Свод правил СП 101.13330.2023
"СНиП 2.06.07-87 Подпорные стены, судоходные шлюзы, рыбопропускные и рыбозащитные сооружения"
(утв. приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ от 16 июня 2023 г. N 420/пр)
Retaining walls, navigation locks, fish passing and fish protection facilities
Дата введения - 17 июля 2023 г.
Введение
В настоящем своде правил приведены требования, соответствующие целям федеральных законов "О техническом регулировании" [1], "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" [2], "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации" [3] и "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений" [4].
Пересмотр свода правил СП 101.13330.2012 выполнен авторским коллективом ООО "Осанна" (руководитель темы - канд. техн. наук С.Н. Салиенко, д-р техн. наук, доц. П.А. Гарибин, д-р техн. наук, проф. М.А. Колосов, канд. техн. наук, доц. К.П. Моргунов, А.В. Фролов, А.М. Вахидов).
1 Область применения
Настоящий свод правил распространяется на проектирование и эксплуатацию вновь строящихся и реконструируемых гидротехнических сооружений: подпорных стен, судоходных шлюзов, рыбопропускных и рыбозащитных сооружений.
Проектирование сооружений, предназначенных для строительства на приморских окончаниях внутренних водных путей, следует осуществлять с учетом требований, отражающих специфические условия моря, в том числе гидрологический режим и агрессивность морской воды.
В проектах сооружений, предназначенных для строительства в сейсмических районах, в районах распространения многолетнемерзлых, просадочных, набухающих грунтов, в условиях образования карста, оползней и селей, должны соблюдаться дополнительные требования, предъявляемые к таким сооружениям.
2 Нормативные ссылки
В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:
ГОСТ 4403-91 Ткани для сит из шелковых и синтетических нитей. Общие технические условия
ГОСТ 19179-73 Гидрология суши. Термины и определения
ГОСТ 19185-73 Гидротехника. Основные понятия. Термины и определения
ГОСТ 26775-97 Габариты подмостовые судоходных пролетов мостов на внутренних водных путях. Нормы и технические требования
СП 14.13330.2018 "СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах" (с изменениями N 2, N 3)
СП 16.13330.2017 "СНиП II-23-81* Стальные конструкции" (с изменениями N 1, N 2, N 3, N 4)
СП 20.13330.2016 "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия" (с изменениями N 1, N 2, N 3, N 4)
СП 22.13330.2016 "СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений" (с изменениями N 1, N 2, N 3, N 4)
СП 23.13330.2018 "СНиП 2.02.02-85* Основания гидротехнических сооружений" (с изменением N 1)
СП 28.13330.2017 "СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии" (с изменениями N 1, N 2, N 3)
СП 38.13330.2018 "СНиП 2.06.04-82* Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов)" (с изменением N 1)
СП 40.13330.2012 "СНиП 2.06.06-85 Плотины бетонные и железобетонные" (с изменениями N 1, N 2)
СП 41.13330.2012 "СНиП 2.06.08-87 Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений" (с изменением N 1)
СП 45.13330.2017 "СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты" (с изменениями N 1, N 2, N 3)
СП 58.13330.2019 "СНиП 33-01-2003 Гидротехнические сооружения. Основные положения" (с изменением N 1)
СП 63.13330.2018 "СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения" (с изменениями N 1, N 2)
СП 72.13330.2016 "СНиП 3.04.03-85 Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии" (с изменением N 1)
СП 295.1325800.2017 Конструкции бетонные, армированные полимерной композитной арматурой. Правила проектирования (с изменением N 1)
СП 381.1325800.2018 Сооружения подпорные. Правила проектирования
Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.
3 Термины и определения
В настоящем своде правил применены термины по ГОСТ 19185, ГОСТ 19179, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 акватория: Водная поверхность в установленных границах, обеспечивающая в своей судоходной части маневрирование и стоянку судов.
3.2 безопасное место водного объекта рыбохозяйственного значения: Зона водного объекта, где скорости потока, направленного в гидротехническое сооружение и (или) устройство забора воды, менее 0,4 сносящих скоростей для рыб наименьшего защищаемого размера.
3.3 бросковая скорость: Максимальная скорость течения, которую может преодолеть рыба в течение малого промежутка времени.
3.4 водные пути: Участки водоемов и водотоков, используемые для судоходства и лесосплава.
3.5 забирка: Ограждающая часть деревянной или бетонной стены из сборных элементов (досок, пластин, плит), закладываемых в вертикальные пазы стоек или прикрепляемых к их задним граням.
3.6 напорный фронт: Совокупность подпорных сооружений, воспринимающих напор воды.
3.7 насосная станция: Комплекс гидротехнических сооружений и оборудования для подачи воды потребителю с заданными расходом, напором и временем.
