ОДМ 218.6.031-2018

ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

Методические рекомендации по повышению надежности защитных и укрепительных сооружений в условиях чрезвычайных ситуаций и опасных природных явлений

ОКС 93.080.99

Предисловие

     

1 РАЗРАБОТАН обществом с ограниченной ответственностью "Корпорация "ДорПромСтрой" (ООО "Корпорация "ДорПромСтрой").

2 ВНЕСЕН Управлением научно-технических исследований и информационного обеспечения Федерального дорожного агентства.

3 ИЗДАН на основании распоряжения Федерального дорожного агентства от 14.05.2019 N 1028-р.

4 ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ.

     1 Область применения

1.1 Настоящий отраслевой дорожный методический документ (далее - методический документ) распространяется на сооружения инженерной защиты автомобильных дорог, содержащие конструкции из габионных сетчатых изделий, а также на другие сооружения, имеющие повышенный уровень риска повреждения или разрушения в условиях чрезвычайных ситуаций и опасных природных явлений.

1.2 Методический документ содержит рекомендации по повышению надежности данных сооружений в условиях чрезвычайных ситуаций и опасных природных явлений, в том числе по применяемым материалам и изделиям, рекомендации по расчетам, проектированию, монтажу, эксплуатации и ремонту конструкций дополнительной защиты сооружений, правила охраны труда и окружающей среды.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем методическом документе использованы нормативные ссылки на следующие документы:

Технический регламент Таможенного союза "Безопасность автомобильных дорог" (ТР ТС 014/2011)

ГОСТ 9.307-89 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия цинковые горячие. Общие требования и методы контроля

ГОСТ 12.3.003-86 Система стандартов безопасности труда. Работы электросварочные. Требования безопасности

ГОСТ 12.3.009-76 Система стандартов безопасности труда. Работы погрузочно-разгрузочные. Общие требования безопасности

ГОСТ 22.0.03-97 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Природные чрезвычайные ситуации. Термины и определения

ГОСТ 22.0.06-97 Источники природных чрезвычайных ситуаций. Поражающие факторы

ГОСТ 25.601-80 Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний композиционных материалов с полимерной матрицей (композитов). Метод испытания плоских образцов на растяжение при нормальной, повышенной и пониженной температурах

ГОСТ 25.602-80 Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний композиционных материалов с полимерной матрицей (композитов). Метод испытания на сжатие при нормальной, повышенной и пониженной температурах

ГОСТ 25.604-82 Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний композиционных материалов с полимерной матрицей (композитов). Метод испытания на изгиб при нормальной, повышенной и пониженной температурах

ГОСТ 103-2006 Прокат сортовой стальной горячекатаный полосовой. Сортамент

ГОСТ 3062-80 Канат одинарной свивки типа ЛК-О конструкции 17(1+6). Сортамент

ГОСТ 3262-75 Трубы стальные водогазопроводные. Технические условия

ГОСТ 5960-72 Пластикат поливинилхлоридный для изоляции и защитных оболочек проводов и кабелей. Технические условия

ГОСТ 7372-79 Проволока стальная канатная. Технические условия

ГОСТ 8509-93 Уголки стальные горячекатаные равнополочные. Сортамент

ГОСТ 9850-72 Проволока стальная оцинкованная для сердечников проводов. Технические условия

ГОСТ 10060-2012 Бетоны. Методы определения морозостойкости

ГОСТ 12730.5-84 Бетоны. Методы определения водонепроницаемости

ГОСТ 13015-2012 Изделия бетонные и железобетонные для строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения

ГОСТ 14918-80 Сталь тонколистовая оцинкованная с непрерывных линий. Технические условия

ГОСТ 15878-79 Контактная сварка. Соединения сварные. Конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 16350-80 Климат СССР. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей

ГОСТ 18143-72 Проволока из высоколегированной коррозионно-стойкой и жаростойкой стали. Технические условия

ГОСТ 24297-2013 Верификация закупленной продукции. Организация проведения и методы контроля

ГОСТ 24621-2015 Пластмассы и эбонит. Определение твердости при вдавливании с помощью дюрометра (твердость по Шору)

ГОСТ 26633-2015 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия

ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения

ГОСТ 30055-93 Канаты из полимерных материалов и комбинированные. Технические условия

ГОСТ 32703-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Щебень и гравий из горных пород. Технические требования

ГОСТ 32730-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Песок дробленый. Технические требования

ГОСТ 32731-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Требования к проведению строительного контроля

ГОСТ 32755-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Требования к проведению приемки в эксплуатацию выполненных работ

ГОСТ 32756-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Требования к проведению промежуточной приемки выполненных работ

ГОСТ 32824-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Песок природный. Технические требования

ГОСТ 34028-2016 Прокат арматурный для железобетонных конструкций. Технические условия

ГОСТ Р 50575-93 Проволока стальная. Требования к цинковому покрытию и методы испытания покрытия

ГОСТ Р 51285-99 Сетки проволочные крученые с шестиугольными ячейками для габионных конструкций. Технические условия

ГОСТ Р 55877-2013 Трубы и детали трубопроводов из реактопластов, армированных стекловолокном. Методы испытаний. Определение износостойкости внутренней поверхности

СП 22.13330.2012* Основание зданий и сооружений (актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*)

________________

* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: СП 22.13330.2016. - Примечание изготовителя базы данных.

           

СП 45.13330.2017 Земляные сооружения, основания и фундаменты (актуализированная редакция СПиП 3.02.01-87)

СП 116.13330.2012 Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения (актуализированная редакция СНиП 22-02-2003)

СП 126.13330.2012 Геодезические работы в строительстве (актуализированная редакция СПиП 3.01.03-84)

СП 50-101-2004 Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений

     3 Термины и определения

В настоящем методическом документе применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 габионные сетчатые изделия (ГСИ): Объемные изделия различной формы из проволочной крученой с шестиугольными ячейками сетки по ГОСТ Р 51285-99, предназначенные для формирования габионных конструкций.

3.2 гибкие поверхностные покрытия (ГПП): Изделия из бетонных блоков специальной формы, соединенных между собой гибкими связями, монтируемые в единое целое полотно на месте устройства покрытия либо в заводских условиях и предназначенные для защиты пойменных насыпей автомобильных и железных дорог, защиты подводных переходов трубопроводов и кабельных трасс, защиты от подмыва опор мостов, укрепления берегов, сооружения временных противопаводковых укреплений, защиты гребней плотин и дамб от размыва при переливе, сооружения каналов, канав и стоков и в других отраслях хозяйства страны.

3.3 грунтовый анкер: Устройство для передачи растягивающих нагрузок от закрепляемой конструкции на несущие слои грунта.

3.4 защитные сооружения (автомобильных дорог): Сооружения, предназначенные для обеспечения требуемой степени устойчивости автомобильной дороги в условиях опасных геологических процессов; к ним относят поддерживающие, улавливающие, перепускные, берегоукрепительные сооружения и др.

3.5 зонтичные конструкции: Конструкции защитных сооружений, состоящие из фронтального сетчатого экрана с системой стальных траверс, образующих косой крест, и центральной тяги, допускающей ограниченные повороты элементов и соединяющей экран с анкерной системой.

3.6 кольчужная сеть: Сеть, изготовленная сплошным канатным плетением из отдельных, независимых друг от друга колец из стальной оцинкованной проволоки, соединенных по периметру с соседними кольцами.

3.7 лавина: Быстрое, внезапно возникающее движение снега и (или) льда вниз по крутым склонам гор, представляющее угрозу жизни и здоровью людей, наносящее ущерб объектам экономики и окружающей природной среде.

Примечание - Лавины подразделяют на сухие, мокрые, а также лотковые (движущиеся по строго фиксированному руслу и образующие у подошвы склона конус выноса), прыгающие (движущиеся по логу, в котором имеются отвесные участки, способствующие скачкообразному сходу - отрыву лавины в виде прыжка со свободным падением на дно долины).

3.8 лавинозащитные сооружения: Комплекс инженерных сооружений для борьбы с лавинами и предохранения дороги от лавиносброса; включают сооружения, изменяющие направление снего-ветрового потока, аккумулирующего снег на склонах, и сооружения, изменяющие направление движения самой лавины.

3.9 обвал: Отрыв и падение больших горных пород на крутых и обрывистых склонах гор, речных долин и морских побережий, происходящие главным образом за счет ослабления связности горных пород под влиянием процессов выветривания, деятельности поверхностных и подземных вод.

3.10 сель: Мощный грязевой поток с камнями, возникающий в горах во время ливней или в период таяния снегов.

     4 Общие положения

4.1 К защитным и укрепительным сооружениям автомобильных дорог относят постоянные или временные, поверхностные или заглубленные сооружения, предназначенные для защиты от неблагоприятных природных воздействий земляного полотна автомобильных дорог или искусственных сооружений на них (мостов, труб).

4.2 Одними из наиболее эффективных защитных и укрепительных сооружений автомобильных дорог являются сооружения из габионных конструкций. Однако несмотря на высокую эффективность их применения, они являются и наиболее уязвимыми в условиях чрезвычайных ситуаций и опасных природных явлений.

В ряде случаев применение габионных конструкций сдерживается опасностью их разрушения при внезапных паводках и ледоходе. Воздействие карчей, и льда на сетки может вызвать нарушение их целостности. При повреждении более трех соседних ячеек возможны разрыв сетки и выпадение камней кладки, что снижает прочностные и защитные свойства сооружения. Аналогичные проблемы возникают и в случае применения габионных конструкций на скально-обвальных, селе- и лавиноопасных участках.

4.3 Выделяют следующие виды стихийных природных воздействий по ГОСТ 22.0.06-97 на защитные и укрепительные сооружения автомобильных дорог, в том числе содержащих в своем составе конструкции из ГСИ, которые могут приводить к разрушению данных конструкций:

- паводковые явления с одновременным увеличением объемов переносимой водными потоками каменной массы (песка, гравия, щебня), карчей и

- сход селевых потоков;

- сход снежных лавин;

- активный ледоход;

- обвалы и камнепады;

- длительные ливни высокой интенсивности, вызывающие размывы и сплывы грунта;

- оползневые процессы;

- резкое изменение уровня воды при наличии припая льда.

4.4 Повышение надежности таких сооружений может быть достигнуто за счет:

- устройства конструкций дополнительной защиты в составе существующих сооружений. Примерами таких конструкций являются дополнительные защитные панели, гибкие поверхностные покрытия, покрытия из композиционных материалов. Данные конструкции устраивают, как правило, в непосредственном контакте с лицевыми поверхностями защищаемых сооружений;

- создания дополнительных защитных конструкций, направленных на предотвращение или ослабление неблагоприятных воздействий на существующие сооружения. Такие дополнительные конструкции необязательно находятся в прямом контакте с защищаемыми сооружениями и могут располагаться на удалении от них. Примерами дополнительных защитных конструкций являются противокамнепадные или противоселевые барьеры из сетей кольчужного плетения, а также противолавинные сооружения на основе зонтичных конструкций: не находясь в прямом контакте с защищаемыми сооружениями, они ослабляют воздействие на них обвалов, камнепадов, селей и снежных лавин;

- реализации решений, предусматривающих на стадии проектирования защитных или укрепительных сооружений, в том числе содержащих в своем составе конструкции из ГСИ, дополнительное повышение их надежности. Примерами таких проектных решений являются применение ГСИ с повышенной толщиной проволочного каркаса (в том числе сварных) либо ГСИ с армированной лицевой поверхностью; устройство основания габионных конструкций на меженный уровень и ниже для отложения речного аллювия на противоразмывной фартук; назначение ширины выпуска противоразмывного фартука не менее чем в два раза больше расчетной глубины размыва и т.д.

     5 Рекомендуемые способы дополнительной защиты
     

     5.1 Способы и конструкции дополнительной защиты сооружений

Возможные способы дополнительной защиты сооружений, в том числе содержащих в своем составе конструкции из ГСИ, в зависимости от вида воздействия представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Рекомендуемые способы дополнительной защиты сооружений в зависимости от вида неблагоприятного природного воздействия

Примечания

1 "+" - защита применяется; "-" - защита не применяется.

2 * Предусматривается на стадии проектирования.

     5.2 Упрочненные сетчатые конструкции

5.2.1 В условиях внезапных паводков, воздействия ледохода и карчехода надежность габионных конструкций может быть повышена за счет применения сетчатых изделий, лицевую поверхность которых (для матрацно-тюфячных изделий - крышку) дополнительно армируют в горизонтальном направлении стальным прутком с шагом армирования через одну или две ячейки [1]. Допустимо также применение сварных габионов с увеличенной толщиной проволоки лицевой поверхности.

5.2.2 Упрочненные ГСИ выпускают в виде коробчатых габионов (рисунок 1а), коробчатых габионов с армирующей панелью (рисунок 1б) и матрацно-тюфячных изделий (рисунок 1в).

а - коробчатый габион; б - коробчатый габион с армирующей панелью; в - матрацно-тюфячное изделие; 1 - диафрагма; 2 - крышка

Рисунок 1 - Конструктивная схема упрочненных ГСИ с армированной лицевой поверхностью

     5.3 Кольчужные сети

5.3.1 Стальные оцинкованные кольчужные сети с кольцевыми ячейками могут быть использованы в различных типах барьерных конструкций для предотвращения разрушающего действия обвалов, камнепадов, селей и снежных лавин на укрепительные и защитные сооружения автомобильных дорог, а также для защиты противоразмывных фартуков от воздействия переносимой потоком каменной массы, ледохода и карчехода. Специальная технология плетения сети позволяет получать сплошные полотна без жесткого крепления кольцевых ячеек в местах переплетения (рисунок 2), что позволяет весьма эффективно поглощать энергию ударов при камнепадах, сходе снежных лавин и селей, ледоходе, карчеходе.

а, б - кольчужное плетение соответственно шести- и четырехкратное

Рисунок 2 - Наиболее распространенные варианты кольчужного плетения

5.3.2 Завесы из кольчужной сети применяют для противообвальной и противокамнепадной защиты сооружений, прилегающих к склонам, сложенным скальным крупно- и мелкообломочным материалом. Основная функция такой завесы заключается в контролируемом спуске скальных блоков путем ограничения траектории их падения поверхностями склона и завесы из кольчужной сети. При этом кинетическая энергия удара скальных блоков снижается. Пример устройства противокамнепадной завесы из кольчужной сети представлен на рисунке А.1 приложения А.

5.3.3 Противокамнепадные барьеры из кольчужных сетей применяют в тех местах, где использование противокамнепадных завес невозможно либо нецелесообразно по экономическим, техническим или эстетическим причинам.

Противокамнепадные барьеры поглощают энергию обломков за счет деформации конструкции и сминаемых элементов. Основными элементами конструкции противокамнепадного барьера являются гибкие шарнирные стойки и опоры под них, полотно барьера из кольчужной сети, несущие канаты, тормоза-гасители кинетической энергии удара, оттяжки и тросовые анкеры с гибким оголовком. Противокамнепадные барьеры способны выдерживать удары скальных блоков с энергией до 5000 кДж.

5.3.4 Противокамнепадный барьер может быть выполнен как с оттяжками, так и без них с жесткими опорами. В особо узких эрозионных врезах либо при резких перегибах рельефа несущие канаты противокамнепадного барьера могут быть смонтированы не на опоры с оттяжками, а напрямую к тросовым анкерам в борта эрозионного вреза. Пример устройства противокамнепадного барьера из кольчужной сети дан на рисунке А.2 приложения А.

