1.1. Руководство содержит требования к изысканиям, проектированию, строительству и эксплуатации искусственных сооружений автомобильных дорог на водотоках с наледями. Оно распространяется на искусственные сооружения автомобильных дорог I-V категорий в районах образования наледей.
1.2. Наледью называют ледяное тело, образовавшееся в результате вытекания на твердую поверхность речных, подземных, снеговых, ледниковых или морских вод, их растекания и послойного замерзания.
1.3. Наледи речных и подземных вод образуются поздней осенью и зимой при промерзании потока речных или грунтовых вод или разгрузке подземных вод. Когда в основании водотока залегает неглубоко водоупор в виде вечной мерзлоты или водонепроницаемых пород и живое сечение при промерзании сужается, поток становится напорным, вода через трещины изливается на поверхность и образует наледь.
Наледи снеговых и ледниковых вод образуются при смене оттепелей морозами, а наледи морей - при нагонах и замерзании морской воды.
1.4. На образование наледей, кроме природных факторов, большое влияние оказывает строительство дорожных сооружений, которое нарушает естественный режим протекания речных и грунтовых вод, что часто приводит к возникновению наледного процесса.
1.5. Наледи распространены на территории азиатской части СССР в районах с суровым климатом, неглубоким залеганием водоупоров в руслах рек и фильтрационных потоков грунтовых вод, в местах разгрузки подземных вод.
Наиболее широко наледи распространены в Магаданской обл., Якутской, Бурятской АССР, в областях Читинской, Амурской и Иркутской, северных районах Красноярского края, Тувинской АССР, Алтайском крае. Встречаются наледи в Западной Сибири и на Урале.
Классификация наледей
1.6. Наледи классифицируют по типу наледеобразующих вод, происхождению, месту отложения, размерам, степени опасности, длительности существования.
По типу наледеобразующих вод различают наледи: 1) поверхностных вод (речных); 2) подземных вод (грунтовых вод рыхлой толщи, подземных вод глубоких горизонтов); 3) смешанных вод.
По происхождению наледи разделяются на природные, которые возникают и развиваются в природных условиях, и техногенные, возникающие от нарушения водно-теплового режима водотоков и грунтов при дорожном строительстве.
По месту отложения наледи разделяются на русловые, логовые, косогорные, откосные, террасовые, конусов выноса.
По размерам наледи классифицируются на малые объемом до 1 тыс. м; средние от 1 до 10 тыс. м; большие от 10 до 100 тыс. м; очень большие от 100 тыс. м до 1 млн. м и гигантские - более 1 млн. м.
Таблица 1. Генетическая классификация наледей (для дорожно-строительных целей)
Индексы, типы и подтипы | Характерные схемы образования наледей | Морфологические признаки | Ледотермичеткий режим | ||||
I. Наледи поверхностных вод | |||||||
I.1. Речные наледи | Образуются на малых и средних водотоках. Приурочиваются к русловой части водотока, изливаясь потоком на поверхности речного льда и пойм. В плане повторяют очертания русла и дна долин. Поверхность льда ровная или бугристая с перепадами и буграми пучения льда. Лед наледи тонкослойный, чистый, белый или голубой с прослойками снега и воздуха | Возникают обычно сразу же после ледостава на расчищаемых от снега участках при скальном ложе реки (схема I-а), на перекатах (схема I-б), на отмелях, распластанных галечниковых руслах, при закупорке русел грунтом, донным льдом (схема I-в), при увеличении расходов воды в реке (схема I-г). Действуют до полного промерзания водотока. У временных водотоков рост наледи прекращается к концу первой половины зимы. Наледи постоянных водотоков, особенно образующихся по схеме I-б, достигают больших размеров | |||||
I.1.1 постоянных водотоков | |||||||
I.1.2 временных водотоков |
| ||||||
I.2. Наледи талых вод | Образуются по склонам, долинам, у сооружений, заполняя отверстия мостов и труб, кюветов и водоотводные канавы, создавая накопление талых вод у дороги | Возникают от замерзания талых вод снега и ледников в конце зимы и начале весны при чередовании дневных оттепелей и ночных морозов | |||||
I.2.1 снеговых |
|
| |||||
I.2.2 ледниковых |
|
| |||||
I.3. Наледи морей | Формируются на подветренной стороне береговой зоны, локализуются на мелководных и приустьевых участках рек. Поверхность волнообразная, натечная | Образуются при ветровых нагонах в течение всей зимы вследствие выхода морских вод на припай | |||||
II. Наледи подземных вод | |||||||
