Статус документа
Статус документа

Руководство по проектированию, строительству и эксплуатации искусственных сооружений автомобильных дорог на водотоках с наледями

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ



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;