5.3.5 Гибкие противоселевые барьеры с применением кольчужных сетей относятся к виду задерживающих противоселевых сооружений. Основное назначение конструкции - остановка селевого потока и удержание его твердой составляющей в верхнем бьефе. Противоселевые барьеры могут быть установлены поперек русла как по одному, так и в виде каскада заграждений, один за другим. Кольцевая структура сети позволяет свободно дренировать жидкую составляющую селевого потока, одновременно удерживая твердую. Пример устройства противоселевого барьера из кольчужной сети приведен на рисунке А.3 приложения А.

5.3.6 Снегоудерживающие барьеры из кольчужных сетей устанавливают в зоне зарождения лавин. Они работают на статические нагрузки по всей глубине снежного покрова. Полотно из кольчужной сети образует плоскость, перпендикулярную направлению скольжения снежной толщи на склоне. Таким образом, вся снежная масса удерживается в лавинном очаге и снежная лавина не образуется. Высоту снегоудерживающих барьеров определяют исходя из максимально возможной высоты снежного покрова для данного района.

Основным элементом снегоудерживающего барьера являются треугольные панели из кольчужной сети, сплетенной из колец диаметром 250 мм. Панели сети крепят за верхнюю часть опор на шарнире и растягивают на оттяжках к тросовым анкерам с гибким оголовком. Шарнирное соединение опоры с опорной пластиной придает гибкость и эластичность всей конструкции. Пример устройства снегоудерживающего барьера из кольчужной сети представлен на рисунке А.4 приложения А.

5.3.7 Защиту противоразмывных фартуков из ГСИ от воздействия переносимого паводками каменного материала, карчей и а также от воздействия активного ледохода выполняют дополнительным покрытием поверхности фартука кольчужными сетями с креплением их в береговой части непосредственно к каркасу ГСИ либо к анкерам, погруженным в каменную массу, а со стороны водоема - к анкерам, забитым в дно.

     5.4 Защитные панели

5.4.1 Защитные панели представляют собой сварную решетку из прутьев арматуры с цинковым покрытием. Из защитных панелей формируют фронтальную стенку укрепления, которая может быть установлена как вертикально, так и с наклоном.

Защитные панели могут применяться для дополнительной защиты лицевых поверхностей ГСИ от каменной массы, переносимой паводками, ледоходов, карчеходов и камнепадов (рисунок 3), либо самостоятельно в качестве вспомогательного элемента противооползневой защиты (рисунок 4).

Примечание - Целесообразность использования защитных панелей в качестве элементов противооползневой защиты определяется на основе расчетов их совместной работы с грунтовыми анкерами (подраздел 7.6).

Рисунок 3 - Общий вид защитной панели

5.4.2 В случае применения для дополнительной защиты лицевой поверхности ГСИ защитных панелей их устанавливают вертикально и крепят непосредственно к каркасу ГСИ проволочными перевязками либо с помощью анкеров, заглубленных в каменную массу габионной конструкции. Пример применения защитных панелей для дополнительной защиты лицевой поверхности ГСИ показан на рисунке А.5 приложения А.

1 - местный грунт; 2 - защитная панель; 3 - геотекстиль; 4 - элементы, распределяющие нагрузку на панель; 5 - камень; 6 - соединительные тяги; 7 - анкеры

Рисунок 4 - Применение защитной панели в качестве элемента противооползневой защиты

5.4.3 При использовании защитных панелей в качестве элемента противооползневой защиты они могут быть установлены как вертикально, так и под углом к склону. Тыльную сторону панели заполняют скальным или иным грунтом по расчету (см. рисунок 4).

5.4.4 Нагрузка на панель со стороны склона и засыпки воспринимается самой панелью и стальными тягами, которые соединяют панель с анкерами, внедренными в коренной массив грунта.

Соединение тяг с анкерами выполняют через такелажные скобы. Все металлические изделия оцинковывают. Обратную засыпку осуществляют из каменной наброски и местного грунта.

Вид и размеры анкеров, стальных тяг и соединительных деталей устанавливают в проекте.

     5.5 Зонтичные конструкции

5.5.1 Зонтичные конструкции применяют в основном в качестве элементов снегозадержания и противооползневой защиты. Они представляют собой раму с сетчатым экраном, которую крепят к грунтовым анкерам. Различают два вида зонтичных конструкций: на жесткой штанге и тягах.

5.5.2 Зонтичная конструкция на жесткой штанге состоит из оцинкованных стальных траверс. Рамку экрана формируют тросом, составляющим периметр конструкции, к которому крепят сетку. Проектное положение фиксируют жесткой штангой. Всю конструкцию крепят к грунтовым анкерам (рисунок 5).

а - схема укрепления; б - общий вид конструкции; в - вид сбоку; 1 - анкерная свая; 2 - послойная засыпка с уплотнением; 3 - геотекстиль; 4 - жесткая штанга

Рисунок 5 - Конструкция зонтичного сооружения на жесткой штанге

5.5.3 Зонтичная конструкция на тягах представляет собой сборную раму из оцинкованного профиля с решеткой из арматуры, которую крепят к грунтовым анкерам при помощи стального каната (рисунок 6). При монтаже проектное положение конструкции фиксируют телескопической стойкой.

а - схема укрепления; б - общий вид конструкции; 1 - анкер; 2 - стойка телескопическая; 3 - геотекстиль

Рисунок 6 - Конструкция зонтичного сооружения на тягах

5.5.4 Отличительной чертой зонтичных конструкций является их малогабаритность при транспортировке, что позволяет легко доставлять такие конструкции в труднодоступные места, а также их быстровозводимость.

В случае необходимости быстрого демонтажа зонтичных конструкций лицевую решетку отсоединяют и демонтируют, а тяги, стойки и анкеры оставляют в грунте.

     5.6 Гибкие поверхностные покрытия

5.6.1 Гибкие поверхностные покрытия представляют собой изделия, состоящие из бетонных блоков специальной формы, соединенных гибкими связями, которые могут быть смонтированы в единое целое на месте устройства покрытия (модульные) либо в заводских условиях (ковровые).

5.6.2 Гибкие поверхностные покрытия можно применять для защиты ГСИ от ледохода, карчехода, механических повреждений во время прохождения паводков, а также от воздействия селей и в качестве самостоятельных защитных и укрепительных сооружений.

5.6.3 Пример модульного блока ГПП представлен на рисунке 7, схема монтажа защитного модульного гибкого поверхностного покрытия (МГПП) - на рисунке 8, общий вид бетонных блоков и матов коврового гибкого поверхностного покрытия (КГПП) - на рисунке 9.

Рисунок 7 - Схема модульного блока ГПП (размеры даны в миллиметрах)

1 - бетонный блок МГПП; 2 - гибкая связь (трос)

Рисунок 8 - Монтажная схема защитного МГПП

а, б - бетонные блоки КГПП и соответствующие им маты

Рисунок 9 - Ковровые гибкие поверхностные покрытия

Схема применения МГПП для защиты габионных конструкций дана на рисунке 10. Пример устройства противоразмывного фартука с применением КГПП приведен на рисунке А.6 приложения А.

Примечание - Для защиты от ледохода устройство ГПП может быть выполнено на расчетную высоту уровня весеннего ледохода.

1 - анкерные полосы; 2 - проволочные скрутки; 3 - металлический уголок; 4 - бетонные блоки ГПП; 5 - выравнивающая стяжка; 6 - закладная деталь под арматурные стержни; 7 - металлическая полоса с отверстиями; 8 - арматурные стержни

Рисунок 10 - Схема защиты лицевой грани габионных конструкций с помощью МГПП

     5.7 Композитное покрытие

5.7.1 Композитное покрытие с применением полимерных вяжущих материалов представляет собой, как правило, высокоадгезивное двухкомпонентное полимерное вяжущее так называемой "холодной" реакции, не требующей специализированного оборудования и условий твердения, предназначенное для создания композитного материала путем скрепления сыпучих инертных материалов естественного и искусственного происхождения как в полевых условиях, так и в закрытых помещениях. В качестве сыпучих инертных материалов применяют гравий, щебень, природные или искусственные песчано-гравийные смеси (ПГС), а также щебеночно-песчано-гравийные смеси (ЩПГС) и т.д.

5.7.2 Основным назначением композитного материала, состоящего из полимерного вяжущего и инертных материалов (далее - композитное покрытие), является создание прочной и устойчивой поверхности для защиты сооружений от разрушений при воздействии волн и течений, абразивном воздействии переносимого потоком каменного материала, а также защиты от ледохода и карчехода в том числе и на горных реках.

5.7.3 Скрепление зерен сыпучих инертных материалов полимерным вяжущим происходит за счет образования полимерных "мостиков" в точках контакта зерен между собой (рисунок 11). Сама структура массива композитного покрытия остается пористой, что обеспечивает его водопроницаемость и исключает появление дополнительного гидростатического давления.

1 - полимерные "мостики"; 2 - зерна сыпучих инертных материалов

Рисунок 11 - Образование полимерных "мостиков"

5.7.4 Композитное покрытие может твердеть под водой, но при этом возможно падение прочности до 30% от реакции твердения на воздухе. Полимеризация вяжущего происходит за счет образования молекулярных цепочек, что обеспечивает высокую прочность соединений, стойкость к истиранию, эластичность, морозостойкость, устойчивость к воздействию ультрафиолета и долговечность.

5.7.5 Принцип действия защитного композитного покрытия состоит в том, что при точечных ударах и карчей происходит перераспределение ударной нагрузки на имеющиеся в точках контакта полимерные "мостики", которые работают как демпферы и переводят энергию удара в энергию сжатия-растяжения и далее в тепловую энергию. От воздействия абразивного характера защищают такие свойства материала, как высокая стойкость к разрыву и истиранию.

     5.8 Грунтовые анкеры

5.8.1 Грунтовые анкеры закрепления применяют при устройстве дополнительных защитных конструкций на основе кольчужных сетей, защитных панелей, зонтичных конструкций, а также ковровых ГПП.

5.8.2 Анкеры закрепления подразделяют в основном на анкеры стержневые или буроинъекционные с бетонной заделкой, анкеры химического закрепления, а также самораскрывающиеся анкеры.

5.8.3 Штанги буроинъекционных анкеров снабжены буровой коронкой и являются одновременно и инъекционным приводом, через который подают песчано-цементную смесь. Примеры использования буроинъекционных анкеров приведены на рисунках 4-6.

5.8.4 Анкеры с химическим закреплением применяют для фиксации защитных конструкций в скальных грунтах [2].

5.8.5 При защите ГСП с помощью КГПП и кольчужных сетей для крепления конструкции к грунту и частичному соединению секций между собой применяют выполненные в виде П-образных скоб стальные анкеры.

     6 Материалы и изделия
     

     6.1 Сетчатые изделия

6.1.1 Для изготовления ГСП повышенной прочности следует применять металлическую сетку проволочную крученую по ГОСТ Р 51285-99 (рисунок 12), изготовленную из низкоуглеродистой термически обработанной стали с увеличенным диаметром проволоки и характеристиками сетки, приведенными в таблице 2.

1 - проволока кромки; 2 - основная проволока сетки

Рисунок 12 - Схема сетки

Таблица 2 - Характеристики сетки, применяемой для ГСИ, эксплуатируемых в условиях воздействия водных потоков, несущих большие массы абразивного материала

Примечание - При изготовлении проволоки с полимерным покрытием ее диаметр увеличивают на 1 мм.

Также может быть применена сварная оцинкованная сетка, характеристики которой даны в таблице 3.

Таблица 3 - Характеристики сварной оцинкованной сетки

Примечание - В скобках указан диаметр проволоки с полимерным покрытием.

6.1.2 Стальной пруток, применяемый для армирования лицевых граней сетчатых изделий по ГОСТ 34028-2016, должен быть оцинкован по ГОСТ 9.307-89 с плотностью покрытия 240-280 г цинка на 1 м поверхности прутка. Диаметр прутка принимают по расчету.

6.1.3 Проволока сетки должна иметь плотное цинковое покрытие по ГОСТ Р 50575-93, покрытие гальфан (сплав цинка с алюминием и мишметаллом) или плотное цинковое покрытие и дополнительное поливинилхлоридное (ПВХ) покрытие по ГОСТ 5960-72.

6.1.4 Антикоррозионные и защитные покрытия сеток, используемых для изготовления габионных конструкций, применяемый каменный материал и его укладка выполняются в соответствии с рекомендациями [3].

     6.2 Кольчужные сети и комплектующие барьерных ограждений

6.2.1 Кольчужные сети состоят из колец, свитых из стальной оцинкованной проволоки по ГОСТ 7372-79 или ГОСТ 9850-72 или нержавеющей проволоки по ГОСТ 18143-72 диаметром от 3 до 5,7 мм со сплошным плетением [4]. В каждой сети кольца должны быть свиты из проволоки одного диаметра. Внутренний диаметр кольца может быть (420; 350; 250)±10 мм, число витков проволоки в кольцах - 7 или 19 (возможно применение сетей из колец с другим количеством витков). Для предотвращения раскручивания колец из проволоки диаметром от 3 до 5,7 мм каждое кольцо скрепляется одним скрепом, изготовленным из оцинкованной стали по ГОСТ 14918-80 толщиной 0,7 мм или 0,55 мм.

6.2.2 Кольцо должно выдерживать растягивающее статическое усилие с величиной не менее величины, указанной в таблице 4, без расплетения, смещения скрепа, разрыва проволоки (допустимо только изменение формы кольца).

Таблица 4 - Минимальная величина растягивающего статического усилия для колец кольчужной сети

Пример технических характеристик кольчужных сетей представлен в приложении Б.

6.2.3 Комплектующие материалы, сырье и покупные изделия, применяемые для изготовления барьерных ограждений с применением кольчужных сетей, должны соответствовать требованиям стандартов, технических условий предприятий-изготовителей, а также иметь сертификат или другие документы, подтверждающие их качество.

     6.3 Элементы защитных панелей

6.3.1 Защитные панели изготавливают, как правило, из арматурного прутка с физико-механическими свойствами по ГОСТ 34028-2016 методом контактно-точечной сварки по ГОСТ 15878-79. Толщину прутка и шаг армирования определяют расчетом в зависимости от условий работы конструкции.

6.3.2 Панели должны быть защищены от коррозии горячим цинкованием по ГОСТ 9.307-89 с толщиной покрытия 240 мкм, обеспечивающим срок службы защитных панелей 30-50 лет.

     6.4 Элементы гибких поверхностных покрытий

6.4.1 Бетонные изделия, применяемые в составе гибких поверхностных покрытий, должны соответствовать следующим требованиям:

- прочность на сжатие - не ниже В30 по ГОСТ 26633-2015;

- марка по морозостойкости - не менее F200 по ГОСТ 10060-2012;

- марка по водонепроницаемости - не менее W6 по ГОСТ 12730.5-84;

- марка по истираемости - не более G1 (0,7 г/см) по ГОСТ 13015-2012.

6.4.2 Элементы соединения и крепления бетонных блоков ГПП не должны быть подвержены гниению, впитывать воду, должны обладать высокой прочностью и сопротивлением к истиранию, устойчивостью к УФ-излучению и действию химикатов и органических растворителей.