II.4. Наледи грунтовых вод рыхлой толщи | Образуются в выемках, канавах, на перегибах склонов. Приурочиваются к расчищенным от снега временным дорогам и участкам русел с нарушенным мохорастительным покровом (схема II-а), участкам русел и логов с резко суженным подрусловым таликом (схема II-б), участкам русел и логов при стеснении подруслового потока фундаментом трубы (схема II-в) или моста (схема II-г). | Возникают от излияния и замерзания грунтовой воды при вскрытии или местном перемерзании верхних водоносных слоев. Наледи этого типа появляются: при схемах II-а и II-в после промерзания грунта до зеркала грунтовых вод; при схеме II-г после промерзания поверхностного водотока; при схеме II-б с наступлением устойчивых отрицательных температур воздуха. | |||||
II.4.1 с водоупором из немерзлых пород | Имеют различные размеры в зависимости от глубины залегания водоупора , формы и размеров переката , глубины промерзания и состава грунта талика, уклона местности, конструкции фундамента искусственного сооружения. Лед наледи зернистый с включением оледенелого снега, слабо окрашен в цвет грунтов, вмещающих водный поток. | При прекращают свою деятельность в первую половину зимы; при действуют всю зиму и достигают значительных размеров. | |||||
II.4.2 с водоупором из многолетних немерзлых грунтов | Преобладают удлиненные формы, вытянутые по уклону рельефа, вдоль логов и русел. | В сравнении с подтипом II.4.1 наледи подтипа II.4.2 отличаются более коротким периодом формирования и меньшими размерами. Возникают при излиянии и замерзании воды источников подземных вод. Характеризуются относительно постоянным режимом и развиваются всю зиму, образуя большие скопления льда. | |||||
Отличаются большими размерами по площади и мощности льда, особенно, если развиваются за счет напорных вод. | Период их интенсивного формирования начинается, когда промерзают поверхностные водоносные пути, что совпадает с наступлением низких температур. | ||||||
| Характерно наличие незамерзающих участков (полыней), эрозированных наледных полян, крупных наледных бугров. | В сравнении с подтипом II.5.1 наледи напорных вод отличаются более устойчивым режимом и продолжительным развитием; имеют большие и гигантские размеры, особенно наледи, питающиеся источниками, выходящими по тектоническим разломам. | |||||
Лед чистый, зеленовато-голубой, слоистый. Летом на наледной поляне наблюдается отложение солей. |
| ||||||
II.5. Наледи подземных вод глубоких горизонтов | Из всех типов наледей наиболее опасны. | Наледи этого типа иногда бывают многолетние. | |||||
II.5.1 ненапорных вод |
|
| |||||
II.5.2 напорных вод |
|
| |||||
|
| ||||||
III. Наледи смешанных вод | |||||||
III.6. Наледи смешанных поверхностных и подземных вод |
| Образуются от излияния и замерзания на одном участке различных типов вод. Обладают сочетанием форм и признаков, характерных для наледей различных типов. Характеризуются большими размерами, представляют наибольшую опасность. | Особенности режима определяются типами вод, доминирующими в динамике развития. |
Примечание. - расход поверхностных или грунтовых вод выше стесненного участка; - расход ниже стесненного участка; - наледный расход; - глубина водотока до водоупора выше стесненного участка; - глубина воды на стесненном участке; - глубина промерзания за пределами стесненного участка; - глубина промерзания на стесненном участке; - глубина потока на стесненном участке; - глубина уровня грунтовых вод; - высота переката.
По степени опасности наледи разделяют на следующие виды: неопасные, не оказывающие вредного воздействия на инженерные сооружения; опасные, которые вызывают нарушение нормальной работы сооружений; очень опасные, представляющие непосредственную угрозу движению транспорта и устойчивости сооружений.
По длительности существования наледи бывают: сезонные, стаивающие летом полностью, и многолетние, часть которых не успевает растаять летом и переходит на следующий зимний се
зон.
1.7. Сложные природные условия, в которых развиваются наледи, в сочетании с дополнительным влиянием на их развитие дорожных сооружений, обусловливают многообразие наблюдаемых в полосе дороги наледей. Генетические типы наледей, их морфологические характеристики и ледотермический режим приведены в табл.1.
Вредные воздействия наледей на искусственные сооружения
1.8. Наледи оказывают значительные вредные воздействия на искусственные сооружения и часто создают затруднения при их эксплуатации. Наледи могут:
1) закупоривать льдом отверстия малых искусственных сооружений и затруднять пропуск весенних вод;