9.3.1 Шпунтовые сооружения состоят из вертикальных элементов - шпунта (шпунтовых свай), соединяющихся между собой при помощи гребней или пазов, и оголовка (шапочного бруса), который устраивается по верху всей конструкции (рисунок 14, а). Устойчивость данного типа сооружений против опрокидывания обеспечивается величиной заделки нижнего конца шпунта в грунт.
 | |
| 580 × 269 пикс. Открыть в новом окне | |
а - безанкерная шпунтовая стена; б - шпунтовая стена с анкерным креплением
1 - защищаемая дорога; 2 - шпунт; 3 - шапочный брус; 4 - анкерная тяга; 5 - анкерная плита
Рисунок 14 - Схемы шпунтовых сооружений
9.3.2. Шпунтовые сооружения предпочтительны к применению при необходимости устройства стенок большой высоты на участках, расположенных вне зоны активных русловых переформирований и глубоких размывов, с грунтовыми условиями, допускающими погружение шпунта (плотные глины, гравийно-галечные грунты без включения валунов и т. п.).
9.3.3. В качестве шпунтовых элементов применяются профили стального, железобетонного шпунта или свай, сваи-оболочки, стальные трубы, сварные объемные конструкции и т. д., отвечающие требованиям долговечности и надежности для рассматриваемых условий работы сооружений. При использовании стальных элементов особое внимание следует уделять мероприятиям по их защите от коррозии.
9.3.4. С увеличением свободной высоты шпунтового сооружения изгибающий момент в месте заделки сильно возрастает, в связи с чем возникает необходимость анкерного закрепления свободного конца стены в один или несколько ярусов (рисунок 14, б). Это позволяет значительно разгрузить конструкцию от действия распора и уменьшить глубину заделки шпунта в грунт. Анкерное закрепление рекомендуется применять при высоте свободной части сооружения более 6,5 м.
9.3.5. При проектировании шпунтового сооружения с анкерами особое внимание должно быть уделено конструктивному решению крепления анкерных тяг к лицевым панелям. Наиболее широкое применение получило крепление анкеров при помощи железобетонных поясов и поясов из прокатных профилей, которые распределяют давление по всей длине сооружения. При этом следует учитывать, что крепление анкерных тяг необходимо устраивать выше строительного уровня воды для проведения монтажных работ насухо.
9.3.6. Конструирование и расчет шпунтовых берегозащитных сооружений рекомендуется выполнять в соответствии с [19], а прочность и несущую способность анкеров устанавливать по [23].
10. Строительство берегозащитных сооружений
10.1. При производстве работ по возведению берегозащитных сооружений на склонах и откосах автомобильных дорог необходимо соблюдать требования СНиП 3.07.01-85 и [24^-26].
10.2. Строительство берегозащитных сооружений должно осу ществляться специализированными организациями, располагающими необходимым строительно-монтажным оборудованием и оснасткой.
10.3. При возведении берегозащитных сооружений строительные работы должны выполняться методами, обеспечивающими сохранность существующих дорожных сооружений находящихся в зоне влияния строительства.
10.4. Схема пропуска расходов реки в строительный период должна быть решена в проекте организации строительства с учетом компоновки берегозащитных сооружений, очередности и последовательности их возведения, топографических, геологических и гидрологических условий участка работ и с соблюдением требований судоходства. При необходимости пропуск строительных расходов осуществляется посредствам временных ограждающих сооружений в русле реки. Расход, на который ведется расчет данных сооружений, должен иметь обеспеченность не менее 10%.
10.5. При возведении берегозащитных сооружений должны осуществляться мероприятия, обеспечивающие предотвращение в процессе строительства изменений, принятых в расчетах прочностных, деформационных и фильтрационных характеристик грунтов основания за счет выветривания, разуплотнения и разжижения грунтов.
10.6. Во избежание развития эрозионных процессов на защищаемых склонах и откосах, вызванными стекающими сверху ливневыми водами, перед началом строительства должны быть осуществлены соответствующие водоотводные мероприятия.
10.7. Во время возведения берегозащитных сооружений вертикального типа рекомендуется вести постоянные натурные наблюдения, в задачи которых входят: контроль технологического процесса и проверка соответствия показателей физико-механических характеристик грунтов основания их проектным значениям. При неблагоприятных отклонениях характеристик грунтов следует произвести корректировку проекта сооружения или производства работ.
10.8. Скрытые работы (планировка откосов, устройство обратных фильтров и щебеночных подготовок, упоров и др.) должны быть перед началом последующих работ приняты и оформлены соответствующими актами.