3.8 оградительное сооружение: Гидротехническое сооружение для защиты акватории порта или береговой полосы от волнений, наносов и льда.
3.9 подходной канал: Искусственное углубление водоема или водотока по судовому ходу, имеющее знаки навигационного оборудования.
3.10 пороговая скорость: Минимальная скорость течения воды, при которой у рыб появляется реакция на поток.
3.11 потокообразователь: Устройство, предназначенное для создания гидравлической струйной завесы.
3.12 потокоформирующие элементы: Элементы рыбозащитного сооружения, способствующие формированию требуемых параметров потока (конфузоры, диффузоры, пластины, потокообразователи).
3.13 привлекающая скорость: Скорость течения воды, оптимальная для привлечения рыб в рыбонакопитель.
3.14 промывное устройство: Техническое решение, предназначенное для очистки экрана рыбозащитного сооружения от мусора.
3.15 рыбозащитные сооружения: Гидротехнические сооружения и (или) устройства, предназначенные для предотвращения попадания молоди и взрослых рыб в гидротехнические сооружения и (или) устройства забора воды и отведения их в жизнеспособном состоянии в безопасное место водного объекта рыбохозяйственного значения.
3.16 рыбоотвод: Элемент рыбозащитного сооружения, предназначенный для отведения молоди и взрослых рыб с сохранением их жизнеспособности в безопасное место водного объекта рыбохозяйственного значения.
3.17 рыбоподъемные сооружения (рыбоподъемники): Рыбопропускные сооружения, в которых перемещение рыб из нижнего в верхний бьеф осуществляется шлюзованием или транспортированием в специальных емкостях.
3.18 рыбопропускные сооружения: Гидротехнические сооружения для пропуска (перевода) проходных, полупроходных, а в некоторых случаях и жилых рыб из нижнего бьефа гидроузла в верхний.
3.19 рыбоходные сооружения (рыбоходы): Рыбопропускные сооружения, в которых рыба самостоятельно преодолевает напор воды при движении из нижнего в верхний бьеф.
3.20 скорость потока по нормали к экрану: Вектор скорости потока воды, направленного в гидротехническое сооружение и (или) устройство забора воды, перпендикулярный к экрану рыбозащитного сооружения (на расстоянии до 10 см от экрана).
3.21 сносящая скорость: Скорость течения воды, при превышении которой рыб сносит потоком.
3.22 транзитный поток: Поток вдоль экрана рыбозащитного сооружения, образованный течением водотока или созданный гидравлической струйной завесой с помощью потокообразователя.
3.23 экран рыбозащитного сооружения: Основной функциональный элемент рыбозащитного сооружения, предназначенный для предотвращения попадания молоди и взрослых рыб в гидротехническое сооружение и (или) устройство забора воды с сохранением их жизнеспособного состояния.
3.24 опыт: Однократные отборы проб при проведении испытаний на всех выбранных створах.
3.25 серия опытов: Все опыты при проведении испытаний за сезон года.
3.26 цикл: Совокупность опытов при проведении испытаний для конкретного вида, размерной группы в отдельный сезон.
4 Обозначения
В настоящем своде правил применены обозначения по 4.1-4.4.
4.1 Характеристики грунтов
d - плотность сухого грунта;
E n - нормативное значение модуля деформации;
v - коэффициент поперечной деформации;
K - коэффициент упругого отпора;
I,II - расчетное значение угла внутреннего трения;
s - угол трения грунта по расчетной плоскости.
4.2 Нагрузки и воздействия, усилия от них
H d - расчетный напор воды;
F t и F r - сумма сил, отрывающих конструкцию от основания и удерживающих ее соответственно;
M t и M r - суммы моментов сил, стремящихся опрокинуть и удержать сооружение соответственно;
F l - продольная составляющая гидродинамических сил;
F q - поперечная горизонтальная сила от навала судна;
Q tot - поперечная сила от суммарного воздействия ветра и течения;
E ah и E av - расчетные значения горизонтальных и вертикальных составляющих соответственно активного давления грунта с верховой стороны сооружения;
E ph и E pv - расчетные значения горизонтальных и вертикальных составляющих соответственно пассивного давления грунта с низовой стороны сооружения;
R bt - предел прочности бетона при растяжении
lc - коэффициент сочетания нагрузок;
n - коэффициент надежности по назначению сооружения;
c - коэффициент условий работы;
f - коэффициент надежности по нагрузкам.