6.4.3 Технические параметры изделий ГПП и условия их применения должны соответствовать требованиям рекомендаций [5].

     6.5 Материалы композитного покрытия

6.5.1 Характеристики полимерного вяжущего, применяемого при устройстве композитного покрытия, должны отвечать требованиям указаний [6]:

- твердость - не менее 70 Шор D по ГОСТ 24621-2015;

- прочность на растяжение - не менее 20 МПа по ГОСТ 25.601-80;

- прочность на разрыв - не менее 30 МПа по ГОСТ 25.601-80;

- морозостойкость - не менее F150 по ГОСТ 10060-2012;

- относительное удлинение при разрыве - не менее 20% по ГОСТ 25.601-80.

6.5.2 Инертным наполнителем для композита может служить природный камень, щебень и гравий по ГОСТ 32703-2014, песок по ГОСТ 32824-2014 или ГОСТ 32730-2014.

6.5.3 Необходимый фракционный состав и прочностные свойства инертного материала определяют расчетом.

     6.6 Анкеры закрепления

6.6.1 Стержневые анкеры с бетонной заделкой должны быть изготовлены из арматурной стали с характеристиками, приведенными в таблице 5.

Таблица 5 - Механические свойства арматурной стали в соответствии с требованиями ГОСТ 34028-2016

Примечание - с- толщина оправки, d - диаметр стержня.

6.6.2 Физико-механические характеристики анкеров в каждом конкретном случае закрепления определяют проектом. Типовые характеристики анкеров из арматурной стали даны в таблице 6.

Таблица 6 - Типовые характеристики анкеров из арматурной стали

6.6.3 Тип буроинъекционного анкера, его диаметр и длину определяют в проекте для каждого конкретного случая исходя из расчетных нагрузок и геолого-геоморфологических условий местности.

6.6.4 Анкеры с химическим закреплением выпускают с заданными расчетными нагрузками на срез и отрыв. Требования к ним определяют расчетом, типономинал анкера подбирают по документации производителя.

6.6.5 Для изготовления стальных анкеров в виде П-образных скоб, применяемых для крепления КГПП и кольчужных сетей к грунту и частичному соединению секций между собой, должен использоваться прокат арматурный периодического профиля для железобетонных конструкций класса А500С по ГОСТ 34028-2016 диаметром от 10 до 25 мм.

     6.7 Элементы зонтичных конструкций

6.7.1 Лицевые панели зонтичных конструкций на гибких тягах должны быть изготовлены из арматурного прутка по ГОСТ 34028-2016, соединяемого методом контактно-точечной сварки по ГОСТ 15878-79. Толщина прутка и шаг армирования определяют расчетом в зависимости от условий работы конструкции.

6.7.2 Гибкие тяги зонтичных конструкций должны быть изготовлены из стальных канатов по ГОСТ 3062-80.

6.7.3 Лицевые панели и штанги зонтичных конструкций должны быть защищены от коррозии горячим цинкованием по ГОСТ 9.307-89 с толщиной покрытия 240 мкм, обеспечивающим срок службы 30-50 лет.

6.7.4 Диаметр гибких тяг, размеры сечения жестких тяг, стоек и характеристики анкеров определяют расчетом, выполняемым для конкретных условий, при этом анкеры должны отвечать основным требованиям, изложенным в подразделе 6.6.

     7 Основные положения проектирования и расчетов конструкций дополнительной защиты сооружений
     

     7.1 Общие положения

7.1.1 Проектирование и расчеты конструкций дополнительной защиты сооружений автомобильных дорог рекомендуется выполнять с учетом особенностей их применения при воздействии неблагоприятных природных факторов согласно таблице 1.

7.1.2 Расчеты выполняют в зависимости от местных гидрогеологических и территориально-климатических условий по ГОСТ 16350-80 с учетом обеспечения необходимого уровня надежности сооружения по ГОСТ 27751-2014.

7.1.3 Проектирование и выполнение расчетов следует производить с соблюдением положений СП 116.13330.2012.

     7.2 Особенности расчета и проектирования защитных конструкций, работающих в условиях ледовой нагрузки, ледоходов и карчеходов

7.2.1 При проектировании защитных конструкций, предназначенных для работы в условиях ледовой нагрузки, ледоходов и карчеходов (защитные панели, кольчужные сети, гибкие поверхностные покрытия, упрочненные сетчатые конструкции, композитное покрытие), следует избегать устройства протяженных линейных сооружений, устраивая защитные конструкции отдельными, не связанными друг с другом секциями. Данный подход позволяет повысить ремонтопригодность защитных сооружений: в случае разрушения отдельной секции разрушающие нагрузки не будут переданы на соседние секции, что позволит свести ремонтные мероприятия к восстановлению или замене отдельных секций, а не протяженного участка защитного сооружения.

7.2.2 При расчетах скорости движения ледяных полей , м/с, и воздействия их на защитные конструкции следует исходить [7] из эмпирической формулы

,                                                            (1)

где - средняя скорость течения воды, м/с.

Для водохранилищ скорость движения ледяных полей зависит в первую очередь от скорости ветра

,                                                            (2)

где - скорость ветра при 1%-ной обеспеченности, м/с.

7.2.3 Выделяют динамические и статические режимы воздействия льда на сооружения. К динамическим относят прямые или внецентренные удары льдин о сооружения, время воздействия которых мало, а основное воздействие - от силы инерции. К статическим относят наползание льда на откосы берегоукрепительных сооружений.

Сила внедрения льда в сооружения F, Н, равна

,                                                                       (3)

где - площадь контакта при разрушении льда, м;

- прочность льда на разрушение, МПа.

7.2.4 Наибольшая величина потерь кинетической энергии тел при соударении происходит при неупругом ударе, когда энергия после удара не восстанавливается, а расходуется на деформацию или на нагревание тела. При соприкосновении ледяного поля толщиной , м, с откосом сооружения происходит частичное смятие кромки льда откосом и возрастание силы отпора N, H, направленной по нормали к наклонной плоскости с углом , град. Со стороны потока на льдину действует сила трения T, H, направленная вдоль наклонной плоскости. Силы N и T связаны между собой зависимостью

,                                                             (4)

где - коэффициент трения между льдиной и сооружением, величина которого находится в диапазоне от 0,07 до 0,14.

Помимо сил N и T на льдину действует вертикальная сила G, H, равная разности веса льдины и выталкивающей силы, и сила P, H, которая определяет величину давления на льдину со стороны потока (рисунок 13).

Рисунок 13 - Схема взаимодействия льдины с откосом сооружения

7.2.5 Устойчивость габионов на откосе при взаимодействии со льдом (рисунок 14) можно рассчитать по формуле

,                            (5)

где - удерживающая сила, Н;

- вес габионов, Н;

- коэффициент внутреннего трения

;                                                                     (6)

- угол внутреннего трения, град.

Рисунок 14 - Схема к расчету устойчивости габионов на откосе

Поскольку каждый габион связан с остальными габионами, его расчетный вес увеличивается в два раза.

Вес льда , Н, можно определить по формуле

,                                                  (7)

где - удельный вес льда, Н/м;

        - крутизна откоса.

7.2.6 Кроме сил трения габионов о грунт, трения габионов о лед, вмерзания сетки в лед и т.д., действует также и вырывающая сила льда. Осенью, когда уровень воды еще достаточно высок, образуется лед, а с течением времени (1-2 месяца) уровень воды понижается, и в этот момент вмерзшие в лед габионы испытывают вырывающую силу. Расчет данного силового воздействия как на габионные конструкции, так и на средства их защиты может быть произведен с использованием расчетных схем, представленных в рекомендациях [8].

7.2.7 Удерживающую силу , Н, с учетом защиты откоса габионной конструкции при изменении уровня воды рассчитывают по формуле

.                                      (8)

7.2.8 При проведении расчетов по формулам (5)-(7) следует учитывать изменение веса погруженных в воду габионных конструкций за счет архимедовой силы , H,

,                                                             (9)

где - плотность воды, кг/м;

- ускорение свободного падения, м/с;

- объем части габионных конструкций, погруженной в воду, м.

7.2.9 Методика расчета ударного воздействия ледовых массивов, валунов и карчей на конструкции дополнительной защиты на примере гибких поверхностных покрытий изложена в приложении В. Данная методика может также быть принята за основу при расчете ударного воздействия ледовых массивов, валунов и карчей на защитные панели, кольчужные сети, упрочненные лицевые поверхности сетчатых сооружений и композитные покрытия.

     7.3 Основные положения расчета и проектирования противокамнепадных барьерных сооружений на основе кольчужных сетей

7.3.1 Основные положения расчета противокамнепадных барьерных сооружений на основе кольчужных сетей представлены в приложении Г.

7.3.2 При проектировании противокамнепадных барьерных сооружений следует учитывать воздействие на сооружения динамических ударных нагрузок от соударяющихся с барьером камней.

7.3.3 Для смягчения динамического удара следует использовать в верхних и нижних продольных тросах, а также продольных растяжках (в узлах их присоединения к анкерам) энергопоглощающие устройства (тормоза), тарированные заводом-изготовителем на расчетную величину (рисунок 15).

Рисунок 15 - Схема конструктивного выполнения тормозов

7.3.4 Во всех случаях необходимо выполнять расчеты узлов соединения как продольных тросов, так и продольных растяжек с анкерами, прочность которых должна быть не менее определенных в приложении Г нагрузок , кг, и , кг, поскольку эти элементы также являются неотъемлемой частью обеспечения надежности оградительного сооружения в целом.

7.3.5 Учитывая различные физико-механические характеристики грунтов коренных пород, целесообразно провести опытно-экспериментальные работы с конструкциями анкеров разного типа. Однако при отсутствии такой возможности допускается использовать и расчетные характеристики грунтов основания, приведенные в приложении Д СП 50-101-2004, с учетом необходимого коэффициента запаса.

7.3.6 При расчетах устойчивости и несущей способности ограждения следует учитывать, что часть грунтов осыпи пройдет через кольчужную сеть противокамнепадного барьера, однако она не сможет оказать существенного влияния на несущую способность барьера, так как будет находиться в разуплотненном состоянии, т.е. пассивное давление на ограждение при расчете стоек можно не учитывать.

     7.4 Рекомендации по расчету и проектированию селезащитных сооружений с применением гибких поверхностных покрытий и кольчужных сетей

7.4.1 Основными задачами, решаемыми с помощью селезащитных сооружений, являются:

- перехват твердых фракций селевого потока для предотвращения их ударного воздействия на защищаемые конструкции;

- демпфирование ударного воздействия твердых фракций селевого потока, а также предотвращение их абразивного действия на защищаемые конструкции.

Первая из поставленных задач может быть решена устройством защитных сооружений с применением кольчужных сетей, вторая - облицовкой габионных конструкций гибкими поверхностными покрытиями или композитным покрытием.

7.4.2 При проектировании и расчете селезащитных сооружений с использованием кольчужных сетей следует руководствоваться положениями СП 116.13330.2012 и рекомендаций [9].

7.4.3 Гибкие селезащитные задерживающие барьеры из кольчужных сетей устанавливают от борта до борта долины. Основным элементом гибкого селезащитного задерживающего барьера является кольчужная сеть с прочностью на разрыв до 1000 кН/м. Сеть крепят на несущие верхние и нижние канаты, которые через тормоза-замедлители растягивают на гибких тросовых анкерах, заделываемых в борта долины. В зависимости от высоты барьера для усиления кольчужной сети параллельно несущим устанавливают промежуточные канаты. Тормоза-замедлители гасят кинетическую энергию первой ударной волны, снижая выдергивающую нагрузку на тросовые анкеры. В целях защиты от механических повреждений оголовки тросовых анкеров прячут в бетонную оболочку. В долинах шириной более 15-20 м устанавливают дополнительные промежуточные опоры.

7.4.4 Расчет селезащитных задерживающих барьеров из кольчужных сетей следует выполнять в основном аналитически, руководствуясь рекомендациями [10] либо в случае необходимости выполнения уточненных расчетов - численными методами в соответствии с методическими рекомендациями, изложенными в работе [11]. В качестве исходных данных для расчетов следует пользоваться экспериментальными данными [12].

7.4.5 Учитывая значительное количество элементов в селезащитных задерживающих сооружениях на основе кольчужных сетей, для разработки эффективных конструктивных решений рекомендуется проводить натурные испытания, корректируя расчетные модели по результатам испытаний. Также в ходе испытаний определяют фактические нагрузки, прикладываемые к фундаментам, и фактические перемещения отдельных элементов.

7.4.6 Поскольку ударное воздействие твердых фракций селевых массивов на габионные конструкции аналогично ударному воздействию, которому они подвергаются при воздействии ледоходов, карчеходов, а также переносимых паводками каменных масс, при проектировании противоселевой защиты с применением ГПП следует руководствоваться примерами, представленными в приложениях Д, Е, а при проведении расчетов - рекомендациями приложения В настоящего методического документа.

     7.5 Рекомендации по расчету и проектированию лавинозащитных конструкций с применением кольчужных сетей и зонтичных конструкций

7.5.1 Устройство дополнительной защиты сооружений от схода снежных лавин рекомендуется выполнять с применением кольчужных сетей и зонтичных конструкций. Данные конструкции относятся к классу лавинопредотвращающих и снегозадерживающих сооружений, предназначенных для обеспечения устойчивости снежного покрова в зонах зарождения лавин (СП 342.1325800.2017).

7.5.2 Выбор конструкции в каждом конкретном случае следует производить с учетом режима и характеристик лавин и снегового покрова в зоне зарождения, морфологии лавиносбора, степени ответственности защищаемых сооружений, их конструктивных и эксплуатационных особенностей на основе результатов инженерных изысканий.

Расчеты и проектирование дополнительных лавинозащитных конструкций следует проводить в соответствии с рекомендациями, изложенными в приложении Д.

7.5.3 Лавинопредотвращающие конструкции и устройства следует размещать в зоне зарождения лавины непрерывными или секционными рядами до боковых границ лавиносбора. Верхний ряд необходимо устанавливать на расстоянии не более 15 м вниз по склону от наиболее высокого положения линии отрыва лавин. Ряды снегоудерживающих конструкций следует располагать перпендикулярно направлению сползания снегового покрова.

7.5.4 Снегоудерживающие конструкции размещают по всей площади стартовой зоны лавин. Количество рядов снегоудерживающих конструкций определяют по продольным размерам стартовой зоны лавиносбора. Высоту конструкций и расстояние между рядами находят в зависимости от расчетной высоты снежного покрова в лавиносборе, дополнительной высоты снегового покрова от метелевого переноса, крутизны стартовой зоны лавиносбора и характера поверхности с учетом явлений сползания снежного покрова и натекания его на заграждение.

7.5.5 При прерывистом (секционном) размещении конструкций под каждым разрывом между секциями верхнего ряда следует располагать секцию нижнего ряда.

7.5.6 Опорную поверхность снегоудерживающих конструкций необходимо размещать перпендикулярно поверхности склона или отклонять вниз по склону до 15° от перпендикуляра к склону, отклонение опорной поверхности из сеток - до 30°. Параметры сооружений надлежит определять с учетом веса снежной призмы между его поверхностью и перпендикулярной к горизонту (в отдельных случаях к склону) поверхностью.

