на 1 м. Карта покрытия должна назначаться как можно больших по площади
размеров с тем, чтобы знакопеременная гидродинамическая нагрузка, интегрированная по всей площади карты, не имела составляющей, направленной вверх, превышающей по своему значению массу конструкции. Край последней карты во избежание завертывания ее течением должен быть пригружен камнем, мешками с песком и т. п.
8.3.12. Конструирование и расчет откосных покрытий берегозащитных сооружений из гибких железобетонных покрытий рекомендуется выполнять в соответствии с [13].
8.3.13. Решетчатые конструкции состоят из сборных железобетонных элементов, которые после объединения на поверхности склона или откоса образуют диагональную или прямоугольную решетку с ячейками заданного размера (рисунок 8). Решетку присоединяют к поверхности металлическими штырями или железобетонными свайками, забиваемыми в узлах стыков сборных элементов. Стыки объединения могут иметь жесткое замковое или гибкое соединение, достигаемое при помощи арматурных петель.
8.3.14. Длину штырей и сваек назначают в зависимости от предполагаемой мощности зоны поверхностных слоев склона или откоса, где прочность грунта может быть нарушена в результате циклических воздействий промерзания - оттаивания, увлажнения - высушивания, а также силовых воздействий течения и волн, но не менее 0,5 и не более 1,5 м. Металлические штыри следует выполнять из арматуры периодического профиля диаметром 20-К30 мм, а железобетонные свайки - диаметром 3(Н80 мм.
8.3.15. В качестве заполнителя ячеек решетчатого покрытия откосного берегозащитного сооружения рекомендуется применять:
-
грунты, обработанные минеральными или органическими вяжущими;
-
каменную наброску с размером камня 50М00 мм;
-
монолитный цементобетон, в том числе тощий и песчаный.
8.3.16. Решетчатые конструкции из сборных элементов рационально применять в качестве основного защитного покрытия, когда по характеру гидрологических условий применение сборных и монолитных сплошных плит экономически нецелесообразно, а использование каменной наброски и габионных конструкций затруднено из-за нехватки местного камня требуемого качества. Рекомендуемые гидрологические условия применения решетчатых покрытий с различными типами заполнителя ячеек приведены в таблице 3.
Рисунок 8 - Решетчатая конструкция покрытия из сборных железобетонных элементов
8.3.17. Конструирование и расчет откосных покрытий берегозащитных сооружений из решетчатых железобетонных конструкций рекомендуется выполнять согласно [14].
8.3.18. Помимо железобетона решетчатые конструкции также могут выполняться из армированных цементогрунтовых элементов и пространственных георешеток. Их конструирование и расчет следует выполнять согласно [14] и [15] соответственно.
Таблица 3 - Гидрологические условия применения решетчатых покрытий с различными типами заполнения ячеек
8.3.19. При проектировании откосных берегозащитных сооружений из бетонных и железобетонных элементов рекомендуется использовать типовые проектные решения, приведенные в [11]. Выбранную конструкцию покрытия следует проверять на действие расчетных нагрузок, установленных для условий конкретного участка строительства.
8.4. Сооружения из габионных конструкций
8.4.1. Габионные конструкции представляют собой объемные контейнеры (каркасы) из металлической проволочной сетки, наполненные каменным материалом. Основными особенностями данного вида креплений являются гибкость сетчатого каркаса (см. п. 8.1.3) и проницаемость ячеистой конструкции (см. п. 8.4.3). Схема берегозащитного сооружения из габионных конструкций представлена на рисунке 9.
8.4.2 Габионные конструкции изготавливаются в соответствии с ГОСТ Р 52132-2003 и по форме арматурных каркасов подразделяются на три типа: коробчатые, матрасно-тюфячные и цилиндрические. Рекомендуемые гидрологические условия применения данных конструкций приведены в таблице 4.