4.3 Гидродинамические характеристики потока
Q - расход воды на водопользование;
v ap - скорость потока в водном объекте на подходе к экрану рыбозащитного сооружения;
v ape - скорость потока на подходе к входному участку рыбоотвода;
v at - привлекающая скорость;
v ca - скорость на оси конуса;
v cr - крейсерская скорость;
v e - скорость потока на входе в рыбоотвод;
v f - скорость потока воды, направленного в гидротехническое сооружение и (или) устройство забора воды;
v mt - средняя скорость потока от водосбросных сооружений;
v n - скорость потока по нормали к экрану рыбозащитного сооружения;
v s - скорость течения гидравлической струйной завесы;
v sp - бросковая скорость;
v sw - сносящая скорость течения;
v t - скорость течения потока в рыбоотводящем тракте;
v th - пороговая скорость течения;
v thr - скорость течения в отверстиях экрана рыбозащитного сооружения;
v tr - скорость транзитного потока;
res - коэффициент запаса, учитывающий возможность засорения (обрастания) экрана рыбозащитного сооружения в процессе эксплуатации.
4.4 Геометрические характеристики
S - площадь живого сечения потока;
A - площадь открытия водосбросных отверстий;
а max - максимальная величина открытия водопропускного отверстия блока питания;
l sh - длина шлейфа привлекающих скоростей;
b sh - полуширина шлейфа привлекающих скоростей;
b r - полуширина рыбонакопителя;
b c - ширина камеры шлюза;
b c,ef - полезная ширина камеры;
b s - ширина расчетного судна;
l с - длина камеры шлюза;
l fl - длина рабочей камеры для рыбоподъемников;
l fp - длина рабочей камеры для рыбопропускных шлюзов;
l f - длина тела защищаемых рыб;
l c,ef - полезная длина камеры шлюза;
l - длина пути входа (выхода) расчетного судна;
l s - длина расчетного судна;
l sz - рабочая зона гидравлической струйной завесы;
l 1,2,3 - длины участков подходного канала к шлюзу;
l a - длина верхнего (нижнего) участка подхода;
l st - длина прямолинейного участка судоходной трассы;
l r - длина криволинейной вставки;
l m - длина причальной линии;
h h - высота перекрываемого отверстия в плоских воротах;
h l - глубина на порогах шлюза;
s - статическая осадка расчетного судна в полном грузу;
h br - высота подмостовых габаритов в шлюзах;
b br - ширина подмостовых габаритов;
l l - длина шлюза, включая головы;
l c1 - прямолинейный участок между двумя шлюзами;
b - ширина судового хода подходных участков;
b s1, b s2, b s3 - ширины расходящихся расчетных судов;
r - радиус траектории центра тяжести судна (радиус поворота судна);
c - смещение оси судового хода в канале относительно оси шлюза при выходе или входе судна;
a m - смещение лицевой грани причала от оси шлюза;
D - водоизмещение расчетного судна;
l m - длина причальной линии шлюзов;
l s,max - длина наибольшего одиночного или входящего в судовой состав судна;
l ст.к - расчетная длина стены камеры;
d - толщина стены в рассматриваемом сечении;
Т ср - среднее время шлюзования;
h p - расстояние от точки приложения силы навала до рассматриваемого сечения;
p y - вертикальное давление в грунте у расчетной плоскости на глубине y;
ah и ahc - коэффициенты горизонтальной составляющей активного давления грунта.
5 Общие положения
5.1 Классы сооружений следует устанавливать в соответствии с [5] (см. также приложение А).
5.2 При проектировании подпорных стен, судоходных шлюзов, рыбопропускных и рыбозащитных сооружений необходимо учитывать эксплуатационные требования, установленные для объектов, в состав которых входят данные сооружения.
5.3 В сооружениях I, II и III классов следует предусматривать установку контрольно-измерительной аппаратуры (КИА), обеспечивающей проведение натурных наблюдений и исследований для контроля состояния сооружений как в период строительства, так и в период эксплуатации.
Состав, объем и режимы натурных наблюдений должны определяться программой, включаемой в проект.
В сооружениях IV класса необходимость установки КИА должна быть обоснована.
5.4 Для сооружений, оснащенных КИА, следует разрабатывать критерии безопасности сооружений - предельные значения количественных и качественных значений показателей# состояния сооружения, соответствующие допустимому уровню риска аварии сооружения.
5.5 При намечаемой реконструкции сооружений следует оценивать соответствие их современным техническим требованиям, техническое состояние отдельных конструкций и сооружений в целом, показатели их надежности, качество материалов с установлением их нормативных характеристик, надежность оснований, резервы несущей способности конструкций и оснований.
5.6 Выбор типа рыбозащитного сооружения и его размещение в каждом конкретном случае осуществляют на основании технико-экономического сравнения вариантов с учетом оценки показателей эффективности защиты рыб.
5.7 Требования к материалам конструкций подпорных стен, судоходных шлюзов, рыбопропускных и рыбозащитных сооружений следует устанавливать в соответствии с СП 41.13330 и СП 16.13330.
