Берегоукрепительные и регуляционные сооружения

08.06.2018
Регуляционные (выправительные) сооружения являются ответственными элементами мостового перехода, предохраняющими его от размыва. Невосстановленные и неотремонтированные регуляционные сооружения и их укрепления быстро разрушаются, создавая угрозу размыва сооружения или насыпей подходов. Для восстановленных мостов, особенно при стеснении отверстий и неудовлетворительном заложении и укреплении опор, значение регуляционных сооружений возрастает и требования к их сохранению повышаются.

Регуляционные сооружения, целесообразно расположенные и надёжно укреплённые, выправляют течение и распределяют поток более равномерно по всему отверстию и пролётам моста.

В некоторой мере регулируют поток не только регуляционные сооружения, но и укрепления берегов и русла в отдельных пролётах моста. Укрепление, предохраняя грунт от размыва, тем самым в меру своей прочности препятствует расширению или углублению потока в данном укреплённом месте и отклоняет от себя направленное к нему течение или вызывает более интенсивный размыв в неукреплённых местах. Необходимо поэтому учитывать возрастание опасности размыва дна в неукреплённых пролётах моста при увеличенном расходе воды и надёжном укреплении грунта не во всех, а лишь в наиболее деятельных пролётах.

Чем больше регуляционные сооружения изменяют направление потока, тем надёжнее должны быть они укреплены и тем опаснее их разрушение. С разрушением таких регуляционных сооружений внезапно резко изменяется течение и создаётся явная угроза разрушения мостового перехода (моста и подходов). Разрушение регуляционных сооружений и самого перехода неизбежно при отсутствии укрепления или неудовлетворительном его состоянии и несоответствии скорости течения. При этом для начала размыва достаточно наличия дефекта укрепления даже в отдельных незначительных местах, несмотря на удовлетворительное состояние остального укрепления. Размыв, начавшись в неукреплённом, слабом месте, быстро распространяется в стороны с нарастающей скоростью и разрушительной силой, легко преодолевая затем даже прочное укрепление. Поэтому непременными являются требования о восстановлении регуляционных сооружений, о ремонте, усилении и устройстве заново необходимых укреплений регуляционных сооружений, берегов и подходов, подверженных размыву.

Основные виды регуляционных и берегоукрепительных сооружений схематически изображены на фиг. 349.

Повреждённые или частично разрушенные регуляционные сооружения, не потерявшие значения для переустроенного моста или полезные хотя бы только для будущего капитального моста, должны быть восстановлены и укреплены.

При недостаточности одних защитных укреплений опор, русла, подходов и т. д. для предупреждения от размыва необходимо восстановление разрушенных или устройство новых регуляционных сооружений.

Все имеющиеся в регуляционных сооружениях и подходах различные бреши, воронки от взрывов, окопы и другие оборонительные устройства, потерявшие свое значение и недопустимо ослабляющие сооружение, должны быть заделаны сухим грунтом с тщательным трамбованием, а лучше гравием или камнем с расщебёнкой, и укреплены по спланированной поверхности.

Нарушенное укрепление берегов, подходов, конусов регуляционных сооружений должно быть полностью восстановлено, а имеющееся недостаточное укрепление в наиболее ответственных местах, а также находящееся в неудовлетворительном состоянии — усилено или заменено более надёжным. Тип укрепления во всех случаях должен приниматься с учётом скорости течения. Более сильное укрепление требуется для головной части дамб и траверсов, а также откосов сопряжения дамб с конусами и самих конусов.

Струенаправляющие дамбы по своему очертанию и укреплению на всём протяжении должны обеспечивать спокойный и равномерный проход высокой воды под мостом, без завихрений и косины струй. Этими условиями при данной величине отверстия достигаются наибольшая водопропускная способность сооружения и снижение максимальных скоростей потока.

Разворот (в сторону от русла) и протяжённость дамб назначаются в каждом случае индивидуальными, исходя из величины отверстия, направления течения относительно моста и притока воды с поймы. Направление течения определяется рельефом местности и гидрологическими условиями в районе перехода.

При значительном притоке пойменной воды, подходящей к мосту вдоль насыпи, устраивают грушевидные дамбы (фиг. 350) с разрывом для отвода воды из пазухи внутри дамб (аналогично показанному на фиг. 356) или без разрыва, но с заполнением пазухи грунтом в зависимости от объёма работ.

Минимальные уклоны откосов дамб, отсыпаемых растительным грунтом, принимают 1:2 для речного откоса, 1:1,75 для противоположного. В дамбах из песка и гравия уклоны могут быть меньшими, соответственно 1:1,75 и 1:1,5. В голове дамбы откос делают более пологим — 1:3 на всём протяжении закругления головы. Ширина дамбы по верху составляет 2 м и более, с увеличением в 1,5—2 раза в головной её части (фиг. 351). Дамбы должны возвышаться над г. в. в. не менее чем на 0,5 м плюс высота подпора и волны.