10.9. При наличии активных оползневых процессов на участке строительства берегозащитное сооружение рекомендуется возводить в две очереди: в первую - возводить конструкции, предотвращающие подсечку оползневых склонов в результате размыва (прикрытия из габионных конструкций, каменной наброски и др.) и/или обеспечивающие пригрузку языковой части оползня (создание контрбанкета); во вторую - возводить основную часть сооружения.
10.10. При строительстве берегозащитных сооружений должны выполняться требования по технике безопасности, предусмотренные проектом производства работ, СНиП 12-03-2001, СНиП 12-04-2002, ведомственными правилами техники безопасности и производственной санитарии.
10.11. Порядок производства работ на судоходных реках должен обеспечивать безопасный пропуск судов и плавучих средств в период строительства. Судоходные участки реки в местах производства строительно-монтажных работ должны быть оборудованы соответствующими навигационными знаками.
10.12. В проекте производства работ и организации строительства берегозащитных сооружений должны предусматриваться специальные мероприятия по предупреждению загрязнения атмосферы, почвы, воды, а также возможности возникновения низовых размывов и оползневых подвижек прилегающих береговых склонов и откосов. Для строительства берегозащитных сооружений не допускается применение материалов, которые могут привести к химическому или другим видам загрязнения.
11 Стационарные наблюдения (мониторинг) за берегозащитными сооружениями
11.1. Согласно требованиям СП 116.13330.2012 и СП 58.13330.2012 для оперативной оценки технического состояния конструкций, выявления опасных русловых и геологических процессов, а также для своевременного принятия необходимых мер для предотвращения аварий и обеспечения безопасной эксплуатации прилегающего участка автомобильной дороги следует осуществлять стационарные наблюдения (мониторинг) за берегозащитными сооружениями на стадии их строительства и эксплуатации. Технические решения системы мониторинга должны разрабатываться и выполняться в соответствии с ГОСТ 31937-2011 и ГОСТ Р 54523-2011.
11.2. Мониторинг берегозащитных сооружений выполняется для решения следующих основных задач:
- контроль и прогноз изменения технического состояния конструкций;
- оценка изменений геологических, гидрогеологических и гидрологических условий за период строительства и эксплуатации берегозащитных сооружений;
- выявление, оконтуривание зон влияния и фиксирование динамики развития опасных природных и техногенных процессов;
- установление причин выявленных дефектов, осадок, смещений, трещинообразования и других непроектных ситуаций;
- качественная и количественная оценка вероятности разрушения защитного сооружения или земляного полотна дороги и связанного с этим величины ущерба;
- разработка мер по предотвращению дальнейшего развития опасных процессов, восстановлению нормальной работы берегозащитных сооружений и прилегающего участка автомобильной дороги.
11.3. В программе работ по мониторингу для каждого конкретного сооружения состав, объемы, периодичность и продолжительность наблюдений устанавливаются индивидуально, с учетом:
- категории прилегающего участка автомобильной дороги;
- проектных решений и технологии производства работ по строительству берегозащитных сооружений;
- интенсивности изменения нагрузок и воздействий;
- доступности исследуемого объекта для регулярных наблюдений;
- дополнительных требований заказчика.
11.4. После прохождения паводков, редкой обеспеченностью (0,1% и реже) землетрясений более 5 баллов следует выполнять внеочередной цикл наблюдений.
11.5. В случаях, когда в работе сооружения наблюдаются проявление и интенсивное развитие опасных процессов (смещений, раскрытия швов и трещин и т. п.), наблюдения должны проводиться по учащенному графику, вплоть до выяснения причин их возникновения и реализации оперативных инженерных решений по их устранению.
11.6. Изменения периодичности наблюдений в сторону увеличения или уменьшения циклов измерений должны производиться в зависимости от соответствия характера работы и технического состояния сооружений требованиям проекта, критериям безопасности, а также степени информативности получаемых данных.
11.7. При реализации программы мониторинга проводятся следующие виды работ:
- определяется перечень контролируемых параметров и их предельно допустимые значения (см. пп. 11.8-11.9);
- устанавливается измерительное оборудование на исследуемом объекте (см. пп. ll.K H -ll.il);
- проводятся регулярные снятия показаний с установленного оборудования, визуальные обследования конструкций и геодезическая съемка (см. пп. 11.12^11.15);
- выполняется анализ полученных данных и осуществляется подготовка заключения по результатам мониторинга с выводами и рекомендациями (см. п. 11.16).