7.5.7 На склонах с неустойчивыми грунтами следует применять подвесные снегоудерживающие конструкции, располагая крепления анкеров в прочных коренных породах выше линии отрыва лавин.

     7.6 Основные положения расчета анкеров закрепления защитных конструкций

При устройстве большинства защитных конструкций применяют анкерные крепления различных типов.

В основном применяют стержневые или буроинъекционные анкеры с бетонной заделкой, анкеры с химическим закреплением [2] (рисунок 16), а также самораскрывающиеся анкеры (рисунок 17). Основные положения расчета анкеров даны в приложении Е.

1 - стержневой анкер; 2 - шнур, заполненный цементным раствором или клеем

Рисунок 16 - Стержневой анкер с бетонной заделкой или химическим закреплением (а) и буроинъекционный анкер с бетонной заделкой (б)

Рисунок 17 - Общий вид (а) и схема установки (б) грунтового анкера

     7.7 Конструктивно-технологические решения усиления габионных конструкций композитным покрытием

7.7.1 Усиление габионных конструкций покрытием с применением композитных материалов на основе полимерных вяжущих заключается в нанесении слоя композиционного материала на лицевую поверхность ГСИ, как это показано на рисунке 18 и изложено в подразделе 9.3.

1 - береговой откос; 2 - защитное покрытие из композита; 3 - габионные ящики, собранные в стенку; 4 - опалубка

Рисунок 18 - Защита габионных конструкций на откосе (а), габионной стены (б), ступенчатой габионной стены (в)

Толщину слоя композита при этом определяют согласно рекомендациям производителя.

7.7.2 Испытания прочностных характеристик получаемых защитных покрытий следует проводить в соответствии с требованиями ГОСТ 25.601-80, ГОСТ 25.602-80, ГОСТ 25.604-82 с учетом специфики применяемых при получении композита инертных материалов (см. подраздел 6.5).

     7.8 Рекомендации по расчету и проектированию противоразмывных конструкций на основе гибких поверхностных покрытий

7.8.1 Расчет и проектирование противоразмывных конструкций на основе гибких поверхностных покрытий следует выполнять, руководствуясь рекомендациями [8].

7.8.2 В проекте противоразмывных конструкций на основе ГПП должны быть указаны верхняя и нижняя границы укладки плит, протяженность их укладки и конструкция сопряжения ГПП с защищаемым сооружением, а также тип грунтового основания и его физико-механические свойства.

7.8.3 Верхнюю границу (над уровнем воды) укладки ГПП на откосах дорожных насыпей , м, рекомендуется определять по формуле

,                                            (10)

где - подпор воды, м;

- высота наката ветровой волны, м;

- высота ветрового нагона, м;

- величина запаса, м (для откосов дорожных насыпей 0,5 м).

7.8.4 Границу укладки ГПП для подводных откосов следует устанавливать в проекте на основе данных инженерных изысканий и при наиболее низком уровне воды.

7.8.5 Границу укладки ГПП необходимо назначать с учетом толщины льда на объекте. Ее следует принимать ниже подводной кромки льда с запасом не менее чем на три расчетных толщины льда.

7.8.6 Для защиты подошвы откоса насыпи или берегового склона от размыва течением или донными скоростями потока рекомендуется проектировать под водой "фартук" из ГПП, обеспечивающий защиту подошвы откоса и предотвращающий формирование воронки размыва. Ширину "фартука" из ГПП под водой , м, рекомендуется вычислять по формуле

,                                                      (11)

где - прогнозируемая глубина размыва, м.

7.8.7 Защиту откосов от размыва конструкциями из ГПП следует проектировать в пределах воздействия расчетных нагрузок на сооружение (течений, ветровых волн). В местах сопряжения ГПП с незащищенным откосом рекомендуется проектировать укладку ГПП с запасом в продольном направлении, равным 5-15 м.

7.8.8 Следует разработать индивидуальные проектные решения конструкции границ (сопряжений) ГПП с бровками насыпей, откосов и мостовых опор в виде слоя монолитного бетона, асфальтобетона, отсыпки щебня или гравия.

7.8.9 Если при проектировании установлено, что грунт подошвы и откоса насыпи подвергается одновременному размыву при воздействии нескольких факторов, то в проекте защитного покрытия необходимо учитывать наибольшую глубину размыва, определенную при учете воздействия каждого из факторов.

7.8.10 В качестве подстилающего слоя под ГПП рекомендуется применять синтетические нетканые материалы.

7.8.11 При подготовке основания ГПП из рулонных нетканых материалов в проекте следует указать, что работы по укладке необходимо начинать с низовой стороны по течению, от верха откоса или склона к его подошве. При этом каждый последующий рулон материала должен перекрывать предыдущий на 0,1-0,5 м.

     7.9 Рекомендации по оценке гидроабразивной стойкости конструкций, применяемых для защиты габионных сетчатых изделий от истирания каменной массой

7.9.1 Для защиты от гидроабразивного действия на ГСИ каменных масс, перемещаемых водными или селевыми потоками, может быть использован широкий спектр защитных конструкций, к которым относятся защитные панели, кольчужные сети, гибкие поверхностные покрытия, композитные покрытия. Существенно продлить срок службы ГСИ в условиях абразивного воздействия могут также конструктивные решения, направленные на упрочнение их лицевых поверхностей.

7.9.2 Поскольку любая из применяемых защитных конструкций также в той или иной степени подвержена гидроабразивному износу, необходимо производить оценку стойкости этих конструкций к нему.

7.9.3 Учитывая индивидуальный характер износа конструкций в каждом конкретном случае в зависимости от геологических, гидрологических, климатических и прочих условий, оценка стойкости конструкций к гидроабразивному износу должна производиться на основании натурных наблюдений за состоянием однотипных конструкций, эксплуатируемых в аналогичных условиях по частным методикам, утвержденным в установленном порядке, либо на основе испытаний по ГОСТ Р 55877-2013.

     8 Рекомендации по технологии монтажа конструкций дополнительной защиты сооружений
     

     8.1 Основные положения по технологии монтажа гибких бетонных поверхностных покрытий

Монтаж гибких бетонных покрытий для защиты коробчатых ГСИ от ледоходов и карчеходов следует производить, руководствуясь положениями типовой технологической карты (ТТК) приложения Ж, а защиту матрацно-тюфячных ГСИ - руководствуясь положениями ТТК приложения И. В остальных случаях при монтаже гибких бетонных покрытий следует руководствоваться рекомендациями [5].

     8.2 Основные положения по технологии монтажа защитных панелей, кольчужных сетей и зонтичных конструкций

8.2.1 Монтаж защитных панелей и зонтичных конструкций

8.2.1.1 В случае применения защитных панелей для дополнительной защиты лицевых поверхностей габионных конструкций от переносимой водными или селевыми потоками, а также паводками каменной массы, ледоходов, карчеходов и камнепадов защитные панели устанавливают вертикально и крепят непосредственно к лицевой грани сетчатой конструкции проволочными перевязками либо через анкеры, внедренные в каменную массу. При этом не рекомендуется соединять смежные защитные панели между собой для облегчения процедуры ремонта или замены поврежденных защитных панелей.

8.2.1.2 При применении защитных панелей в качестве элемента противооползневой защиты устраивают систему грунтовых анкеров согласно проекту, к которым затем крепят стальные оцинкованные полосы, осуществляющие связь между анкером и защитными панелями. Защитные панели крепят к оцинкованным стальным полосам сваркой или посредством болтовых соединений и устанавливают при этом либо вертикально, либо под углом до 10° в сторону склона. Тыльную сторону панели заполняют скальным или иным грунтом. Для исключения просыпания и продавливания грунта через защитную панель может быть уложен слой геотекстиля (см. рисунок 4).

8.2.1.3 Зонтичные сооружения монтируют по аналогичной технологии. Пример последовательности работ по устройству защитных снегоудерживающих сооружений с применением зонтичных конструкций представлен в приложении К.

8.2.2 Монтаж конструкций с применением кольчужных сетей

8.2.2.1 Монтаж конструкций с применением кольчужных сетей должен выполняться согласно проекту производства работ (ППР).

Принципиальная схема защитной конструкции с применением кольчужной сети приведена на рисунке 19.

1 - кольчужная сеть; 2 - несущие канаты; 3 - опора; 4 - оттяжки; 5 - амортизирующие элементы; 6 - тормозные элементы; 7 - элементы фундамента; 8 - анкерные крепления

Рисунок 19 - Принципиальная схема защитной конструкции с применением кольчужной сети

8.2.2.2 Монтаж конструкций осуществляется, как правило, в следующем порядке.

Производят разметку точек установки фундаментов опор и анкеров крепления оттяжек на местности согласно проекту.

Устраивают фундаменты опор сооружения и анкеры крепления оттяжек опор.

Выполняют подготовку опор к монтажу: в верхних точках опор фиксируют оттяжки с амортизирующими и тормозными элементами (рисунок 20).

Рисунок 20 - Подготовка опор к монтажу

На фундаментах осуществляют монтаж опор, которые устанавливают вручную, если позволяет вес конструкции, либо при помощи грузоподъемной техники. С помощью оттяжек опоры устанавливают в проектное положение, после чего свободные концы оттяжек фиксируют в грунте при помощи заранее смонтированных анкеров.

В верхней и нижней точках опор устраивают горизонтальные несущие канаты и натягивают их между опорами. В необходимых случаях параллельно опорам крепят также вертикальные канаты (по проекту).

На несущие канаты по принципу занавеса посекционно монтируют и натягивают кольчужную сеть (рисунок 21). Секции сети соединяют между собой при помощи специальных соединительных скоб.

Рисунок 21 - Монтаж секции кольчужной сети на несущий канат

     8.3 Устройство композитного покрытия

8.3.1 Применяемые инструменты и оборудование

Для проведения работ по устройству композитного покрытия необходимы следующие инструменты и оборудование:

- емкость для смешивания компонентов вместимостью до 10 л;

- устройство для перемешивания компонентов (малярный миксер-мешалка с приводом от ручной электрической дрели или специализированный малярный электромиксер);

- устройство для перемешивания композита (бетономешалка - размер и тип зависят от объема работ и фракции инертного материала-наполнителя) ;

- оборудование для транспортировки композита к месту укладки.

8.3.2 Условия производства работ

При выполнении работ по устройству композитного покрытия необходимо, чтобы:

- отсутствовали атмосферные осадки;

- поверхность, на которую будут проводить укладку композита, была достаточно сухой, очищенной от органических включений, таких как корни растений, остатки дерна, трава;

- сыпучий инертный материал был сухим (естественной влажности), без глинистых частиц. При повышенной влажности сыпучий инертный материал необходимо подсушить;

- температура окружающего воздуха была не менее 10°С.

8.3.3 Порядок проведения работ

8.3.3.1 Подготовка композита

Работы по подготовке композита необходимо выполнять в следующей последовательности:

- в устройство для перемешивания композита загружают необходимое количество подготовленного сыпучего инертного материала;

- вскрывают емкости с компонентами полимерного связующего и перемешивают до приобретения им равномерной окрашенности без разводов и полос;

- смешивают компоненты полимерного вяжущего в следующем порядке:

в емкость для смешивания компонентов переливают компонент - полимер,

при необходимости добавляют отмеренное согласно пропорции, указанной изготовителем, количество компонента - отвердитель,

перемешивают смесь миксером-мешалкой по всему объему смешиваемых компонентов до приобретения смесью равномерной окраски без разводов и полос;

- полученную смесь компонентов помещают в устройство для перемешивания композита;

- перемешивают сыпучий инертный материал с вылитой смесью компонентов в течение 4-5 мин до приобретения инертным заполнителем равномерно "смоченного" вида без сухих пятен.

8.3.3.2 Укладка композита

При изготовлении защитного покрытия применяют как свободную укладку композита, так и укладку в опалубку. Свободную укладку осуществляют при условии, что наклон габионной конструкции относительно горизонта составляет не более 50° и исключает самопроизвольное осыпание незатвердевшего композита при укладке (см. рисунок 18а).

Композит при свободной укладке высыпают на поверхность габионной конструкции слоем толщиной не менее 10 см и разравнивают с помощью полиуретановых кельм-затирок.

При наклоне габионных конструкций более 50° необходимо применять опалубку с целью предотвращения осыпания композита и соблюдения необходимой толщины покрытия (см. рисунок 18б) до его схватывания.

Для предотвращения прилипания композита к самой опалубке ее необходимо изготавливать из материалов с низкими адгезионными свойствами или имеющими защитное полимерное покрытие, таких как ламинированная (бакелитовая) фанера; металлические листы, ламинированные пленкой ПВХ; листы полиэтилена (ПНД); ламинированные древесно-стружечные плиты, доски, закрытые полиэтиленовой пленкой толщиной не менее 0,15 мм.

Опалубку закрепляют на габионных конструкциях с помощью проволочных вязок к каркасу габионных ящиков и (или) с помощью контрфорсных упоров.

При укладке защитного покрытия на габионные конструкции ступенчатого типа в первую очередь необходимо производить свободную укладку композита на горизонтальную поверхность, а затем устанавливать опалубку для укладки в зонах с углом наклона (см. рисунок 18в). Укладку защитного покрытия из композита проводят начиная с нижних ступеней.

Время живучести полимерного вяжущего после смешивания компонентов может варьироваться, но, как правило, составляет 15-30 мин. За это время необходимо перемешать и уложить композит на подготовленное место. Через указанное производителем время композит начнет густеть и манипуляции с ним проводить запрещается. Исходя из жесткого ограничения по времени, важно правильно оценить технологические возможности по объему укладки композита во избежание приготовления смеси в объемах, больших чем имеется возможность уложить за указанный отрезок времени.

Отверждение композита происходит в течение 12 ч, полная полимеризация наступает в течение 1-3 сут после укладки.

8.3.3.3 Завершающие работы

Очистку инструмента и оборудования необходимо выполнять непосредственно после работы с полимерным вяжущим, используя органические растворители или другие вещества, указанные предприятием-изготовителем.

После отверждения полимерного вяжущего очистка инструмента возможна только методом отжига с помощь газовой горелки или паяльной лампы.

     9 Рекомендации по эксплуатации и ремонту конструкций дополнительной защиты сооружений
     

     9.1 Осмотры и наблюдение

9.1.1 Два раза в год после весеннего паводка и перед ледоставом следует производить осмотр дополнительных защитных конструкций на предмет нарушения мест соединения их отдельных элементов, а также образования трещин в бетонных блоках ГПП. В горной местности с периодическими паводками и угрозой схода селей осмотры следует проводить после каждого паводка, а также после схода селя.

9.1.2 Инструментальные наблюдения дополнительных защитных конструкций осуществляют с периодичностью, установленной для защищаемых ими сооружений, а также если в результате проведенного осмотра было выявлено наличие деформаций защитных конструкций. Наблюдения выполняют в соответствии с СП 126.13330.2012.

     9.2 Текущее содержание

9.2.1 Текущее содержание дополнительных защитных конструкций включает следующие операции:

- обработку металлических закладных и крепежных элементов в местах образования очагов коррозии антикоррозийным составом и их покраска;

- подтягивание ослабленных узлов монтажных и крепежных тросов и канатов;

- контроль и при необходимости подтяжка болтовых соединений рам, стоек и тормозных узлов.