6 Подпорные стены
6.1 В зависимости от конструкции и способа восприятия нагрузок подпорные стены проектируют следующих видов:
- гравитационные - массивные стены, устойчивость которых на сдвиг и опрокидывание обеспечивается собственным весом стенки (рисунок 6.1);
- полумассивные (уголковые) - подпорные стены с широкой фундаментной плитой, устойчивость которых обеспечивается весом стенки и грунта, лежащего на фундаментной плите (рисунок 6.2);
- заанкеренные - стены, устойчивость которых обеспечивается анкерным соединением с закладными якорями, плитами, сваями, шпунтовыми стенами, заанкеренные в скалу (рисунок 6.3);
- шпунтовые и свайные - стены, устойчивость которых обеспечивается за счет заделки с опорой на погруженный шпунт или сваи.
6.2 Подпорные стены проектируют:
- из монолитного бетона - в том числе укатанного бетона, сборного бетона, бутобетона и железобетона;
- из габионных конструкций, заполненных камнем;
- из каменной кладки, кирпичной кладки, массивов-гигантов;
- из металла, полимеров, керамики - шпунтовые конструкции;
- из дерева - ряжевые конструкции;
- в виде армогрунтовых конструкций - состоящих из уплотняемых слоев грунта насыпи и армирующих элементов в виде металлических стержней, полос, арматурных каркасов или геосинтетических тканей, решеток, сеток, закладываемых между слоями грунта насыпи с определенным вертикальным шагом, и облицовок различных конструкций.
При реконструкции подпорных стен в целях их усиления возможно использование композитных материалов (углеродных тканей, предварительно напряженной базальтокомпозитной арматуры).
Выбор типа и конструкции сооружения в каждом конкретном случае осуществляют на основании технико-экономического сравнения вариантов.
6.3 Подпорные стены и их основания рассчитывают по первой и второй группам предельных состояний на нагрузки и воздействия и их сочетания, определяемые в соответствии с СП 20.13330 и СП 38.13330. Условием обеспечения надежности конструкций и оснований является проверка того, чтобы расчетные значения усилий, напряжений, деформаций, перемещений, раскрытий трещин не превышали соответствующих им предельных значений, установленных СП 20.13330 и СП 38.13330.
При проектировании подпорных стен по предельным состояниям первой группы следует проверять расчетом в соответствии с СП 381.1325800 обеспечение:
- устойчивости положения стены против сдвига, опрокидывания и поворота;
- устойчивости основания под подошвой подпорных стен (для нескальных грунтов);
- прочности скального основания под подошвой подпорных стен;
- несущей способности свай под подошвой подпорных стен;
- несущей способности грунтовых анкеров;
- прочности элементов и узлов соединений подпорных стен и удерживающих конструкций;
- фильтрационной устойчивости основания.
При проектировании подпорных сооружений по предельным состояниям второй группы необходимо проверять расчетом в соответствии с СП 381.1325800 следующее:
- деформации подпорного сооружения и его основания не превышают предельных допустимых значений;
- деформации существующей застройки, вызванные устройством подпорного сооружения и последующим строительством, не превышают предельных допустимых значений;
- ширина раскрытия трещин в железобетонных элементах не превышает предельных допустимых значений.
Проектные решения подпорных стен должны обеспечивать невозможность наступления какого-либо предельного состояния с требуемой степенью надежности.
6.4 При проектировании подпорных стен следует рассматривать целесообразность использования пригруза на поверхность обратной засыпки и нагрузок строительного периода для уплотнения засыпки и основания, упора в соседнее сооружение, конструкции стен с обратным уклоном основания, подсыпки из крупнозернистого грунта для уменьшения высоты стен, разгрузочных и экранирующих устройств (каменные призмы, свайные экраны), различных способов укрепления грунта основания или его частичной замены, дополнительных конструктивных элементов, повышающих устойчивость (анкеровка в обратную засыпку, устройство зубьев, упоров, армирование грунта обратной засыпки).
6.5 При проектировании подпорных стен следует проработать методы улучшения строительных свойств грунтов обратной засыпки: временная нагрузка, использование вибрационных машин, уплотнение катками, использование химических методов (смолизация, силикатизация), армирование металлическими сетками, железобетонными решетками, стеклянными или полимерными волокнами, геосинтетическими материалами (георешетками, геосетками, геотекстилем).
Выбор метода в каждом конкретном случае определяется на основании технико-экономического сравнения вариантов в зависимости от гидрогеологических условий и действующих нагрузок.
При слабых грунтах с пониженной несущей способностью в пазуху бетонных стен рекомендуется укладывать габионы для обеспечения эффективного отвода грунтовых вод.