11.8 В рамках мониторинга берегозащитных сооружений наблюдения, как правило, должны вестись за:
- деформациями конструкций (раскрытием деформационных швов, образованием трещин в железобетонных элементах и др.);
- напряжениями в конструкциях и основании;
- осадками, кренами и горизонтальными смещениями сооружения;
- пьезометрическими напорами грунтовых вод;
- глубиной размыва перед сооружением;
- эффективностью работы и состоянием дренажей;
- деформациями земляного полотна и дорожной одежды защищаемого участка дороги.
11.9. Предельно допустимые значения наблюдаемых показателей состояния конструкций, а также нагрузок и воздействий на сооружение следует устанавливать в программе работ на основании принятых проектных решений и результатов поверочных расчетов.
11.10 Для берегозащитных сооружений вертикального типа (см. раздел 9), расположенных на участках автомобильных дорог I и II категории, для проведения наблюдений рекомендуется предусматривать установку контрольно-измерительной аппаратуры. Для сооружений вертикального типа, расположенных на участках автомобильных дорог III категории и ниже, а также для откосных сооружений (см. раздел 8) наблюдения рекомендуется осуществлять на основе регулярной геодезической съемки и визуальных обследований.
11.11. Оснащение берегозащитных сооружений контрольно-измерительной аппаратурой (датчики порового давления, изменения контактных напряжений и т. п.) должно осуществляться, главным образом, в период их строительства. Оборудование, как правило, устанавливается по сечениям в наиболее характерных по реакции к нагрузкам и воздействиям участках конструкции. Количество сечений назначаются с таким расчетом, чтобы по результатам наблюдений можно было с достаточной точностью и достоверностью оценить работу сооружения в целом и отдельных наиболее ответственных его элементов. При расположении объекта наблюдений в удаленных и труднодоступных участках рекомендуется предусматривать автоматизированные системы регистрации, хранения и передачи данных.
11.12. При проведении визуальных обследований внимание уделяется состоянию поверхности креплений, сохранности материалов, наличию выносов грунта через швы или трещины и т. п. Выявленные в ходе осмотра дефекты и повреждения измеряются и фотографируются.
11.13. Для наблюдений за осадкой и деформациями берегозащитных сооружений на них устанавливаются марки и репера. Геодезическая съемка в начальный период эксплуатации должны выполняться 1+2 раза в месяц, а после затухания осадки сооружения 1+-2 раза в год.
11.14. Наблюдения за размывом вдоль линии упорной конструкции или противоразмывного фартука выполняются промерами глубин по поперечным профилям, фиксированных на постоянных местах. Количество и расстояния между промерными точками должны быть достаточными для оценки опасности подмыва сооружения.
11.15. На участках рек с изменяющимся типом руслового процесса, активной переработкой береговых склонов, а также сложными ледовыми условиями рекомендуется дополнительно проводить гидрологические наблюдения, которые состоят в регистрации уровней воды, характеристик ветрового волнения (высоты, длины и направления волн), фаз ледяного покрова и т. и.
11.16. На основании полученных данных заказчику регулярно представляются отчеты (раз в месяц, полгода или год), в которых делается прогноз изменения состояния берегозащитных сооружений, прилегающего участка дороги и разрабатываются рекомендации по их дальнейшей эксплуатации. Результаты наблюдений должны быть представлены в виде таблиц, графиков изменения контролируемых показателей во времени и от действующих нагрузок, эпюр распределения значений показателей (напряжений, прогибов, осадок, смещений и др.) в пределах контрольных створов.
11.17. При наличии на участке оползневых процессов, способных оказывать влияние на берегозащитное сооружение или прилегающий участок автомобильной дороги, мониторинг следует выполнять в соответствии с рекомендациями [27].
Приложение А Пример расчета глубины местного размыва у берегозащитного сооружения на участке горной реки
Рассмотрим пример расчета глубины местного размыва у откосного берегозащитного сооружения на участке горной реки. Исходными данными для расчета: коэффициент заложения откоса т = 0,5; основание сложено крупной галькой со средним диаметром частиц 57 мм; размывающая скорость для данного грунта vp = 2,3 м/с; угол атаки набегающего потока /? = 35 град.; скорость потока v = 3,2 м/с. Прогнозная глубина местного размыва у берегозащитного сооружения (см. рисунок А.1) согласно п. 7.9 составит:
 | |
| 539 × 432 пикс. Открыть в новом окне | |
В соответствии с и. 6.13 определим минимальную требуемую длину выпуска противоразмывного фартука:
 | |
| 318 × 44 пикс. Открыть в новом окне | |