9.2.2 Выбор антикоррозийного состава и краски следует осуществлять в соответствии с рекомендациями производителей защитных конструкций и лакокрасочных материалов.

9.2.3 Операции по текущему ремонту защитных конструкций всех типов необходимо производить в послепаводковый период или по результатам периодического осмотра.

     9.3 Ремонт конструкций дополнительной защиты сооружений

9.3.1 При обнаружении разрушения сварных швов в рамах, стойках или элементах скрепления ГПП необходимо восстановить сварные соединения с последующей обработкой мест сварки антикоррозийным составом и окрашиванием.

9.3.2 Пришедшие в негодность тросы следует заменить, погнутые стойки и металлические тяги выпрямить и покрыть антикоррозийным составом или заменить.

9.3.3 При разрушении цементного раствора омоноличивания стыков блоков ГПП места разрушения необходимо заполнить раствором той же рецептуры.

9.3.4 При появлении трещин на отдельных блоках ГПП следует произвести шпаклевку трещин с последующим покрытием треснувших блоков укрепляющим химическим составом. Рецептуру состава для шпаклевки и укрепляющего состава надлежит выбирать в соответствии с рекомендациями производителей ГПП.

     10 Контроль и приемка работ
     

     10.1 Порядок входного контроля материалов и изделий

10.1.1 Входной контроль материалов и изделий осуществляют по ГОСТ 24297-2013. Входной контроль бетонных и железобетонных изделий выполняют по ГОСТ 13015-2012. При входном контроле проверяют наличие маркировки, паспортов и сертификатов качества материалов. Характеристики материалов, указанные в их маркировке и паспортах, должны соответствовать проектным. Результаты проверки заносят в журнал верификации (входного контроля).

10.1.2 Организацию и проведение входного контроля осуществляет строительная организация, выполняющая работы по устройству дополнительной защиты сооружений. Выборочный входной контроль также может быть произведен организацией, выполняющей строительный контроль в соответствии с ГОСТ 32731-2014, в объемах, предусмотренных техническим заданием заказчика.

Состав работ по выборочному входному контролю может включать отбор проб и испытание строительных материалов, конструкций и изделий, непосредственно применяемых на объекте, с оценкой соответствия установленным требованиям.

     10.2 Контроль выполнения работ

10.2.1 Операционный контроль выполнения работ следует производить постоянно, по мере их выполнения, мастером или прорабом участка в соответствии с требованиями ГОСТ 32731-2014. Перечень видов работ, подлежащих контролю, методы и способы его проведения, а также перечень контролируемых параметров и критерии их оценки должны быть указаны в ППР.

10.2.2 Операционный контроль может быть расширен проведением промежуточной приемки работ по ГОСТ 32756-2014, выполняемой по завершении этапов:

- подготовительных работ;

- устройства системы анкерного крепления;

- устройства фундаментов заграждающих конструкций (если предусмотрено проектом);

- устройства упора ГПП (рисбермы), если это предусмотрено проектом.

10.2.3 Задачей проведения промежуточной приемки является контроль соответствия выполненных работ проектной документации, а также своевременное обнаружение и исправление выявленных дефектов.

10.2.4 Требования нормативно-технических документов, по которым осуществляют промежуточную приемку, определяют для каждого конкретного случая с учетом положений контракта и рабочей документации.

     10.3 Оценка соответствия и приемка работ

10.3.1 Приемку в эксплуатацию законченного строительством объекта производят с целью определения его соответствия утвержденной в установленном порядке проектной документации, требованиям безопасности ТР ТС 014/2011 и соответствующих нормативно-технических документов.

10.3.2 Оценку соответствия и приемку выполненных работ следует производить в соответствии с требованиями ГОСТ 32755-2014.

     11 Рекомендации по охране труда и окружающей среды
     

     11.1 Охрана труда

11.1.1 Проведение земляных, строительно-монтажных, каменных, транспортных и погрузочно-разгрузочных работ необходимо выполнять в соответствии с правилами [13].

11.1.2 Для передвижения рабочих по поверхности откоса следует применять деревянные переносные трапы.

11.1.3 Погрузочно-разгрузочные работы выполняют согласно требованиям ГОСТ 12.3.009-76.

11.1.4 Электросварочные работы проводят с соблюдением требований безопасности по ГОСТ 12.3.003-86.

11.1.5 Раскатку рулонов геотекстиля следует выполнять бригадой в составе не менее трех человек. При обрезке полотен геотекстиля режущим инструментом необходимо соблюдать соответствующие требования безопасности: отрезать полотна способом "от себя"; после выполнения реза убирать режущий инструмент в футляр.

11.1.6 Рабочие, обслуживающие машины и механизмы, должны пользоваться инструментом и средствами индивидуальной защиты в соответствии с типовыми отраслевыми нормами.

11.1.7 Экскаватор-планировщик и буровые установки должны быть оборудованы звуковой сигнализацией. Сигнал подают перед началом движения рабочих органов механизма и при изменении характера движения, а также перед началом перемещения техники.

11.1.8 В темное время суток места производства работ должны быть освещены в соответствии с типовыми отраслевыми нормами.

     11.2 Охрана окружающей среды

11.2.1 При производстве работ следует реализовывать конструктивные, организационные и технологические решения, обеспечивающие наименьшее вмешательство в окружающую среду и возможное сокращение строительного периода.

11.2.2 Размеры строительной площадки должны быть минимально необходимыми, а ее планировка - обеспечивать отвод сточных вод в отстойные устройства.

11.2.3 Степень необходимой очистки, обезвреживания и обеззараживания сточных вод в отстойниках устанавливается санитарно-техническим расчетом, а также контрольными пробами и должна соответствовать правилам [14]. Скапливающиеся на дне отстойников осадки и плавающие материалы вывозят для утилизации и уничтожения в места, согласованные с местными органами санитарного надзора.

Сброс очищенных сточных вод в водотоки может быть произведен только с разрешения органов санитарно-эпидемиологического надзора и в местах, указанных этими органами.

11.2.4 На строительной площадке должны быть предусмотрены емкости для сбора нечистот и мусора.

Запрещается сброс загрязненных вод, свалка мусора, стоянка автомобилей и строительство временных сооружений в пределах водоохранных зон.

11.2.5 Число временных подъездных дорог к строительной площадке должно быть минимальным.

11.2.6 Нарушенные при строительстве участки лесных и водоохранных полос, включая временные подъездные дороги, должны быть восстановлены, в том числе и почвенный покров.

11.2.7 В период дождей или подъема уровня воды на водотоке не допускается производить работы по строительству земляных сооружений без принятия защитных мер по предотвращению смывов и обвалов грунта.

11.2.8 В процессе строительства и на его конечной стадии должен быть обеспечен контроль за выполнением работ:

- по планировке и рекультивации земель, посадке кустарников и деревьев на всей территории строительства, включая подъездные дороги;

- благоустройству территорий.

Выполнение перечисленных работ следует отразить в акте сдачи сооружения в эксплуатацию.

11.2.9 Утилизацию конструкций всех типов по окончании срока службы надлежит выполнять путем демонтажа с последующей сортировкой по видам материалов для повторного использования или переработки.

Материалы, непригодные для повторного использования и переработки, подлежат захоронению в специальных установленных местах в соответствии с действующим законодательством.

Приложение А
(справочное)

Примеры защитных конструкций

Примеры защитных конструкций приведены на рисунках А.1-А.6

Рисунок А.1 - Противокамнепадная завеса из кольчужной сети

Рисунок А.2 - Противокамнепадный барьер из кольчужной сети

Рисунок А.3 - Противоселевой барьер из кольчужной сети с бетонным основанием

Рисунок А.4 - Снегоудерживающий барьер

Рисунок А.5 - Укрепление лицевой поверхности ГСИ защитными панелями

Рисунок А.6 - Устройство противоразмывного фартука с применением КГПП

Приложение Б
(справочное)

Основные характеристики кольчужных сетей

Таблица Б.1 - Основные характеристики кольчужных сетей

_______________

* Проволока используется согласно ГОСТ 9850-72.

** Возможно изготовление сетей повышенной прочности из канатной проволоки по ГОСТ 7372-79 с временным сопротивлением разрыву 1770 Н/мм.

*** Возможно изготовление сетей из проволоки из нержавеющей стали, в том числе из дуплексной аустенитно-ферритной нержавеющей стали для применения в морской воде.

Приложение В
(рекомендуемое)

Методика расчета ударного воздействия ледовых массивов, валунов и карчей на конструкции дополнительной защиты на примере плит гибких поверхностных покрытий

Разрушение бетонного блока ГПП при столкновении с перемещаемыми потоком воды предметами может произойти путем его ударного раскалывания с образованием трещин [8].

При этом раскалывающее ударное усилие , Н, определяют по формуле

,                                                (В.1)

где - вертикальная составляющая расстояния между нижним прилегающим к склону ребром блока и точкой приложения усилия , м,

;                                   (В.2)

и - предельные допустимые напряжения соответственно растяжения и сжатия бетона, МПа;

- общая высота бетонного блока, м;

- ширина вершины блока, м;

- коэффициент трения перемещаемого потоком воды предмета по бетону;

- острый угол ударяющего предмета.

Приравнивая изменение кинетической энергии ударяющего предмета к потенциальной энергии деформации бетонного блока, получено следующее соотношение, выражающее условие раскалывания бетонного блока:

,                                                (В.3)

где и - соответственно масса, кг, и скорость, м/с, ударяющего предмета.

Скорость движения ударяющего предмета в жидкости рассчитывают по формуле

,                                                (В.4)

где - эквивалентный диаметр предмета, м;

- коэффициент сопротивления давления (для шарообразного предмета равен 0,44);

и - плотность соответственно предмета и воды, кг/м;

- ускорение свободного падения, м/с.

Учитывая, что масса предмета может быть выражена через его плотность и эквивалентный диаметр, решая совместно уравнения (В.1), (В.2) и (В.3), можно получить минимальную скорость течения воды, при которой посторонние предметы могут разрушить бетонные блоки ГПП.

При расчете соединительного арматурного каната блока ГПП на разрыв от удара посторонним предметом необходимо учитывать следующее.

В зависимости от конструкции ГПП каждый бетонный блок удерживается двумя канатами (см. рисунок 8), свободно продетыми через отверстия в блоке, либо четырьмя канатами, омоноличенными в теле блока (см. рисунок 9).

При центральном ударе нагрузка, действующая на бетонный блок, распределяется равномерно на два либо на четыре каната.

При неблагоприятном ударе (вне центра) постороннего предмета по бетонному блоку произойдет поворот блока относительно противоположной грани, а ударную нагрузку воспримут на себя только три каната или один.

Необходимо отметить, что при расчете наихудшего случая удара постороннего предмета по блоку модульной конструкции (см. рисунок 7) следует считать соединительные канаты омоноличенными. Так как канаты удерживаются за счет сил трения, разрывная нагрузка будет частично компенсирована этими силами.

Длительность удара постороннего предмета о бетонный блок , с, равна времени прохождения фронта волны упругой деформации по толщине бетонного блока туда и обратно: , где - толщина блока, м; - скорость звука в бетонном блоке, которая составляет от 4250 до 5250 м/с. В связи с этим можно считать, что время удара постороннего предмета о бетонный блок не зависит от характера разрушения ГПП (либо от разрушения бетонного блока, либо от разрыва арматурного каната).

Это предположение позволяет определить скорость течения, при которой перемещающиеся течением воды предметы могут разорвать арматурный канат.

Применяя теорему импульсов [15], согласно которой

,                                                                              (В.5)

можно найти время удара и по заданному разрывному усилию каната определить необходимое количество движения для его разрыва.

По найденному количеству движения с использованием формулы (В.4) определяют искомую скорость течения воды.

Принимаем значения допустимых напряжений для бетона марки 400 равными: =2,5 МПа и =27,4 МПа.

Рассмотрим наиболее неблагоприятный случай, когда предмет производит удар по бетонному блоку углом плоскости среза. Тогда =90°. Принимаем также коэффициент трения ударяющего предмета по бетону =0,6.

С учетом принятых значений величины и определяют из выражений

.                                        (В.6)

Так, например, для типовой толщины блока ГПП общая высота равна 0,15 м, раскалывающее ударное усилие должно составить 4,410 Н.

Рассматривая случай, когда ударяющий по бетонному блоку предмет представляет собой переносимый водным потоком валун с плотностью =3000 кг/м, принимая плотность воды равной =1000 кг/м и учитывая, что массу тела в воде вычисляют по формуле

,                                                           (В.7)

из совместного решения уравнений (В.3) и (В.4) может быть получено выражение для вычисления минимальной скорости течения воды , м/с, при которой перемещаемые потоком предметы могут разрушить блок ГПП.

.                                                           (В.8)

При этом эквивалентный диаметр ударяющего предмета , м, находят по формуле (В.4)

,                                                                (В.9)

а его массу - по формуле (В.7)

.                                                               (В.10)

Проведенные расчеты показывают, что для всех вариантов ГПП скорость потока, при которой защита может быть разрушена перемещаемым течением предметом, не менее чем на 30% превышает максимальную скорость водного потока , м/с, при котором разрешено применение защитных и регулирующих сетчатых конструкций (=6 м/с).

Учитывая, что расчеты проведены для наиболее неблагоприятных случаев (удар предмета под острым углом только по одному бетонному блоку, внецентренный удар) и без учета упругих деформаций ударяющего предмета и грунта, на котором уложены ГПП, можно заключить, что все варианты ГПП обладают достаточной надежностью и сопротивляемостью против ударного воздействия внешних предметов и могут быть рекомендованы также для защиты сооружений от селевых потоков.

Представленный формулами (В.1)-(В.10) математический аппарат может быть взят за основу для расчета ударных воздействий на защитные панели, упрочненные лицевые грани сетчатых сооружений и композитные покрытия.

Приложение Г
(рекомендуемое)

Методика расчета противокамнепадных барьерных сооружений на основе кольчужных сетей

Расчет противокамнепадных барьерных сооружений следует выполнять в соответствии с положениями СП 22.13330.2016, СП 116.13330.2012, руководства [16], рекомендациями [17].

Основная схема противокамнепадного барьера приведена на рисунке Г.1.

1 - кольчужная сетка; 2, 3 - соответственно верхние и нижние тросы; 4 - продольные тросовые растяжки; 5, 6 - поперечные растяжки (по склону откоса) соответственно верхние и нижние; 7 - анкеры; 8 - стойки барьера

Рисунок Г.1 - Общая схема противокамнепадного барьера, вид спереди (а) и сбоку (б)

Главными элементами барьера являются сеть стальная с кольцевыми ячейками, соединенными между собой кольчужным плетением 1, продольные тросы 2 и 3, продольные 4 и верхние поперечные 5 растяжки, стойки барьера 8 и дополнительные, расположенные за барьером ниже по склону поперечные растяжки 6.

При расчетах следует учитывать, что растяжки 6 можно не включать в основной расчет, поскольку их предназначение - обеспечить сохранность вертикального положения стоек барьера 8 и предупредить при ударе камнепада опасность разворота ограждения в верхнюю часть склона или откоса. Однако эти растяжки должны иметь прочность на разрыв не менее 1/3 прочности верхних и продольных тросов ограждения.

В основу расчета противокамнепадного барьера принимают уравнение гибкой нити, так как основная нагрузка приходится лишь на верхний 2 и нижний 3 тросы барьера.

