Рекомендации по проектированию и строительству берегозащитных сооружений автомобильных дорог Федеральное дорожное агентство

1 Область применения 1

1.1 Отраслевой дорожный методический документ «Рекомендации по проектированию и строительству берегозащитных сооружений на откосах и склонах автомобильных дорог» (далее – методический документ) является актом рекомендательного характера. 1

1.2 Настоящий методический документ распространяется на сооружения инженерной защиты откосов и склонов автомобильных дорог от воздействий, вызванных факторами гидрологического режима водного объекта. 1

1.3 Методический документ рекомендован к применению изыскательскими, проектными, строительными и эксплуатирующими организациями, а также государственными исполнительными органами управления дорожным хозяйством при соблюдении требований [1]. 1

2 Нормативные ссылки 2

3 Термины и определения 5

3.1 влекомые наносы: Наносы, перемещаемые водным потоком в придонном слое и движущиеся путем скольжения, перекатывания или сальтации. 6

3.2 гидрологический режим: Закономерные изменения состояния водного объекта во времени и пространстве, обусловленные главным образом климатическими особенностями данного бассейна. 6

3.3 донные наносы: Наносы, формирующие речное русло, пойму или ложе водоема и находящиеся во взаимодействии с водными массами. 6

3.4 излучина реки: Криволинейный, петлеобразный участок русла реки. 6

3.5 меандрирование: Закономерные плановые деформации речного русла, возникающие в результате влияния на него речного потока. 6

3.6 обратный фильтр: Устройство, позволяющее предотвратить вынос частиц грунта фильтрационными потоками. 6

3.7 осередок: Наносное (подводное или надводное) отложение в русле реки, не примыкающее к его берегу. 6

3.8 тип руслового процесса: Определенная схема деформации русла и поймы реки, возникающая в результате определенного сочетания особенностей гидрологического режима. 6

3.9 побочень: Наносное (подводное или надводное) отложение в русле реки, примыкающее к его берегу. 6

3.10 пойма: Часть дна речной долины, сложенная наносами и периодически затапливаемая при паводках и в половодье. 6

3.11 противоразмывный фартук: Конструкция, входящая в состав берегозащитного сооружения и представляющая собой гибкий элемент предназначенный для прикрытия воронки размыва и защищающая сооружение от подмыва. 6

3.12 речная гидравлика: Раздел гидравлики, в котором рассматриваются вопросы движения воды в речных потоках, перемещение ими наносов и процессы формирования русла. 6

3.13 русло реки: Выработанное речным потоком ложе, по которому осуществляется сток без затопления поймы. 7

3.14 русловой процесс: Совокупность явлений и процессов, происходящих под воздействием комплекса различных природных и антропогенных факторов, и выражающихся в изменении морфологического строения русла и поймы реки. 7

3.15 русловые деформации: Изменение размеров и положения в пространстве речного русла и отдельных русловых образований, связанное с переотложением наносов. 7

3.16 русловые образования: Подвижные скопления наносов, определяющие морфологическое строение речного русла. 7

3.17 упорная конструкция: Специальная заглубленная конструкция, располагающаяся, как правило, в основании берегозащитного сооружения, воспринимающая нагрузку от его вышележащих элементов. 7

4 Общие положения 8

4.1 Берегозащитные сооружения на участках автомобильных дорог, расположенных вдоль русел рек, предназначены для противодействия проявлению и развитию опасных природно-техногенных процессов и явлений от воздействия гидрологических и геологических факторов и сохранения устойчивости склонов и откосов земляного полотна и прилегающей к ним территории. 8

4.2 При проектировании, строительстве и эксплуатации берегозащитных сооружений на откосах и склонах автомобильных дорог, расположенных вдоль русел рек, необходимо соблюдать требования СП 34.13330.2012, СП 58.13330.2012 и СП 116.13330.2012, а также учитывать рекомендации настоящего методического документа. 8

4.3 Исходными данными для проектирования берегозащитных сооружений являются расчетно-прогнозные характеристики всех факторов природно-техногенных условий и воздействий, способных к проявлению в направлении всего продольного положения этих сооружений в пределах зон постоянного и периодического затопления. Требования к проведению инженерных изысканий и качеству исходных данных для проектирования приведены в разделе 5 настоящего методического документа. 8

4.4 Разработка проекта берегозащитных сооружений выполняется в соответствии с рекомендациями раздела 6 настоящего методического документа с учетом различных схем возможных деформаций склона или откоса земляного полотна, уровня ответственности защищаемого участка автомобильной дороги, его конструктивных и эксплуатационных особенностей, а также возможных изменений окружающей среды в связи с постройкой данных сооружений. 8

