Страница 7: Руководство по проектированию, строительству и эксплуатации искусственных сооружений автомобильных дорог на водотоках с наледями (54273)

При производстве работ в зимнее время для устройства подушки разрешается применять только талый (сухой, несмерзшийся) грунт: пески средней крупности, крупные, гравелистые, щебенисто-галечниковые и деревянно-гравийные грунты, не содержащие включений размером более 50 мм.

5.6. Грунтовые противоналедные валы возводят летом или осенью. Если грунты вала сильно дренирующие и проектом предусмотрело устройство противофильтрационной диафрагмы, сначала по оси вала на кольях подвешивают полиэтиленовую пленку. После этого с обеих сторон пленки отсыпают защитные слои песка, придавая пленке волнистость. Затем производят отсылку тела вала с одновременным его уплотнением бульдозером. Откосы планируют и укрепляют.

5.7. При устройстве мерзлотных поясов с охлаждающими установками экскаватором тина «Беларусь» роют траншею до расчетной отметки заложения труб. При этом необходимо проверить, на какой глубине находится водоупор и соответствует ли она проекту. При глубине расположения водоупора, отличающейся от проектной, необходимо сделать изменения в проекте.

Изогнутые охлаждающие установки устанавливают в траншее так, чтобы уклон труб подземной части был 1:10, а расстояние в свету между трубами соседних установок в земле 0,7-0,8 м.

Нижнюю часть траншеи на 0,2 м выше поверхности труб следует заполнить грунтовым раствором, обеспечивающим интенсивный теплосъем. Верхнюю часть траншеи засыпают песком или песком с гравием, тщательно трамбуя.

5.8. В дополнение к замораживанию грунта циркуляцией холодного керосина следует использовать естественное промерзание грунта в зимнее время. Это позволяет увеличить общую глубину мерзлотной перемычки, что учитывается в расчете. Поэтому над мерзлотным поясом укладывать обратно снятый слой мохового покрова не надо, оставив полосу оголенного грунта для обеспечения интенсивного естественного промерзания.

5.9. После установки в проектное положение и заполнения траншеи грунтом охлаждающие установки заполняют керосином. Уровень заполнения керосином определяют расчетом, но во избежание его недолива или перелива под крышкой расширителя охлаждающей установки предусмотрено отверстие для слива лишнего керосина при расширении его в летнее время (см. пример расчета охлаждающей установки в прил. 9).

5.10. Изменение объема керосина в интервале возможного колебания температуры воздуха составляет 5 %. Это необходимо учитывать при заполнении установки керосином.

В наиболее теплое время уровень керосина должен быть ниже крышки на 5-10 см. Зимой в наиболее холодное время он должен быть на 10-15 см выше сочленения труб.

Если уровень керосина опустится ниже сочленения труб, произойдет разрыв потока, прекратятся циркуляция и работа охлаждающей установки.

5.11. Охлаждающие установки следует изготавливать из безшовных горячекатаных стальных труб (ГОСТ 9941-81). Сварка швов должна производиться особо тщательно. Во избежание утечки керосина проверка швов производится опрессованием воздухом при давлении 0,6-0,8 МПа.

6. БОРЬБА С НАЛЕДЯМИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ

6.1. Успешная борьба с наледями во многом зависит от хорошо поставленной службы содержания и ремонта искусственных сооружений, так как только при эксплуатации выявляются все особенности развития наледей у сооружений в многолетнем цикле.

Задачи службы содержания и ремонта искусственных сооружений на водотоках с наледями следующие:

1) учет всех наледей и составление технической документации на них;

2) разработка ежегодных планов борьбы с наледями;

3) выполнение летне-осенних работ по подготовке к борьбе с наледями;

4) систематическое наблюдение за развитием наледей у сооружений и работой противоналедных устройств;

5) выполнение работ по борьбе с наледями в периоды их развития;

6) выполнение весенних работ по предотвращению вредного влияния наледей при пропуске паводка.

На все наледи составляют паспорта. В паспорте заносят данные о местонахождении наледи, ее развитии за каждую зиму, вредном влиянии на сооружение, применявшихся способах борьбы, их эффективности и денежных затратах.

6.2. При подготовке к зиме управлением дорог должен быть составлен план борьбы с наледями на дорогах.

Летом и осенью производят ремонт существующих и строительство дополнительных противоналедных устройств, заготовку теплоизоляционных материалов, льдомерных вех, установку их на наледных полянах с опасными и недостаточно изученными наледями.

У существующих сооружений борьба с наледями может вестись по принципам безналедного пропуска водотоков или задержания наледей выше сооружений. В табл. 4 приведены противоналедные мероприятия и устройства, применяемые при безналедном пропуске водотоков.

6.3. Образовавшиеся за лето у искусственных сооружений перекаты и отмели углубляются, в необходимых местах производятся концентрация русел и их утепление (табл. 4, п. 1.2).

Особое внимание необходимо уделять утеплению русел под мостами и отверстий труб. Обычно под мостом не бывает снежного покрова, оголенное русло глубоко промерзает и становится причиной образования наледи, поэтому его необходимо утеплять (табл. 4, п. 3, а, б).