Уравнение гибкой нити является наиболее приемлемым для данной гибкой конструкции барьера. Усилия в верхнем и нижнем продольном тросе напрямую зависят от высоты воздействия камня на кольчужную сетку в момент удара, конфигурации откоса и его поверхности. Поэтому в расчетах для обеспечения длительной надежности барьера возникающие усилия приняты равными как для верхнего, так и для нижнего продольного троса.

Необходимо также учитывать то обстоятельство, что включение в работу непосредственно кольчужной сети происходит лишь после воздействия удара камнепада, а из-за эластичности узлов соединения в кольчужной сетке имеет место эффект гашения энергии от удара на ограждение в целом.

Для проведения расчетов принимают максимальную стрелу прогиба ограждения , м, хотя ударная нагрузка от воздействия камнепада может произойти на любом участке секции барьера, а не только в ее середине. Поэтому для расчетов используют схему гибкой нити, представленную на рисунке Г.2. В соответствии с этой схемой возможно определить уравнение гибкой нити в любой точке между стойками барьера, но лишь при условии сохранения вертикального расположения стоек в момент удара камня.

1 - камень;

2 - стойки барьера; 3 - трос ограждения в начальном состоянии; 4 - состояние троса после восприятия ударной нагрузки; H - высота падения камня; - величина прогиба троса ограждения в зоне удара с координатой z; - угол прогиба гибкой нити; - расстояние между опорами барьера

Рисунок Г.2 - Схема гибкой нити для расчета тросов противокамнепадного барьера при условии сохранения вертикального положения стоек ограждения

При расчетах определяют возможный прогиб верхнего и нижнего троса ограждения , м, в зависимости от точки воздействия удара по формулам:

- при ударе камня в зоне , м, в интервале

;                                                   (Г.1)

- при

;                                                   (Г.2)

- при

.                                                          (Г.3)

Угол прогиба , град, гибкой нити или соответственно тросового ограждения вычисляют по формуле:

,                                                                     (Г.4)

где - масса камня, кг;

- расстояние между опорами барьера, м;

- модуль упругости материалов продольных канатов, кг/м;

- момент инерции, м.

При расчете ограждения следует учитывать не только статическое, но и динамическое воздействие нагрузки на ограждение. Максимальное статическое напряжение в тросе , МПа, соответствующее максимальному отклонению троса от начального положения , составляет

.                                                                         (Г.5)

Из всех перечисленных условий можно рассчитать и максимальное напряжение в несущих тросах , МПа, по формуле

,                                                             (Г.6)

где - динамический коэффициент

.                                                           (Г.7)

Схема для определения допустимых нагрузок в тросах барьера дана на рисунке Г.3.

- допустимая нагрузка на трос с учетом требуемого коэффициента запаса; - усилие в продольных растяжках; - угол наклона растяжки

Рисунок Г.3 - Схема для определения допустимых нагрузок в тросах барьера и продольных тросовых растяжках

Допустимую нагрузку на трос с учетом требуемого коэффициента запаса , кг, определяют по формуле

,                                                  (Г.8)

где - площадь поперечного сечения троса, м.

При известной высоте падения камня на ограждение , м, можно определить скорость его падения V, м/с, на момент начала удара из зависимости , где - ускорение свободного падения, м/с.

При этом зависимость (Г.6) может быть представлена в виде

,                                                 (Г.9)

что позволяет уточнить необходимую прочность тросов.

Для сохранения вертикального положения стоек определяют необходимые усилия в продольных и верхних, расположенных выше по склону или откосу (см. рисунок Г.1) поперечных растяжках. Усилие , кг, в продольных растяжках (см. рисунок Г.3) определяют по формуле

,                                                 (Г.10)

где - угол наклона растяжки, град.

Расчет верхних поперечных растяжек следует выполнять с учетом стрелы прогиба. Это обусловлено тем, что без учета поперечных растяжек вертикальные стойки даже при их жестком закреплении в коренных породах будут работать на изгиб. При этом нельзя исключать и удара камня непосредственно в стойку ограждения.

При расчете стоек барьера на изгиб следует учитывать как непосредственно конструктивное выполнение стоек, так и расчетные характеристики, основные из которых приведены в таблице Г.1.

Таблица Г.1 - Основные параметры при расчете стоек барьера

Для обеспечения длительной эксплуатационной надежности необходимым условием при проектировании ограждения является расчет анкеров на вырывание и изгиб. При расчете анкеров на вырывание, особенно в районах расположения стоек барьера, учитывать вес непосредственно кольчужной сети нецелесообразно. При расчете в статическом положении сети можно учесть этот вес для сокращения глубины заделки анкеров в коренные породы, однако при динамическом воздействии на ограждение этот фактор не сможет оказать существенного влияния на несущую способность анкеров. Учитывая массу кольчужной сети, можно ожидать уменьшения прогиба верхнего и нижнего продольного тросов барьера за счет демпфирующей способности массы сети и погашения энергии удара.

Общие принципы расчета анкерных креплений изложены в приложении Е.

Следующим этапом расчета является расчет нагрузки при принятом расстоянии , м, между вертикальными стойками каждой секции ограждения

,                                                             (Г.11)

где - модуль упругости материалов продольных канатов, кг/см.

При этом следует учитывать, что высота приложения этой нагрузки обычно находится в пределах 1/3Н от поверхности откоса или склона.

При расчете вертикальных стоек на изгиб следует учитывать, что на каждую стойку секции ограждения приходится нагрузка, равная 0,5, но при большом количестве секций промежуточные вертикальные стойки будут воспринимать полную нагрузку .

При расчете вертикальных стоек необходимо также учитывать толщину слоя ранее накопленного материала осыпи и расчет стоек и анкеров следует выполнять только от уровня поверхности коренных пород.

Приложение Д
(рекомендуемое)

Методика расчета лавинозащитных конструкций с применением кольчужных сетей и зонтичных конструкций

Количество рядов снегозадерживающих заграждений и расстояния между ними следует назначать исходя из объемов переносимого ветром снега и размеров зоны их действия с учетом крутизны наветренного участка местности (таблица Д.1).

Таблица Д.1 - Данные для выбора количества рядов снегозадерживающих заграждений

Снегозадерживающие заграждения следует проектировать непрерывными рядами. Просветность их должна быть от 40% до 45%. Величина просвета между нижним краем элементов заполнения заграждений и поверхностью склона должна быть не более 0,2.

Расстояние между рядами заграждений , м, вычисляют по формуле

,                                            (Д.1)

где - угол наклона наветренного склона, град (при >20° применение снегозадерживающих заграждений нецелесообразно);

- протяженность секции заграждения, м.

Ближайший к границе лавиносбора (рисунок Д.1) ряд снегозадерживающих заграждений следует размещать от гребня не ближе расстояний, указанных в таблице Д.2.

а - общий вид; б - границы лавиносбора на плане; , , - ширина зон соответственно зарождения, транзита, отложения

Рисунок Д.1 - Типичный лавиносбор

Таблица Д.2 - Расстояния между границей лавиносбора и снегозадерживающими заграждениями

Давление лавины на сквозные препятствия (однорядные лавинотормозящие системы) , Н/м, определяют по формуле

,                                                           (Д.2)

где - просветность преграды, отн. ед.;

- давление движущейся лавины на сплошное препятствие, Н/м,

,                                                                  (Д.3)

- скорость распространения пластических волн в снегу, м/с (для сухого снега равна 30 м/с, для влажного - 25 м/с);

- плотность лавинного потока, т/м;

- скорость лавинного потока, м/с;

- угол взаимодействия лавинного потока с препятствием в вертикальной плоскости.

Линейный размер зоны распространения лавинного давления на сквозной преграде , м, находят из соотношения

,                                                           (Д.4)

где - линейный размер зоны распространения лавинного давления в направлении движения снега, м (см. рисунок Д.2).

1 - лавинный поток; 2 - эпюра лавинных давлений; - высота лавинного потока

Рисунок Д.2 - Схема распределения лавинного давления на преграде

Силу трения, действующую по поверхности лавинотормозящих сооружений , Н, следует рассчитывать по формуле

,                                                                     (Д.5)

где - коэффициент трения снега о поверхность сооружения

;                                                               (Д.6)

- эмпирический коэффициент, кг/(м·с) [для сухого снега равен 144 кг/(м·с), для влажного - 489 кг/(м·с)];

- линейный размер выступов шероховатости, м.

Нормальную нагрузку от веса движущихся снежных масс , кН, определяют по формуле

,                                                      (Д.7)

где - высота лавинного потока, м;

- угол наклона кровли галереи к горизонту, град.

Для влажного снега высоту лавинного потока вычисляют по формуле

,                                                          (Д.8)

где - объем лавинного потока, 10 м.

В зависимости от достоверности определения объема лавинного потока или его скорости высоту сухого снега находят по формулам

,  ,                                      (Д.9)

где , - эмпирические коэффициенты, м, определяемые по таблицам Д.3 и Д.4;

, - показатели степени (см. таблицы Д.3, Д.4);

- число Фруда

.                                                         (Д.10)

Таблица Д.3 - Численные значения коэффициента и показателя степени

Таблица Д.4 - Численные значения коэффициента и показателя степени в зависимости от скорости лавинного потока

Нормативную нагрузку от собственного веса конструкций определяют по проектной документации.

Приложение Е
(рекомендуемое)

Основные положения расчета анкерных креплений, применяемых в составе защитных сооружений различных типов

Для обеспечения длительной эксплуатационной надежности необходимым условием при проектировании ограждений с применением сетей кольчужного плетения, защитных панелей и зонтичных конструкций является расчет анкеров на вырывание и изгиб.

На основании результатов нагрузочных расчетов проектируемых сооружений необходимо провести расчет анкеров в зависимости от их конструктивного выполнения. В любом случае он должен содержать расчетные характеристики (диаметр анкера, материал, глубину его заделки).

Учитывая различные физико-механические характеристики грунтов коренных пород, целесообразно провести опытно-экспериментальные работы с конструкциями анкеров разного типа. При отсутствии такой возможности допускают использование расчетных характеристик грунтов основания, приведенных в СП 50-101-2004, с учетом необходимого коэффициента запаса.

Общая схема к расчету анкеров приведена на рисунке Е.1.

d - диаметр анкера; z - глубина заделки анкера; , , - соответственно вертикальная, суммарная, горизонтальная составляющие нагрузки в зоне контакта анкера с коренными породами; - угол наклона растяжек

Рисунок Е.1 - Общая схема к расчету анкеров

При расчете анкеров на вырывание (выдергивание) следует использовать следующую зависимость

,                                                (Е.1)

где - вертикальная составляющая нагрузки в зоне контакта анкера с коренными породами, Н;

- суммарная (действующая) нагрузка в зоне контакта анкера с коренными породами, Н;

- угол наклона растяжек, град;

- диаметр анкера, м;

- коэффициент трения на контакте материала анкера с коренными (устойчивыми) породами;

- глубина заделки анкера, м;

- коэффициент запаса, назначаемый в соответствии с условиями работы анкера и прочности коренных пород [17].

Расчет анкера на изгиб выполняют по формуле

,                                                                     (Е.2)

где - горизонтальная составляющая нагрузки в зоне контакта анкера с коренными породами, Н;

- угол внутреннего трения коренных пород, град;

- плотность коренных пород, т/м.

При проведении расчетов следует также предусмотреть и возможность работы анкеров на срез. Прочность анкеров, а также вертикальных стоек на срез при их заглублении в коренные породы определяют по формуле

,                                                        (Е.3)

где - напряжение на срез, Па;

- площадь поперечного сечения анкеров или стоек, м;

- допустимое напряжение на срез, зависящее от материалов стоек и анкеров, Па.

При креплении анкерами ГПП следует использовать несколько отличающийся от вышеизложенного порядок расчета.

Целью расчета является определение количества тросов (и анкеров, располагаемых в этом случае за откосной частью) на 1 м ширины плиты. Прочность анкера , МПа, равна прочности троса , МПа.

Рассматривают равновесие ГПП с учетом некомпенсированной силы сдвига , Н.

Если устойчивость ГПП не обеспечена, их можно дополнительно укрепить устройством анкеров между блоками. Количество необходимых для этого анкеров рассчитывают по следующей схеме.

Количество анкеров на ряд единичной ширины равно

.                                                                            (Е.4)

Если ширина блока равна , м, то на 1 м защищаемого сооружения следует установить N анкеров

.                                                                        (Е.5)

Анкеры следует устанавливать равномерно по длине и в шахматном порядке. Если дополнительное крепление произведено тросами, то прочность тросов, закрепляемых за откосной частью, должна быть равна прочности анкера

.                                                                        (Е.6)

Количество тросов и анкеров в этом случае равно

.                                                                            (Е.7)

Приложение Ж
(справочное)

Типовая технологическая карта

Защита сетчатых конструкций от ледоходов и карчеходов с применением блоков гибкого поверхностного покрытия. Устройство защиты лицевой поверхности габионных коробчатых конструкций

     Ж.1 Область применения

Ж.1.1 Настоящая типовая технологическая карта (ТТК) предназначена для использования при разработке проектно-сметной документации, проектов производства работ (ППР), при выполнении строительно-монтажных работ (СМР).

Ж.1.2 Данная ТТК устанавливает порядок устройства защиты габионных коробчатых конструкций с применением модульных блоков гибкого поверхностного покрытия.

Ж.1.3 Работы производят в теплое время года. Особенности выполнения работ при отрицательных температурах и дополнительные мероприятия разрабатывают в ППР.

     Ж.2 Термины и определения

В настоящей ТТК применены следующие термины с соответствующими определениями:

Ж.2.1 верификация: Подтверждение посредством представления объективных свидетельств того, что установленные требования были выполнены.

Примечания

1 Объективное свидетельство, необходимое для верификации, может быть результатом контроля или других форм определения, таких как осуществление альтернативных расчетов или анализ документов.

2 Деятельность, выполняемую при верификации, иногда называют квалификационным процессом.

3 Термин "верифицирован" используют для обозначения соответствующего статуса.

Ж.2.2 документ: Информация и носитель, на котором эта информация представлена.

Примечания

1 Носитель может быть бумажным, магнитным, электронным или оптическим, компьютерным диском, фотографией или образцом или их комбинацией.

2 Комплект документов, например спецификаций и записей, часто называют "документация".

3 Некоторые требования (например, требование к разборчивости текста) относят ко всем видам документов, однако могут быть разные требования к спецификациям (например, требование к управлению редакциями) и записям (например, требование к восстановлению доступности).

Ж.2.3 процесс: Совокупность взаимосвязанных и (или) взаимодействующих видов деятельности, использующая входы для получения намеченного результата.

Примечания

1 В зависимости от контекста "намеченный результат" называют выходом, продукцией или услугой.

2 Входами для процесса обычно являются выходы других процессов, а выходы процессов обычно являются входами для других процессов.

3 Два или более взаимосвязанных и взаимодействующих процессов совместно могут также рассматриваться как процесс.

4 Процессы в организации, как правило, планируют и осуществляют в управляемых условиях с целью добавления ценности.

5 Процесс, в котором подтверждение соответствия конечного выхода затруднено или экономически нецелесообразно, часто называют "специальный процесс".

Ж.2.4 габионные конструкции: Объемные сетчатые конструкции различной формы из проволочной крученной с шестиугольными ячейками сетки, заполненные камнем.