4.5 Проект берегозащитных сооружений должен отвечать требованиям СП 58.13330.2012 об охране окружающей среды и включать разработку комплекса природоохранных мероприятий, предусматривающих непревышение допустимого уровня антропогенного вмешательства в природную среду и гарантирующих предотвращение в ней негативных процессов. 9

4.6 Надежность берегозащитных сооружений должна подтверждаться расчетами, выполняемыми в соответствии с разделом 7 настоящего методического документа, а в обоснованных случаях – моделированием (математическим или гидравлическим) проектируемых сооружений. 9

4.7 При наличии на рассматриваемом участке автомобильной дороги других опасных геологических процессов (оползневых, обвальных и др.), защитные сооружения и мероприятия, предназначенные для их предотвращения, следует увязывать с берегозащитными сооружениями. При этом необходимо выполнять требования соответствующих разделов СП 116.13330. 9

4.8 При выполнении строительно-монтажных работ по возведению берегозащитных сооружений на откосах и склонах автомобильных дорог, проложенных вдоль русел рек, следует выполнять требования
СНиП 3.07.01-85 и рекомендации раздела 10 настоящего методического документа. 9

4.9 Для контроля работы берегозащитных сооружений в период их строительства и эксплуатации, а также развития опасных геологических процессов на участке в необходимых случаях выполняются стационарные наблюдения (мониторинг) в соответствии с разделом 11 настоящего методического документа. 9

5 Требования к исходным данным для проектирования 10

5.1 Проектирование берегозащитных сооружений необходимо производить на основе надежных исходных данных, получаемых при комплексных инженерных изысканиях, продолжительных наблюдениях и специальных исследованиях. Исходные материалы для разработки проекта берегозащитных сооружений должны включать в себя: 10

5.2 Исходные данные для проектирования берегозащитных сооружений должны быть основаны на обобщенной информации, охватывающей все виды изыскательских работ (инженерно-геодезических, инженерно-гидрометеорологических, инженерно-геологических, инженерно-геотехнических, инженерно-экологических), выполненных на исследуемом участке автомобильной дороги. Инженерные изыскания следует проводить по заданию проектной организации в соответствии с требованиями СП 47.13330.2012, СП 11-102-97, СП 11-103-97, СП 11-104-97, СП 11-105-97 (части I÷VI). 11

5.3 Границы района изысканий устанавливаются по материалам рекогносцировочных обследований и уточняются при последующих инженерных изысканиях. Они должны охватывать участок дороги, подлежащий защите, и сопредельные с ним участки. 11

5.4 По результатам геодезических изысканий составляются план участка русла реки в масштабе 1:500 или 1:1000 с указанием трассы автомобильной дороги и поперечные профиля (морфостворы), местоположение которых устанавливается в характерных образованиях русла (перегибы меандр, побочни, осередки и пр.), а также в начале и конце участка строительства. Геодезическую съемку морфостворов рекомендуется выполнять с охватом обоих берегов русла и поймы в следующих масштабах: горизонтальный – 1:1000 (1:2000 для рек шириной боле 500 м, включая пойму) и вертикальный – 1:100. 11

5.5 Для подбора наиболее эффективного типа берегозащитного сооружения для конкретного участка и правильного назначения его параметров необходимо выполнять подробные гидрологические исследования режима реки, результаты которых должны содержать следующие данные: 11

5.6 Отметки уровня реки и скорости течения потока определяются по формулам гидравлики в зависимости от расхода воды, живого сечения потока, гидравлического радиуса и коэффициентов шероховатости русла. Расчетные гидрологические характеристики определяются в соответствии с положениями СП 33-101-2003, [2], а также по региональным зависимостям или методикам, разработанным для исследуемой территории. 12

5.7 Для установления планово-высотных границ укрепляемого участка автомобильной дороги с учетом его расположения на пойменно-русловых массивах и влияния на исходный гидравлико-гидрологический режим реки следует использовать наиболее типичные и нормативно обоснованные расчетные схемы возможных искривлений поверхности воды в стесненных и нестесненных условиях в соответствии с [3] и [4]. 12

5.8 В случае если берегозащитное сооружение располагается на криволинейном участке реки и скорости потока достаточно велики, глубину воды у вогнутого берега следует определять с учетом перекоса уровня (рисунок 1), возникающего за счет центробежных сил: 12

5.9 В сложных инженерно-геологических условиях для ответственных участков дорог для изучения динамики развития размыва берегов рекомендуется проводить натурные наблюдения в меженный и паводковый периоды путем установки соответствующих наблюдательных пунктов. Наблюдательные пункты располагают по нескольким поперечникам с расстоянием между ними 50÷150 м, при этом в журнале наблюдений должны быть зафиксированы данные о крутизне склонов и откосов, типе растительности и состоянии почвенного покрова на них, месте и характере выклинивания грунтовых вод и др. 13