Откосы дамб укрепляют на всю их высоту обычно мощением: двойным для речного откоса и головной части дамбы в пределах закругления и одиночным для противоположного откоса. Укрепление поверхности дамб должно производиться с учётом скорости течения вдоль откосов дамбы (табл. 50), а также воздействия льда на дамбу. Верх дамб покрывают или одиночным мощением или, что является достаточным при недопущении перелива воды через дамбу, одерновкой.

Мощение откосов дамбы во всех случаях должно опираться на каменную отсыпку (рисберму), исключающую возможность сползания укрепления. Каменная отсыпка на протяжении поверхности откосов, омываемой меженней водой должна быть выполнена из крупных камней (по 30—50 см) на высоту 6,5—1 м выше г. м. в. Ширина отсыпки поверху около 1 м уширяется до 2 м около устоя, уклон руслового откоса отсыпки 1:2, обратного — 1:1 (или соответственно уклону откоса дамбы, когда камень присыпается к готовой дамбе). По мере удаления откоса дамбы от уреза меженних вод каменная присыпка покрывает и незатопленную часть берега (фиг. 320,б). При расположении откоса дабмы на пойме с удалением от уреза меженней воды в 2—3 м и при незначительном течении в высокую воду мощение сопрягается с грунтом рисбермой, врезанной в грунт (фиг. 320,а).

Сопряжение дамб с конусами нукрепление конусов. Дамба своим речным откосом должна плавно сопрягаться с конусом насыпи, защищать его и основание опоры от размыва. При различной величине уклона откосов конуса и дамбы переход одного уклона в другой должен быть не резким, не более 1:10 (фиг. 352). Укрепление поверхности на длине сопряжения дамбы с конусом, а также и самого конуса, в том числе и непосредственно под мостом, должно быть более надёжным.

При раздельных устоях дамбы выносятся за пределы устоя к переходному быку, но так, чтобы основание речного откоса дамбы не доходило до речной грани быка на 0,5 м и белее и чтобы не было впадины в сопряжении откосов дамбы и конуса (фиг. 353).



При выходе конуса в русло за пределы передней грани устоя верхнее ребро речного откоса дамбы должно выступать в сторону реки на ширину верхней площадки дамбы (1,5—2 м), если позволяет отверстие моста, или по крайней мере совпадать заподлицо с откосом конуса (фиг. 354).

Укрепление конуса по типу должно соответствовать скорости течения (табл. 50) и должно быть произведено до отметки на 0,5 м выше г. в. в. плюс высота подпора и волны. Выше этой отметки поверхность конусов доверху достаточно предохранить одиночным мощением или дерновкой в стенку от расстройства атмосферными воздействиями и осадками.

Дамбы не соответствующие восстановленному мосту и ухудшающие работу его отверстия, следует переустроить, но с расчётом максимального сохранения их для капитального моста.

В частности, выправление очертания дамбы в плане может быть достигнуто присыпкой новой дамбы к существующей с соблюдением известных правил сопряжения (штрабление засыпаемого откоса, трамбование грунта).

Оставление таких дамб без переустройства требует более надежного укрепления опор, подвергающихся действию струй потока, отбиваемых дамбами. Так, например, в приведенном на фиг. 355 случае расположения восстановленного моста (на обходе) в пределах криволинейного очертания дамб, при напряжённой их работе требуется более сильное укрепление опоры № 1, а возможно и опор № 2 и 3.

3ащита пазух между переходами. При мостах на обходах требуется выяснить влияние пазух между старым и новым переходами как на водоток под восстановленным мостом, так и на сохранность насыпи обхода. Особенно неблагоприятно отражается на водотоке загромождение русла в месте разрушенного перехода.


Мероприятиями против указанных явлений служат устройство дамб между переходами (фиг. 356), изоляция пазухи досыпкой разрушенного подхода от попадания в неё высокой воды, обеспечение стока воды, накапливающейся в пазухе. При отсутствии и нецелесообразности сооружения дамб насыпь перехода, подверженная подмыву, укрепляется одерновкой, мощением.

Дамбу между насыпями устраивают или непрерывной (фиг. 356, правобережная дамба) или с разрывом для выпуска воды из пазухи (фиг. 356, левобережная дамба). В первом случае требуется засыпать пазуху на высоту дамбы для стока воды из пазухи через дамбу. Во втором случае величина разрыва (около 1—2 м внизу) между дамбами принимается из расчёта пропуска расхода воды при изменении горизонта водотока, исходя из площади пазухи, интенсивности подъёма и спада воды в реке и скорости течения, безопасной для крепления дамб и лотка разрыва.