Для предотвращения образования наледей вследствие глубокого промерзания под трубами отверстия труб целесообразно закрывать с верховой и низовой сторон пружинящими щитами с полиэтиленовой пленкой или хворостом и утеплять снегом (табл. 4, п. 4, а, б). Пружинящие щиты состоят из стального каркаса, обтянутого с двух сторон полиэтиленовой пленкой. Каркас изготовляют из арматурной стали диаметром 14 мм.

6.4. Чтобы улучшить сток грунтовых вод под пойменными насыпями, около них надо осуществлять тепловую мелиорацию путем установки щитов и снегозадержания (табл. 4. п. 5). Отработанные снегозадерживающие щиты зимой необходимо переставлять.

Таблица 4. Противоналедные мероприятия и устройства, применяемые при безналедном пропуске водотоков

6.5. На некоторых водотоках с благоприятным рельефом берегов можно производить подпруживание водотоков (табл. 4, п. 6). При этом надо следить за толщиной намерзания льда и частично опускать воду из запруды, чтобы образовались две-три воздушно-ледяные прослойки по 5-7 см.

6.6. Для отвода ключевых и неглубоко залегающих грунтовых вод, а также для осушения местности могут применяться различные водоотводные канавы: открытые (табл. 4, п. 7), утепленные, покрытые хворостом и снегом (табл. 4, п. 8, а), утепленные, покрытые пленкой и снегам (табл. 4, п. 8, б).

Утепленные деревянные и железобетонные водоотводные лотки (табл. 4, п. 9, а, б) в конце осени следует закрывать и утеплять, а после прохода весеннего паводка открывать и очищать от наносов. Для перехвата и отвода грунтовых вод глубокого залегания могут быть применены глубокие дренажные лотки (табл. 4, п. 10) и закрытые глубокие дренажи с трубофильтрами (табл. 4, п. 11, а) или из экранных плит фильтрационного бетона (табл. 4, п. 11, б).

6.7. При борьбе с наледями по принципу их задержания на безопасном расстоянии от сооружения применяют противоналедные сооружения и устройства, указанные в табл. 5.

Когда возникает опасность затопления наледью дороги или закупорки отверстия искусственного сооружения, в необходимых местах делают снежно-ледяные валы и в наледном льду прорубают канавы для отвода воды в безопасное для сооружения место.

Снежно-ледяные валы делают высотой 0,5-0,8 м из уплотненного снега, облитого водой для создания ледяной водонепроницаемой корки. Когда уровень наледи достигает вершины вала, устраивают снежно-ледяной вал второго яруса.

Для борьбы с растекающейся наледеобразующей водой вместо снежно-ледяных валов рациональнее применять противоналедные щиты (табл. 5, п. 3, а, б).

Однако перечисленные мероприятия временные, и должен решаться вопрос о постройке постоянных удерживающих устройств или других способах борьбы. К следующему зимнему сезону на месте снежно-ледяного вала может быть сделан постоянный грунтовый вал (табл. 5, п. 1) или противоналедный забор (табл. 5, п. 2, а, б, в).

6.8. С целью повышения интенсивности охлаждения наледеобразующей воды и ускорения перехода ее в лед можно устраивать наледные пояса. Они представляют собой расчищенную от растительности площадку с каменной наброской (табл. 5, п. 4), на которой поток наледеобразующей воды распластывается тонким слоем, разделяется на мелкие струи, теряет скорость и охлаждается быстрее.

6.9. Когда наледи изливаются на поверхность вблизи сооружений, место их образования можно перенести вверх по водотоку или склону. Для этого устраивают сезонные мерзлотные пояса (табл. 5, п. 5, а, б). Их располагают поперек водотока или вдоль склона, расчищают от снега полосу шириной 5-10 м, вырубают во льду или грунте канаву и делают снежно-ледяной вал. При промерзании создается мерзлотная перемычка, грунтовые или речные воды изливаются на поверхность выше пояса и по канаве отводятся в безопасное место.

Постоянные мерзлотные пояса грунтовые (табл. 5, п. 5, в) и с охлаждающими установками (табл. 5, п. 5, г) устраивают при строительстве дороги. Однако в процессе эксплуатации сооружений и изучения особенностей развития наледей может возникнуть необходимость устройства дополнительных мерзлотных поясов. Их целесообразно делать осенью при низком уровне грунтовых вод.

6.10. В течение зимы необходимо периодически очищать мерзлотные пояса от снега, чтобы промерзание происходило глубже.

Для предотвращения затопления наледью охлаждающих установок и снижения их холодопроизводительности на установки необходимо надевать кожухи (например, из металлических бочек), верх которых должен быть на 0,25 м выше уровня прогнозируемой наледи. Внизу стенки кожуха надо облить водой и сморозить с землей, чтобы в кожух не затекала вода.

Таблица 5. Противоналедные сооружения и устройства, применяемые при задержании наледей выше мостов и труб