6.6 Обратную засыпку пазух подпорных сооружений со стороны тыловой грани следует проводить дренирующими грунтами (песчаными или крупнообломочными), обеспечивающими отвод поверхностных и грунтовых вод, быстропротекающую консолидацию засыпки. При обосновании допускается использовать местные связные грунты (супеси и суглинки). При этом следует принимать меры по понижению уровня и отводу грунтовых вод, по недопущению морозного пучения (например, укладка у тыловой грани стены слоя непучинистого грунта толщиной до 1 м), а также учитывать ползучесть грунта. Применять для обратных засыпок тяжелые и пластичные глины, а также грунты, содержащие органические и растворимые включения более 5% по весу, не допускается.
6.7 В основаниях подпорных стен, входящих в состав напорного фронта гидротехнических сооружений, следует предусматривать противофильтрационные мероприятия, обеспечивающие уменьшение объемных фильтрационных сил давления воды, снижение противодавления по подошве стены и суффозионную устойчивость грунта основания. При необходимости следует предусматривать мероприятия по защите основания стены от подмыва (например, устройство каменной наброски, укладка плит).
Для стен, возводимых на нескальных основаниях, к таким мероприятиям следует относить устройство зубьев, шпунта или дренажа. Для скальных оснований рекомендуется устройство дренажа (рисунок 6.4), а при необходимости и цементационной завесы.
При наличии фильтрационных вод в засыпке за подпорными стенами следует рассматривать целесообразность устройства дренажа, обеспечивающего понижение уровня грунтовой воды и снижение давления воды на тыловую грань сооружения.
При устройстве подпорных сооружений на склонах для отвода атмосферных вод за гранью лицевой стены со стороны высоких отметок рельефа должен быть устроен водоотводной кювет.
Элементы подземного контура подпорных стен следует проектировать по СП 40.13330.
6.8 Требования к грунтам обратной засыпки, методам и качеству их уплотнения следует принимать в соответствии с СП 45.13330.
В случае послойного уплотнения песчаных и крупнообломочных грунтов обратной засыпки катками, вибрационными плитами и иными методами при определении бокового давления грунта на гравитационные и полумассивные подпорные стены следует учитывать дополнительное давление грунта, создаваемое механизмами в процессе уплотнения обратной засыпки.
Дополнительное давление грунта следует определять в зависимости от прочностных характеристик грунта насыпи, веса и типа уплотняющей машины или механизма, толщины уплотняемых слоев.
6.9 За расчетное значение плотности сухого грунта засыпки следует принимать величину d, соответствующую односторонней доверительной вероятности 95%. Исходя из этого, устанавливают контрольные показатели физико-механических характеристик грунта для засыпки. Обеспеченность плотности укладки грунта засыпки следует принимать для сооружений I и II классов - 90%, III и IV классов - 70%.
Снижение требований к плотности грунта засыпки в каждом отдельном случае должно быть обосновано. Засыпку по высоте стены следует выполнять одинаковой плотности. При расположении на засыпке сооружений и механизмов плотность грунта засыпки следует назначать по допустимым осадкам, устанавливаемым технологическими требованиями эксплуатации этих сооружений или механизмов.
6.10 Выбор типа фундамента для гравитационных и полумассивных (уголковых) стен зависит от инженерно-геологических условий площадки, значений вертикальных нагрузок, передаваемых сооружением на основание, удерживаемого перепада высот, возможной по условиям строительства ширины подошвы подпорной стены. Предпочтение следует отдавать естественным основаниям.
Глубину заложения постоянных гравитационных и полумассивных подпорных стен на естественном основании определяют в зависимости от инженерно-геологических и природно-климатических условий, а также от нагрузок, передаваемых на основание, как для фундаментов наружных стен зданий в соответствии с СП 22.13330. При обосновании допускается принимать отметку заложения подошвы подпорного сооружения выше глубины сезонного промерзания грунта, но не менее 0,6 и 0,3 м для песчаных и скальных грунтов соответственно.
6.11 При проектировании свайных фундаментов для подпорных стен ряды свай следует размещать смещенными к наружной и внутренней к грунту граням подошвы подпорного сооружения, для того чтобы сваи работали наиболее эффективно. Количество рядов свай и их положение, по возможности, следует выбирать таким образом, чтобы на основное сочетание длительных нагрузок ни одна из свай не работала на выдергивание.
6.12 Подпорные стены должны быть разделены по длине на отдельные секции деформационными швами:
- возводимые на нескальном основании и подвергающиеся воздействию наружного воздуха - температурными и температурно-осадочными швами;
- возводимые на скальном основании - температурными швами.
Расстояние между деформационными швами (длина секций) необходимо устанавливать по расчету на основании анализа геологических и гидрогеологических условий строительной площадки, учета климатических условий и конструктивного решения стены, а также методов строительного производства. Швы следует располагать преимущественно таким образом, чтобы подошва каждой из секций опиралась на однородный грунт сходного генезиса. Расстояние между швами и их конструкция должны обеспечивать независимую работу отдельных секций.