Ж.2.5 грунтовое основание: Слой естественного или насыпного грунта, который должен обеспечить требуемую несущую способность.

Ж.2.6 слабое основание: Основание, в пределах которого имеются слои слабых грунтов мощностью не менее 0,5 м.

Ж.2.7 слабый грунт: Связный грунт, имеющий прочность на сдвиг в условиях природного залегания менее 0,075 МПа (при испытании прибором вращательного среза), удельное сопротивление статическому зондированию конусом с углом при вершине 30° менее 0,2 МПа или модуль осадки более 50 мм/м (модуль деформации ниже 5 МПа) при нагрузке 0,25 МПа. При отсутствии испытаний к слабым грунтам следует относить торф и заторфованные грунты, илы, сапропели, глинистые грунты с показателем текучести более 0,5, иольдиевые глины, грунты мокрых солончаков.

Ж.2.8 технологическая карта: Технологический документ, содержащий описание операций технологического процесса, применяемого оборудования и инструмента с указанием продолжительности операций.

     Ж.3 Организация и технология выполнения работ
     

     Ж.3.1 Общие положения

Ж.3.1.1 Работы, приведенные в настоящей ТТК, производят в непосредственной близости от железнодорожного полотна или автомобильной дороги.

Ж.3.1.2 Работы следует выполнять по рабочим чертежам проекта и ППР.

Ж.3.1.3 Строительно-монтажные работы производят с соблюдением требований действующих в строительстве нормативных документов.

Ж.3.1.4 Выполнение работ должны осуществлять специализированные организации, имеющие свидетельство о допуске к работам по строительству, реконструкции, капитальному ремонту объектов капитального строительства, которые оказывают влияние на безопасность объектов капитального строительства, под техническим руководством и контролем ответственного исполнителя работ (мастера или прораба).

Ж.3.1.5 Запрещено выполнение работ по техническим решениям (проектам), разработанным организациями, не имеющими свидетельства о допуске к работам по подготовке проектной документации, которые оказывают влияние на безопасность объектов капитального строительства.

Ж.3.1.6 Настоящей ТТК устанавливается порядок устройства защиты лицевой грани сооружения из габионных коробчатых конструкций размерами 2x1x1 м, 1,5x1x1 м с применением модульных блоков ГПП:

- длина сооружения - 20,0 м;

- высота сооружения - 3,0 м.

Ж.3.1.7 Для производства СМР необходима бригада в составе:

- мостовщик 2-5-го разряда - 9 чел.;

- электросварщик 4-го разряда - 1 чел.

     Ж.3.2 Требования к готовности предшествующих работ

До начала производства работ по устройству защиты коробчатых габионных конструкций модульными блоками ГПП должны быть выполнены следующие мероприятия.

Получено разрешение на производство СМР.

Принята строительная площадка с оформлением акта приемки геодезической разбивочной основы для строительства.

     Ж.3.3 Требования к организации рабочей зоны

Схема организации рабочей зоны представлена на рисунке Ж.2.

           

Рисунок Ж.2 - Схема организации рабочей зоны

     Ж.3.4 Технологическая последовательность выполнения строительно-монтажных работ

Ж.3.4.1 Выполнить СМР по устройству основания сооружения из матрацно-тюфячных ГСИ размером 2x3x0,3 м с установкой закладных деталей (рисунок Ж.3), при этом:

- не привязывать крышки ГСИ;

- произвести разметку на установку закладных деталей (см. рисунок Ж.1);

- подготовить место в матрацно-тюфячных конструкциях под закладные детали длиной 950 мм на глубине 200 мм;

- установить уголком вниз и выставить закладные детали в матрацно-тюфячных конструкциях на глубине 200 мм под арматурные стержни, проверить вертикальность трубок;

- оформить акт освидетельствования скрытых работ;

- закрепить закладные детали в выставленном положении с помощью укладываемого камня, не доводя его до верха матраца на 3-5 см на ширине 300 мм;

- натянуть и привязать крышки матрацно-тюфячных ГСИ;

- приготовить цементно-песчаный раствор М150 в емкости вместимостью 0,2 м;

- выполнить выравнивающую стяжку из цементно-песчаного раствора на участке оставленного углубления так, чтобы сетка матраца скрылась под стяжкой.

1 - матрацно-тюфячная габионная конструкция; 2 - выравнивающая стяжка из цементно-песчаного раствора М150; 3 - закладная деталь под арматурные стержни

Рисунок Ж.3 - Установка закладной детали в матрацно-тюфячную габионную конструкцию

Ж.3.4.2 Установить первый ряд бетонных блоков (рисунок Ж.4), при этом:

- заполнить цементно-песчаным раствором трубки закладных деталей на весь объем;

- установить в трубки с раствором арматурные стержни А400 диаметром 20 мм, длиной 1220 мм в соответствии с разметкой, дать время для набора прочности цементно-песчаному раствору;

- надеть через отверстия в блоках на каждую пару соседних стержней блоки и установить их на стяжку из цементно-песчаного раствора.

Ж.3.4.3 Установить второй ряд бетонных блоков (рисунок Ж.5), при этом:

- надеть один блок на первый (крайний) стержень (для перевязки) и установить его на первый ряд блоков;

- надеть второй блок на пару соседних стержней ближних к первому (крайнему) и установить его на первый ряд;

- надеть блоки на остальные пары стержней и установить их на первый ряд блоков;

- надеть блок на последний (крайний) стержень.

1 - матрацно-тюфячная габионная конструкция; 2 - арматурные стержни; 3 - закладная деталь под арматурные стержни

Рисунок Ж.4 - Установка первого ряда бетонных блоков

1 - матрацно-тюфячная габионная конструкция; 2 - арматурные стержни; 3 - закладная деталь под арматурные стержни

Рисунок Ж.5 - Установка второго ряда блоков

Ж.3.4.4 Установить третий ряд блоков аналогично первому ряду.

Ж.3.4.5 Выполнить СМР по устройству первого ряда габионных коробчатых конструкций размером 2x1x1 м (рисунок Ж.6), для этого ГСИ заполнить камнем:

лицевой ряд - на высоту, равную верху установленных блоков;

тыльный ряд - на весь объем.

Зазоры между габионными коробчатыми конструкциями и бетонными блоками недопустимы.

1 - выравнивающая стяжка из цементно-песчаного раствора М150; 2 - закладная деталь под арматурные стержни (размер дан в миллиметрах)

Рисунок Ж.6 - Установка первого ряда габионных коробчатых конструкций вплотную к блокам

Ж.3.4.6 Установить четвертый ряд блоков в соответствии с подпунктом Ж.3.4.3.

Ж.3.4.7 Установить пятый ряд блоков в соответствии с подпунктом Ж.3.4.4.

Ж.3.4.8 Заполнить камнем лицевой ряд габионных коробчатых конструкций на весь их объем, при этом:

- установить закладные детали длиной 950 мм под арматурные стержни в соответствии с подпунктом Ж.3.4.1;

- натянуть и привязать крышки габионных коробчатых конструкций.

Ж.3.4.9 Установить на верхний (пятый) ряд бетонных блоков полосу 8x80 мм длиной 1830 мм так, чтобы арматурные стержни прошли в отверстия полосы с шагом 230 мм.

Ж.3.4.10 Обварить с помощью электросварки верхние концы стержней с полосой 8x80 мм в местах отверстий.

Ж.3.4.11 Установить и обварить на верхний (пятый) ряд блоков остальные (10 шт.) полосы 8x80 мм длиной 1830 мм в соответствии с подпунктами Ж.3.4.9, Ж.3.4.10.

Ж.3.4.12 Установить анкерную полосу 8x50 мм длиной 1100 мм на поверхности первого ряда коробчатых габионных конструкций с шагом 460 мм перпендикулярно и внахлест с полосой 8x80 мм (рисунок Ж.7), при этом:

- приварить анкерную полосу 8x50 мм к полосе 8x80 мм по периметру нахлеста и обработать места сварки антикоррозийной изоляцией;

- привязать внатяг с помощью вязальной оцинкованной проволоки тыльную сторону анкерной полосы 8x50 мм к задней кромке лицевого ряда габионной коробчатой конструкции;

- выполнить стяжку из цементно-песчаного раствора до уровня верха анкерных полос 8x50 мм в соответствии с подпунктом Ж.3.4.1;

- оформить акт освидетельствования скрытых работ.

1 - проволочные скрутки; 2 - закладная деталь под арматурные стержни; 3 - анкерная полоса 8x50 мм (ГОСТ 103-2006); 4 - полоса 8x80 мм (ГОСТ 103-2006); 5 - выравнивающая стяжка из цементно-песчаного раствора

Рисунок Ж.7 - Устройство защиты первого лицевого ряда габионных коробчатых конструкций

Ж.3.4.13 Установить бетонные блоки и габионные коробчатые конструкции размером 1,5x1x1 м второго ряда сооружения в соответствии с подпунктами Ж.3.4.2-Ж.3.4.12.

Ж.3.4.14 Установить бетонные блоки и габионные коробчатые конструкции размером 2x1x1 м третьего ряда сооружения в соответствии с подпунктами Ж.3.4.2-Ж.3.4.12 (рисунок Ж.8), при этом:

- к тыльной стороне анкерной полосы приварить уголок 63x6 мм длиной 1400 мм;

- анкерную полосу изогнуть и ввести в тело габионной конструкции под углом 18° относительно верха третьего ряда.

1 - анкерные полосы; 2 - проволочные скрутки; 3 - металлический уголок; 4 - бетонные блоки ГПП; 5 - выравнивающая стяжка; 6 - закладная деталь под арматурные стержни

Рисунок Ж.8 - Устройство защиты третьего ряда габионных конструкций

Ж.3.4.15 Замонолитить оба края облицовки из бетонных блоков первого ряда сооружения бетонной смесью (В25), при этом:

- установить опалубку у обоих краев облицовки в соответствии с данными таблицы Ж.1;

- уложить бетонную смесь в опалубку.

Таблица Ж.1 - Параметры омоноличивания краев облицовки

Ж.3.4.16 Замонолитить оба края облицовки из блоков соответственно второго и третьего рядов сооружения согласно подпункту Ж.3.4.15.

Ж.3.4.17 Дать время для набора прочности бетонной смеси.

Ж.3.4.18 Разобрать опалубку.

     Ж.3.5 Перечень исполнительной документации

В состав исполнительной документации входят:

- документы, удостоверяющие качество материалов;

- общий журнал работ;

- акт освидетельствования скрытых работ с исполнительной схемой на устройство грунтового основания под габионные конструкции;

- акт освидетельствования скрытых работ на установку закладных деталей;

- акт освидетельствования скрытых работ на установку анкерной полосы 8x50 мм длиной 1100 мм.

Исполнительную документацию передают заказчику с оформлением акта передачи, к которому прилагают перечень переданной исполнительной документации при сдаче объекта в эксплуатацию. Второй экземпляр акта передачи с перечнем хранится у подрядчика на срок гарантийных обязательств по объекту.

     Ж.4 Контроль и приемка выполненных работ
     

     Ж.4.1 Входной контроль используемых материалов

Ж.4.1.1 Перед началом работ необходимо провести входной контроль полученных материалов.

Ж.4.1.2 Все поступающие материалы должны иметь документы, удостоверяющие их качество, и соответствовать требованиям проектной документации.

Ж.4.1.3 Результаты проверки заносят в журнал верификации (входного контроля).

Ж.4.2 Операционный контроль при производстве работ

Состав операционного контроля работ по устройству защиты лицевой поверхности габионных коробчатых конструкций блоками ГПП приведен в таблице Ж.2.

Таблица Ж.2 - Состав операционного контроля работ по устройству защиты габионных конструкций блоками ГПП

     Ж.4.3 Приемочный контроль качества

Состав работ приемочного контроля по устройству защиты лицевой поверхности габионных коробчатых конструкций блоками ГПП дан в таблице Ж.3

Таблица Ж.3 - Состав приемочного контроля работ по устройству защиты габионных конструкций блоками ГПП

     Ж.5 Материально-технические ресурсы
     

     Ж.5.1 Перечень оборудования, инструмента и инвентаря

Перечень оборудования, инструмента и инвентаря, необходимого для выполнения работ по устройству защиты лицевой поверхности габионных коробчатых конструкций блоками ГПП, приведен в таблице Ж.4.

Таблица Ж.4 - Перечень оборудования, инструмента и инвентаря для выполнения работ по устройству защиты габионных коробчатых конструкций блоками ГПП

     Ж.5.2 Перечень материалов

Перечень материалов, необходимых для выполнения работ по устройству защиты лицевой поверхности габионных коробчатых конструкций блоками ГПП, представлен в таблице Ж.5.

Таблица Ж.5 - Перечень материалов для выполнения работ по устройству защиты габионных коробчатых конструкций блоками ГПП

Приложение И
(справочное)

Типовая технологическая карта

Защита сетчатых конструкций от ледоходов и карчеходов с применением блоков гибкого поверхностного покрытия. Устройство защиты матрацно-тюфячных сетчатых конструкций

     И.1 Область применения

И.1.1 Настоящая типовая технологическая карта (ТТК) предназначена для использования при разработке проектно-сметной документации, проектов производства работ (ППР), при выполнении строительно-монтажных работ (СМР).

И.1.2 Данная ТТК устанавливает порядок устройства защиты матрацно-тюфячных сетчатых конструкций от воздействия ледохода и карчехода с применением модульных бетонных блоков.

И.1.3 Работы производят в теплое время года. Особенности выполнения работ при отрицательных температурах и дополнительные мероприятия разрабатывают в ППР.

     И.2 Термины и определения

В настоящей ТТК применены следующие термины с соответствующими определениями:

И.2.1 верификация: Подтверждение посредством представления объективных свидетельств того, что установленные требования были выполнены.

Примечания

1 Объективное свидетельство, необходимое для верификации, может быть результатом контроля или других форм определения, таких как осуществление альтернативных расчетов или анализ документов.

2 Деятельность, выполняемую при верификации, иногда называют квалификационным процессом.

3 Термин "верифицирован" используют для обозначения соответствующего статуса.

И.2.2 документ: Информация и носитель, на котором эта информация представлена.

Примечания

1 Носитель может быть бумажным, магнитным, электронным или оптическим, компьютерным диском, фотографией или образцом или их комбинацией.

2 Комплект документов, например спецификаций и записей, часто называют "документация".

3 Некоторые требования (например, требование к разборчивости текста) относят ко всем видам документов, однако могут быть разные требования к спецификациям (например, требование к управлению редакциями) и записям (например, требование к восстановлению доступности).

И.2.3 процесс: Совокупность взаимосвязанных и (или) взаимодействующих видов деятельности, использующая входы для получения намеченного результата.

Примечания

1 В зависимости от контекста "намеченный результат" называют выходом, продукцией или услугой.

2 Входами для процесса обычно являются выходы других процессов, а выходы процессов обычно являются входами для других процессов.

3 Два или более взаимосвязанных и взаимодействующих процессов совместно могут также рассматриваться как процесс.

4 Процессы в организации, как правило, планируют и осуществляют в управляемых условиях с целью добавления ценности.

5 Процесс, в котором подтверждение соответствия конечного выхода затруднено или экономически нецелесообразно, часто называют "специальный процесс".