5.10 Основной целью инженерно-геологических изысканий является получение фактических материалов о геологическом строении рассматриваемого участка реки, физико-механических характеристиках грунтов надводной и подводной частей склона или откоса, гранулометрическом составе русловых отложений, а также об опасных геологических процессах (оползнях, обвалах и др.), развитых в пределах рассматриваемого участка дороги и соседних с ним. 14

5.11 При выполнении инженерных изысканий особое внимание следует уделить карьерам по выборке песчано-гравийно-галечного материала из русла или на пойме (как существующим, так и планируемым). Устройство карьеров может привести к изменениям гидрологических характеристик на значительном расстоянии от выемки. 14

5.12 Инженерно-экологические изыскания выполняются с целью получения исходных данных для оценки воздействия на окружающую среду, предотвращения, снижения или ликвидации неблагоприятных последствий строительства берегозащитных сооружений на откосах и склонах автомобильных дорог. 14

5.13 По результатам выполненных изысканий составляются рекомендации по выбору принципиальных схем берегозащитных сооружений, и выполняется прогноз изменений инженерно-геологических, гидрологических и экологических условий с учетом природных и техногенных факторов на расчетный срок эксплуатации участка автомобильной дороги. 14

6 Проектирование берегозащитных сооружений 15

6.1 Расчетно-прогнозные гидрологические и геологические условия проектирования и функционирования берегозащитных сооружений во многом предопределены положением трассы автомобильной дороги на пойменно-русловых массивах, ее конструктивными особенностями и техногенным влиянием на изменение исходного гидрологического режима реки. В связи с этим проектируемое берегозащитное сооружение должно учитывать все особенности и условия работы, сопряженных с ним дорожных сооружений. 15

6.2 Типы берегозащитных сооружений, их параметры и компоновку следует выбирать на основании сравнения технико-экономических показателей различных вариантов с учетом: 15

6.3 Топографические условия в зоне защищаемого участка являются одним из основных показателей, определяющих возможные варианты типов и конструкций берегозащитных сооружений. В зависимости от очертаний дна и топографии берегового склона или откоса, защитные сооружения могут быть подвержены со стороны реки воздействиям различной интенсивности. При больших глубинах развивающиеся на водной поверхности ветровые волны свободно распространяются от подветренного берега до фронта берегозащитного сооружения. Если по пути перемещения волн встречаются выступающие участки (острова, отмели и т. п.) или на подходах к сооружению имеется поднимающееся дно, то в связи с возникающими процессами трансформации происходит изменение параметров исходных волн и величины их воздействий на сооружение. Топографическая конфигурация береговой полосы также оказывает влияние на характер и интенсивность ледовых воздействий, процессы переработки берега, режимы течений и иные руслоформирующие и гидрологические явления. 17

6.4 Инженерно-геологические и гидрогеологические условия исследуемого участка определяют возможность переформирования береговой полосы, размыва дна на подходах к сооружению, необходимость дренирования склона или откоса, каптажа родников и прочих выходов грунтовых вод, а также устанавливают вероятность оползневых подвижек. 17

6.5 Разнообразие вариантов расположения автомобильных дорог вдоль речных долин, а также геологических, гидрологических и других условий, перечисленных в п. 6.2, предопределяет большое количество различных конструктивных решений по защите речных склонов и откосов. При относительно небольшой крутизне склона или откоса и незначительном стеснении пойменно-русловых массивов применяются откосные сооружения (раздел 8). В случае большой крутизны и невозможности стеснения пойменно-русловых массивов, сложной инженерно-геологической обстановки, а также в районах с тяжелыми ледовыми условиями применяются вертикальные сооружения (раздел 9). На некоторых участках рек также возможно применение полуоткосных берегозащитных сооружений, совмещающих в себе характерные конструктивные элементы обоих указанных типов сооружений. Совместно с берегозащитными сооружениями, рассмотренными в настоящем методическом документе, для защиты от водной эрозии могут использоваться и иные специальные конструкции и мероприятия укрепления склонов и откосов, в том числе с использованием зеленых насаждений. 18

6.6 При проектировании на горных реках следует иметь в виду, что на данных территориях геологические напластования горных пород редко бывают постоянными даже на сравнительно коротких участках. Разнообразие геологических напластований и значительные изменения мощности слоев и их положения может обуславливать необходимость изменения конструкции берегозащитного сооружения через каждые 50÷100 м. 18