Устройство деформационных и температурно-осадочных швов в постоянных шпунтовых и свайных подпорных сооружениях в большинстве случаев не требуется, т.к. швами являются стыки между захватками, сваями и другими элементами подпорного сооружения.
Для сооружений, рассчитанных на продленную навигацию, на уровне формирования ледового покрова (верхний и нижний бьефы) в стены следует закладывать устройства (электрокабели, индукционный обогрев), предотвращающие обледенение, с выводом устройств подключения к электрической сети.
6.13 В деформационных швах и швах между сборными элементами стен, воспринимающих напор, следует предусматривать уплотнения, обеспечивающие суффозионную устойчивость грунта засыпки. В безнапорных стенах конструкция швов должна обеспечивать грунтонепроницаемость.
Конструкции уплотнений деформационных швов следует принимать в соответствии c СП 40.13330. В строительных швах уплотнения следует устраивать простейшей конструкции.
6.14 Конструкции постоянных подпорных стен должны быть защищены от коррозии в соответствии с СП 72.13330.
Для наружной поверхности подпорных стен должны быть предусмотрены мероприятия по защите от навала, истирающего воздействия судов, льда.
Поверхность подпорных сооружений, обращенную в сторону засыпки, следует защищать гидроизоляцией, если иное не указано в техническом задании на проектирование. Допускается использовать различные типы гидроизоляции (окрасочную, оклеечную).
6.15 В продольном направлении подошву подпорного сооружения следует принимать горизонтальной или с уклоном не более 0,2. При большем уклоне подошву следует проектировать ступенчатой (рисунок 6.5).
В поперечном направлении подошву подпорного сооружения следует принимать горизонтальной или с уклоном в сторону засыпки не более чем 0,125. При необходимости увеличения силы сопротивления сдвигу по подошве следует проектировать подошву с выступом (зубом), направленным вниз (рисунок 6.4).
7 Судоходные шлюзы
7.1 Общие положения
7.1.1 Выбор типа судоходных шлюзов проводят на основании технико-экономического сравнения вариантов, а для сооружений, входящих в состав гидроузла, - с учетом конструктивных решений и методов производства работ, принятых для основных сооружений гидроузла.
7.1.2 Выбор конструкций шлюзов проводят в зависимости от величины напора, уровневого режима воды в бьефах, топографии, климатических и геоэкологических условий местности, размерений расчетных судов и с учетом пропускной способности, обеспечения техногенной безопасности на всех стадиях жизненного цикла.
7.1.3 В сооружениях I, II и III классов следует обеспечивать применение автоматизированной системы диагностического контроля, для непрерывного контроля технического состояния сооружений в период строительства и эксплуатации.
В составе проектной документации по натурным наблюдениям разрабатывают структурную схему и технические решения системы мониторинга состояния сооружений, природных и техногенных воздействий на них.
7.1.4 Требования к материалам шлюзов устанавливают в соответствии с СП 14.13330, СП 16.13330, СП 28.13330, СП 58.13330, СП 63.13330 и СП 295.1325800.
7.1.5 Судоходные шлюзы на внутренних водных путях подразделяют:
- по числу камер, расположенных последовательно, - на однокамерные, однокамерные с промежуточной головой, двухкамерные и многокамерные;
- по числу камер, расположенных параллельно, - на однониточные, двухниточные;
- по величине напора на камеру - на низконапорные с расчетным напором Н d < 10 м, средненапорные - 10 < Н d < 30 м, высоконапорные - Н d > 30 м;
- по типу грунтов основания - на шлюзы на скальном или нескальном основании.
7.1.6 При проектировании на судоходных реках каскада гидроузлов, включающих шлюзы, судоходные глубины, установленные для данного водного пути, необходимо обеспечивать на всем его протяжении в течение всего периода эксплуатационной навигации с учетом возможности ее продления при отрицательных температурах воздуха.
Обеспечение на отдельных участках реки судоходных глубин путем дноуглубления или дополнительных попусков воды допускается только при обосновании.
7.1.7 Грузооборот и судооборот, а также пропускную способность шлюзов следует определять в соответствии с приложением Б.
7.1.8 Габариты шлюзов, компоновка их в гидроузлах и на судоходных каналах, число ниток и камер шлюзов, подходы к ним, очертание в плане и размеры причальных и направляющих сооружений, а также системы питания шлюзов выбирают в соответствии с приложениями В-И.
7.1.9 При проектировании судоходных шлюзов следует рассматривать возможность их использования для пропуска части паводковых расходов воды с расчетной вероятностью превышения для водных путей менее, %:
сверхмагистральных |
1; |
магистральных |
3; |
местного значения |
5. |
Значения сбрасываемых через судоходные шлюзы паводковых расходов воды следует обосновать технико-экономическими расчетами с учетом дополнительных мероприятий, обусловленных спецификой работы шлюза.