Снижение скорости течения вдоль насыпей. Подмыв насыпей при течении с верховой поймы вдоль подходов к мосту, а также размыв берегов предотвращают траверсами (фиг. 357, 349). Траверсами одновременно с этим выправляют поток нормально оси моста.

Траверсы располагают вдоль насыпи или берега по нескольку штук параллельно друг другу и нормально течению или несколько повернутыми в сторону течения.

Длина и расположение траверс должны быть увязаны с дамбами так, чтобы поток, отжимаемый траверсами, плавно входил в русловое очертание дамб. Возвышение траверс обычно принимается таким же. как и для дамб (выше г. в. в. на 0,5 м плюс высота подпора и волны).

При подмыве берега меженней водой устраивают траверсы пониженной высоты («полузапруды»), возвышающиеся лишь над меженним горизонтом.


Очертание траверс показано на фиг. 358. Траверсы укрепляются каменным мощением. Верх траверс и часть обратного откоса, не подверженные размыву, достаточно покрыть одерновкой.

Высоту волны на открытых поймах при отсутствии данных можно принимать в пределах от 0,5 до 1,0 м. На заросших поймах высота волны меньше.

Укрепление откосов насыпи подходов. Насыпи, подверженные размыву и выветриванию, должны быть надлежащим образом и заблаговременно укреплены.

Откосы подходов к мосту нуждаются в укреплении, главным образом, от воздействия воды и льда при широких разливах, течении вдоль насыпи, волнобое и фильтрации, а также от выветривания свежеотсыпанных подходов, например в местах воронок от снарядов и других разрушений, при устройстве обходных мостов.

Против поверхностного воздействия пойменной воды и льда укрепление откосов насыпи производят одиночным и двойным мощением, иногда в плетнях или хворостяным покрытием на высоту до отметки выше г. в. в. на 0,5 м плюс высота подпора и волны.

При наличии берм верхняя их площадка предохраняется одерновкой, а при более прочном укреплении откосов (например, двойным мощением) площадка бермы укрепляется одиночным мощением.

Укрепления всех типов необходимо закладывать на устойчивой (без осадок) каменной рисберме, a такжe4 заделывать заподлицо с поверхностью грунта по всему контуру укрепления (фиг. 321). Укрепление, произведённое при высокой воде, по её спаде должно быть доведено до основания откоса.

Фильтрация воды через насыпь вероятна для свежеотсыпанных участков подходов и для песчаных грунтов в насыпи при разнице в уровнях воды с верховой и низовой стороны насыпи, при широких разливах и продолжительном подпоре. В этих случаях эффективной является защита откосов с обеих сторон насыпи мешками или кулями с мятой глиной, укладываемых горизонтальными рядами с перевязкой швов по хворостяному покрытию и подстилающему слою соломы или непосредственно по грунту на высоту подпёртого г. в. в. Недостатками такого крепления являются дефицитность мешковины и её недолговечность при атмосферных воздействиях.

Выше г. в. в. свежеотсыпанные подхода; предохраняют от атмосферных воздействий и сплыва откосов одерновкой (плашмя и в стенку), иногда для большей прочности — в плетневых клетках, располагаемых под углом 45° к горизонту.

Защита от размыва мостового перехода не ограничивается укреплением непосредственно подмостового русла. По мере необходимости должны быть также укреплены берега в случаях, когда размыв их может изменить течение в нежелаемом направлении или нарушить устойчивость насыпи подходов. Берега укрепляют фашинными тюфяками и фашинами, а также отсыпкой из камней. Каменные отсыпки располагают непосредственно по откосу берега под углом к нему, в виде траверс (фиг. 349).

Староречья, действующие в паводок и отклоняющие поток в сторону от нормального относительно моста направления или пересыпанные насыпью подходов, должны быть перекрыты запрудами. Запруды размещают у «истока» староречий, а при значительной длине последних, кроме того, у устья перед насыпью. Запруды следует отсыпать глинистым грунтом, с трамбовкой слоев по 15—20 см. Для увеличения водонепроницаемости по продольной оси запруды забивают шпунтовый ряд. Ширина запруды по верху около 2 м, откосы — полуторные или двойные. Откосы и верх укрепляют мощением, а в менее ответственных случаях — одерновкой.

Для выправления потока при извилистом меженнем русле и состоящем из ряда протоков целесообразно устройство специальных прокопов в направлении желаемого течения потока (фиг. 349). Ширина прокопов должна быть не менее 5—15 м, глубина — до уровня меженних вод.