И.2.4 проволока кромки: Проволока диаметром 3 мм, изготовленная в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51285-99, проходящая по контуру развертки ГСИ, используемая для соединения углов панелей ГСИ между собой.

И.2.5 проволока обвязки: Проволока диаметром 2,2-2,4 мм, изготовленная в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51285-99 и применяемая для соединения граней ГСИ между собой и ГСИ друг с другом.

И.2.6 грунтовое основание: Слой естественного или насыпного грунта, который должен обеспечить требуемую несущую способность.

И.2.7 технологическая карта: Технологический документ, содержащий описание операций технологического процесса, применяемого оборудования и инструмента с указанием продолжительности операций.

     И.3 Организация и технология выполнения работ
     

     И.3.1 Общие положения

И.3.1.1 Работы, приведенные в настоящей ТТК, выполняют в непосредственной близости от железнодорожного полотна или автомобильной дороги.

И.3.1.2 Работы осуществляют по ранее уложенным или вновь укладываемым матрацно-тюфячным сетчатым конструкциям с целью усиления их защиты от неблагоприятных внешних факторов (ледохода, карчехода, абразивного воздействия наносов).

И.3.1.3 Работы следует выполнять по рабочим чертежам проекта и ППР.

И.3.1.4 Строительно-монтажные работы производят с соблюдением требований действующих в строительстве нормативных документов.

И.3.1.5 Выполнение работ должны осуществлять специализированные организации, имеющие свидетельство о допуске к работам по строительству, реконструкции, капитальному ремонту объектов капитального строительства, которые оказывают влияние на безопасность объектов калитального строительства, под техническим руководством и контролем ответственного исполнителя работ (мастера или прораба).

И.3.1.6 Запрещено производство работ по техническим решениям (проектам), разработанным организациями, не имеющими свидетельства о допуске к работам по подготовке проектной документации, которые оказывают влияние на безопасность объектов капитального строительства.

И.3.1.7 Настоящая ТТК предусматривает выполнение СМР по устройству защиты матрацно-тюфячных сетчатых конструкций со следующими параметрами:

- длина сооружения - 20,0 м;

- ширина сооружения - 8,0 м;

- откос сооружения - 1:2;

- гибкая связь - канат капроновый диаметром 16,0 мм.

И.3.1.8 Для производства СМР необходима бригада в составе мостовщиков 3-5-го разряда в количестве пяти человек.

     И.3.2 Требования к готовности предшествующих работ

И.3.2.1 До начала производства работ по устройству защиты матрацно-тюфячных сетчатых конструкций блоками ГПП должны быть выполнены следующие мероприятия.

Получено разрешение на производство СМР.

Принята строительная площадка с оформлением акта приемки геодезической разбивочной основы для строительства.

Организован отвод поверхностных вод от рабочей зоны объекта.

Выполнена геодезическая разбивка сооружения на местности с оформлением акта и исполнительной схемы.

Устроены подъездные автомобильные дороги, площадки складирования материалов, площадки стоянки и ремонта техники.

Выполнено временное электроосвещение рабочей зоны.

Проведены мероприятия по отводу воды от рабочей зоны.

Выполнено устройство сооружения из матрацно-тюфячных габионных конструкций в соответствии с проектно-сметной документацией (ПСД) и оформлением акта промежуточной приемки ответственных конструкций и исполнительной схемы.

Завезены в рабочую зону материалы, оборудование, инструмент и инвентарь.

Выполнены мероприятия по технике безопасности и производственной санитарии.

     И.3.3 Требования к организации рабочей зоны

Схема организации рабочей зоны представлена на рисунке И.1.

Рисунок И.1 - Схема организации рабочей зоны

     И.3.4 Технологическая последовательность выполнения строительно-монтажных работ

И.3.4.1 Выполнить геодезическую разбивку ГПП на поверхности матрацно-тюфячных габионных конструкций. Натянуть горизонтальный (нижний) и вертикальный шнуры (оси) под углом 90°.

И.3.4.2 Уложить вручную по горизонтальному шнуру первый (нижний) ряд блоков длинной стороной (400 мм) вдоль сооружения (рисунок И.2).

И.3.4.3 Уложить выше по откосному шнуру второй ряд блоков со сдвигом (перевязкой) относительно нижнего ряда на одно отверстие (210 мм) (см. рисунок И.2).

И.3.4.4 Уложить третий ряд аналогично первому ряду (рисунок И.3).

И.3.4.5 Уложить четвертый ряд блоков в соответствии с подпунктом И.3.4.3.

1 - шнур; 2 - шаг сдвига (размеры даны в миллиметрах)

Рисунок И.2 - Укладка первого и второго ряда блоков

Рисунок И.3 - Укладка четырех рядов блоков

И.3.4.6 Соединить между собой блоки (четыре ряда) с помощью канатов, при этом:

- отрезать канат длиной, равной удвоенной ширине сооружения (8 м + 8 м) плюс длина на две привязки канатов к стержню;

- продеть первый конец отрезка каната через второе отверстие первого блока первого ряда, второй конец этого каната через первое отверстие второго блока первого ряда;

Примечание - Перед протаскиванием каната через отверстия блоков привязать к его краю отрезок проволоки.

- пропустить оба конца через отверстия четырех рядов блоков и натянуть их так, чтобы концы канатов были равны между собой (рисунок И.4);

- отрезать и продеть отрезки канатов через остальные (49 шт.) блоки первого, а затем еще трех рядов блоков.

Рисунок И.4 - Соединение рядов блоков канатами

И.3.4.7 Закрепить с помощью проволоки обвязки с наружной стороны нижнего ряда конструкцию ГПП через канаты к крышкам матрацно-тюфячных габионных конструкций (рисунок И.5), при этом:

- нарезать отрезки проволоки обвязки длиной 65 см;

- выполнить с помощью скрутки крепеж первого и второго блоков нижнего ряда к матрацно-тюфячным сетчатым конструкциям;

- пропустить скрутку под крышку матрацно-тюфячной сетчатой конструкции;

- выровнять концы скруток;

- обернуть один конец скрутки вокруг каната первого блока;

- обернуть другой конец скрутки вокруг каната второго блока;

- натянуть и скрутить между собой оба конца скрутки;

- выполнить крепеж к матрацно-тюфячным сетчатым конструкциям остальных пар канатов (2-25 шт.).

1 - соединительный канат; 2 - проволочные скрутки через четыре ряда блоков; 3 - крышка матрацно-тюфячной конструкции

Рисунок И.5 - Закрепление ГПП проволочными скрутками к матрацно-тюфячным сетчатым конструкциям

И.3.4.8 Закрепить с помощью проволочных скруток с наружной стороны четвертого ряда конструкцию ГПП к матрацно-тюфячным сетчатым конструкциям.

И.3.4.9 Завершить укладку блоков на защищаемом участке, при этом:

- ряды из блоков укладывать в соответствии с подразделами И.3.4.2-И.3.4.5;

- соединять блоки с помощью канатов в соответствии с подразделом И.3.4.6;

- крепеж конструкции ГПП к матрацно-тюфячным сетчатым конструкциям выполнять через четыре ряда блоков в соответствии с подразделом И.3.4.7.

И.3.4.10 Установить якоря-блоки ГПП вдоль верхней части сооружения из матрацно-тюфячных сетчатых конструкций, при этом:

- прокопать вручную траншею в щебне вдоль матрацно-тюфячных сетчатых конструкций;

- установить первый якорь-блок между первым и вторым (первый канат) концами каната перпендикулярно поверхности матрацно-тюфячных конструкций так, чтобы его верхнее отверстие было на одной высоте с отверстием (с канатом) верхнего ряда бетонных блоков (рисунок И.6);

- установить второй якорь-блок между третьим и четвертым (второй канат) концами каната;

- установить по длине сооружения остальные (3-50 шт.) якори-блоки (рисунок И.7).

1 - тело насыпи; 2 - якорь-блок; 3 - блоки бетонные; 4 - матрацно-тюфячная конструкция; 5 - щебеночная подготовка; 6 - геотекстиль

Рисунок И.6 - Установка якоря-блока

1 - соединительный канат; 2 - стержень; 3 - якорь-блок

Рисунок И.7 - Привязка канатов к арматурным стержням

И.3.4.11 Привязать концы канатов за арматурный стержень А240 диаметром 12 мм (рисунок И.7), при этом:

- пропустить через отверстия якорей-блоков арматурные стержни длиной 2-3 м, обработанные антикоррозийным составом;

- залить водой защищенную блоками площадь так, чтобы замочить канаты в блоках;

- натянуть вручную и привязать все замоченные концы канатов к арматурным стержням.

И.3.4.12 Забетонировать траншею с якорями-блоками.

И.3.4.13 Выполнить вдоль основания сооружения каменную наброску (рисунок И.8).

1 - проволочные скрутки; 2 - каменная наброска; 3 - поверхность дна

Рисунок И.8 - Каменная наброска в основании сооружения

Примечания

1 Укладку блоков производить таким образом, чтобы вышележащий ряд блоков опирался на нижележащий без зазоров.

2 Необходимо выполнять крепеж нижнего и верхнего (крайних) рядов бетонных блоков к матрацно-тюфячным сетчатым конструкциям.

И.3.4.14 Забетонировать краевые участки блоков при опасности вандализма.

     И.3.5 Перечень исполнительной документации

Перечень исполнительной документации включает:

- документы, удостоверяющие качество материалов;

- общий журнал работ;

- акт промежуточной приемки ответственных конструкций на устройство матрацно-тюфячных габионных конструкций;

- исполнительную схему на устройство ГПП.

Исполнительную документацию передают заказчику с оформлением акта передачи, к которому прилагают перечень переданной исполнительной документации при сдаче объекта в эксплуатацию. Второй экземпляр акта передачи с перечнем хранится у подрядчика на срок гарантийных обязательств по объекту.

     И.4 Контроль и приемка выполненных работ
     

     И.4.1 Входной контроль используемых материалов

И.4.1.1 Перед началом работ необходимо провести входной контроль полученных материалов.

И.4.1.2 Все поступающие материалы должны иметь документы, удостоверяющие их качество, и соответствовать требованиям проектной документации.

И.4.1.3 Результаты проверки заносят в журнал верификации (входного контроля).

     И.4.2 Операционный контроль при производстве работ

Состав операционного контроля работ по устройству защиты матрацно-тюфячных сетчатых конструкций блоками ГПП приведен в таблице И.1.

Таблица И.1 - Состав работ по операционному контролю устройства защиты матрацно-тюфячных сетчатых конструкций блоками ГПП

     И.4.3 Приемочный контроль качества

Состав приемочного контроля работ по устройству защиты матрацно-тюфячных сетчатых конструкций блоками ГПП указан в таблице И.2.

Таблица И.2 - Состав приемочного контроля устройства защиты матрацно-тюфячных сетчатых конструкций блоками ГПП

     И.5 Материально-технические ресурсы
     

     И.5.1 Перечень оборудования, инструмента и инвентаря

Перечень оборудования, инструмента и инвентаря, необходимого для выполнения работ по устройству защиты матрацно-тюфячных сетчатых конструкций блоками ГПП, дан в таблице И.3.

Таблица И.3 - Перечень оборудования, инструмента и инвентаря, необходимого для выполнения работ по устройству защиты матрацно-тюфячных сетчатых конструкций блоками ГПП

     И.5.2 Перечень материалов

Перечень материалов, необходимых для выполнения работ по устройству защиты матрацно-тюфячных сетчатых конструкций блоками ГПП, представлен в таблице И.4.

Таблица И.4 - Перечень материалов, необходимых для выполнения работ по устройству защиты матрацно-тюфячных сетчатых конструкций блоками ГПП

Приложение К
(справочное)

Правила выполнения работ по устройству снегозадерживающего ограждения

Поперечное сечение снегозадерживающего ограждения представлено на рисунке К.1.

1 - низовой анкер из сдвоенного каната; 2 - низовой удерживающий канат; 3 - треугольная удерживающая сеть; 4 - трубчатая полая стойка; 5 - верхний гибкий анкер из сдвоенного каната; - угол заложения анкера к горизонтам

Рисунок К.1 - Поперечное сечение снегоудерживающего заграждения

Работу по устройству ограждения начинают с устройства фундаментного ряда. По заранее размеченной схеме вдоль склона с шагом 4 м разрабатывают котлованы 0,3x0,3 м глубиной 0,3 м под стойки ограждения. Разработку грунта в котлованах производят вручную с использованием отбойного молотка. Разработанный грунт вывозят с территории строительства на полигон ТБО.

При необходимости уплотнение грунта осуществляют с помощью пневмотрамбовок, а в недоступных местах - вручную. Работы следует выполнять согласно СП 45.13330.2017.

Бетонирование фундамента стойки осуществляют подачей бетонной смеси класса В25 с ускорителем схватывания в котлован с последующим уплотнением глубинным вибратором и установкой закладных деталей под основание стойки.

После устройства фундамента под стойки производят бурение шпуров глубиной 2,2 м диаметром 60 мм под верхние и нижние анкеры. Бурение шпуров для верхних анкеров осуществляют при помощи буровой установки под углом 15° к горизонтали вверх по склону, для нижних анкеров - при помощи буровой установки под углом 45° к поверхности земли вниз по склону.

Далее производят установку верхних крайних анкеров из сдвоенного каната (рисунок К.2) диаметром 2x22 мм длиной 2 м с тяжелой гильзой и антикоррозийной защитой и установку верхних промежуточных анкеров из сдвоенного каната диаметром 24 мм длиной 2 м с тяжелой гильзой и антикоррозийной защитой с заливкой шпуров двухкомпонентным химическим раствором (например, HIT-RE 500 или аналогичным) с помощью дозатора.

1 - антикоррозийная защита; 2 - двойной спиральный анкер с тяжелой гильзой и антикоррозийной защитой; 3 - центрирующее устройство; 4 - химический анкер; 5 - опорный целик

Рисунок К.2 - Узел крепления анкера из сдвоенного каната

Затем производят установку нижних крайних анкеров из сдвоенного каната диаметром 16 мм длиной 2 м с тяжелой гильзой и антикоррозийной защитой и установку нижних промежуточных анкеров из сдвоенного каната диаметром 12 мм длиной 2 м с тяжелой гильзой и антикоррозийной защитой с заливкой шпуров двухкомпонентным химическим раствором (например, HIT-RE 500 или аналогичным) с помощью дозатора.

После установки анкеров производят монтаж трубчатых стоек диаметром 8,8 мм длиной 3,3 м на основании при помощи шарового соединения. Монтируют низовые канаты диаметром 18 мм длиной 4 м и упрочненные канаты диаметром 32 мм длиной 4 м для фиксации стоек.

Далее на конструкцию устанавливают треугольные сетчатые панели (рисунок К.3), фиксируемые на стойках и анкерах при помощи проволочных скруток.

1 - звено; 2 - трубчатый кронштейн; 3 - паз для кронштейна; 4 - сетки из нелегированной стали; 5 - стопорные бобышки; 6 - трос сетки; 7 - трос по периметру; 8 - трубчатая гильза, крепящаяся к восходящему анкеру; 9 - втулка

Рисунок К.3 - Треугольные сетчатые панели типа А (а) и типа Б (б)

Библиография

Руководитель организации-разработчика

ООО "Корпорация "ДорПромСтрой"

Генеральный директор _____________________________ Б.В.Стрыгин

Для заметок