7.1.10 Судоходные шлюзы следует проектировать с учетом возможности продления навигации и обеспечения работы шлюзов при отрицательных температурах воздуха. Для этих целей следует осуществлять обогрев основных ворот, затворов, закладных частей, плавучих рымов и рымовых ниш, обеспечивать устройство майн, защиту от попадания льда в подходные каналы и шкафные части шлюзов, уборку льда из камер, увеличение полезной ширины камеры с учетом наледи.
7.1.11 Камеры шлюзов на нескальном основании подразделяют:
- по системе питания - без водопроводных и с водопроводными галереями в днище или стенах;
- по высоте обратных засыпок за стенами - с полными и неполными обратными засыпками;
- по типу стен - откосные и вертикальные;
- по конструктивному решению:
- с отдельно стоящими стенами и отрезанными днищами;
- с отдельно стоящими стенами и днищами-распорками между стенами;
- со оплошным неразрезным днищем (доковый тип);
- со оплошным днищем, разрезанным продольным швом.
- с разрезкой сплошного днища на строительный период и обжатием в нем бетона.
7.1.12 При расположении камер шлюзов в верхнем бьефе и при наличии в основании грунтов с высокими коэффициентами фильтрации следует предусматривать конструкцию камер докового типа.
Для камер, расположенных в нижнем бьефе, продольные постоянные швы в днищах допускается устраивать при обосновании.
При головных и распределительных системах питания с продольными галереями в стенах рекомендуется применять камеры с продольной разрезкой по оси днища.
При малых напорах следует применять камеры с отдельно стоящими стенами с креплением дна камеры на обратном фильтре.
При распределительных системах питания рекомендуются конструкции камеры с водопроводными галереями в днище с его разрезкой на период строительства и обжатием бетона плиты днища.
Расположение водопроводных галерей в стенах камер допустимо при наличии обоснования.
7.1.13 Отдельно стоящие стены камер шлюзов, возводимые на нескальных грунтах, должны быть гравитационными из монолитного или сборного бетона и железобетона.
Для низконапорных шлюзов, которые сооружаются на основаниях, позволяющих погружение шпунта, допускается при обосновании стены камер возводить из металлического или композитного шпунта.
7.1.14 Камеры шлюзов на скальном основании подразделяют:
- по системе питания - без водопроводных и с водопроводными галереями, врезанными в днище;
- в зависимости от качества и уровня залегания скалы, по конструктивному решению на камеры:
- с отдельно стоящими стенами, не связанными с днищем;
- со стенами в виде армированной бетонной облицовки, прианкерованной к скале при прочных скальных грунтах;
- со стенами из армированной бетонной облицовки на скальных грунтах, не допускающих устройство анкеров;
- со стенами комбинированного типа при залегании скалы ниже верха стен с устройством облицовки в пределах скальной выемки и гравитационной сборной или монолитной стены выше поверхности скалы.
Для облегчения условий статической работы облицовки стен камеры рекомендуется устройство системы дренажа за облицовкой с отводом дренажных вод в нижний бьеф.
7.1.15 Возводимые на скальном основании головы шлюзов следует выполнять в виде устоев и отделенной от них деформационным швом плиты днища.
7.1.16 Лицевые грани стен камер шлюзов следует выполнять с незначительным уклоном в сторону засыпки, но не более 50:1.
При этом габарит b c,ef следует соблюдать на уровне верха днища.
Наклонные грани стен должны сопрягаться с вертикальными гранями устоев голов переходным участком в продольном направлении с уклоном не более 1:5.
Тыловые грани стен камер шлюзов при высоте более 15 м допускается выполнять с переменным уклоном по высоте.
7.1.17 При строительстве камер шлюзов необходимо устройство сквозных деформационных швов, уплотнение которых шпонками обеспечивает водонепроницаемость камеры.
7.1.18 Элементы подземного контура шлюзов следует проектировать в соответствии с СП 40.13330.
7.1.19 При конструировании шлюзов, располагающихся в нижнем бьефе, следует предусматривать дренажные устройства (открытые или закрытые) в обратной засыпке вдоль шлюза.
При расположении шлюзов в верхнем бьефе дренажные устройства предусматривают при наличии за стенами камер обратной засыпки шириной, обеспечивающей нормальную работу дренажа, а также возможность его ремонта. Уклон дренажа должен быть не менее 0,002 в сторону нижнего бьефа.
7.1.20 На сверхмагистральных и магистральных водных путях закрытый дренаж в обратных засыпках шлюзов должен обеспечивать проход людей и быть оборудован смотровыми колодцами.
Для шлюзов на водных путях местного значения диаметр труб закрытого дренажа и диаметр смотровых колодцев должен быть таким, чтобы была обеспечена возможность очистки труб через смотровые колодцы (как вручную, так и гидроимпульсным методом).
Смотровые колодцы на линиях закрытого дренажа следует предусматривать на расстоянии не более чем через 50 м. Совмещение сбросных линий дренажных устройств шлюза с линиями отведения поверхностных вод не допускается.
7.1.21 Конструкции закрытых дренажных устройств должны исключать возможность их промерзания, занесения наносами и закупорки плавающими предметами.
Верхняя кромка трубы дренажного устройства на выходе в нижний бьеф должна быть заглублена не менее чем на 0,5 м ниже подводной поверхности ледяного покрова максимальной толщины при минимальном зимнем уровне нижнего бьефа.
7.1.22 Отметки дна дренажа однокамерных шлюзов и нижних камер многокамерных следует принимать на 1 м выше уровня воды нижнего бьефа с расчетной вероятностью превышения 10% для шлюзов на сверхмагистральных и магистральных водных путях и 20% для шлюзов на водных путях местного значения.
Дренаж камер многокамерных шлюзов (кроме дренажа нижней камеры) следует предусматривать на отметках на 1 м выше минимальных уровней воды в соответствующей камере, но не ниже отметок дренажа нижерасположенной камеры.
7.1.23 На верхних головах шлюзов следует предусматривать основные (эксплуатационные) и аварийно-ремонтные ворота, на нижних головах - основные и ремонтные ворота.
На водных путях местного значения допускается использование основных ворот верхней головы в качестве аварийных, в этом случае перед ними следует предусматривать установку ремонтных ворот.
Время перекрытия потока аварийными и аварийно-ремонтными воротами должно быть обосновано в каждом конкретном случае.
Аварийные и аварийно-ремонтные ворота должны закрываться в текущую воду при отключении электропитания.
7.1.24 Оборудование шлюзов, расположенных на одном водном пути или работающих в одинаковых условиях, следует принимать по возможности однотипным, с максимальной стандартизацией узлов и деталей.
7.1.25 Основные ворота шлюза следует защищать от навала судов со стороны верхнего бьефа предохранительными устройствами, рассчитанными на восприятие энергии навала (рисунок 7.1).
Допускается не устанавливать предохранительные устройства перед воротами верхней головы при продольных скоростях течения воды в верхнем подходном канале менее 0,5 м/с.
При навале судна на заграждение предохранительного устройства, состоящего из одного каната (цепи), возникающая сила не должна превышать 0,6; 1,0; 1,1 МН (60, 100, 110 т) для судов грузоподъемностью 2000, 3000 и свыше 3000 т соответственно. Для судов типа "река-море" расчетную силу навала следует увеличивать в 1,5 раза. Если заграждение состоит из двух или большего числа канатов (цепей), допускается соответственно увеличивать указанную силу при условии, что обеспечивается равномерное распределение силы навала между отдельными канатами.
Гашение энергии навала должно происходить при ускорении, не превышающем 1 м/с 2.
Для предохранительных устройств, расположенных вне ворот, наибольшее перемещение судна от момента навала до полной остановки не должно превышать половины ширины камеры.
При предохранительных устройствах, расположенных на воротах, наибольшее перемещение судна должно быть не более 1 м.
Для защиты ворот нижней головы от навала судов в зависимости от ширины камеры рекомендуется применять способы остановки судна, использующие встречный поток, обратный уклон водной поверхности и силу трения об днище камеры. Действие системы остановки судна обеспечивает непрерывный мониторинг за его движением.
Рекомендации по выбору конструкции предохранительных устройств приведены в таблице 7.1.
Таблица 7.1
Судоходный пролет камеры шлюза, м, не более |
Рекомендуемая схема предохранительного устройства от навала судов |
12,0 |
Защитная балка с амортизаторами (резиновыми блоками) |
18,0 |
Тормозное устройство под днищем судна (подводная поднимающаяся балка) |
30,0 |
Встречная волна, формируемая газовым генератором |
7.1.26 При проектировании водопроводных галерей систем питания кроме основных затворов необходимо предусматривать также ремонтные затворы или устройства, обеспечивающие возможность проведения ремонта каждого из основных затворов в отдельности без перерыва работы шлюза. В водоприемных отверстиях на шлюзах, где возможно попадание плавающих тел в галерею, следует предусматривать сороудерживающие решетки.
Водозаборные и водовыпускные участки водопроводных галерей должны быть доступны для осмотра и ремонта в осушенном состоянии.
7.1.27 В шлюзах следует предусматривать стационарные насосные станции для полной откачки воды из камеры и водопроводных галерей на период их осмотра и ремонта.
Производительность насосных установок должна обеспечивать откачку камер шлюзов на сверхмагистральных и магистральных водных путях не более чем за 24 ч, а на водных путях местного значения не более чем за 48 ч.
7.1.28 Для осмотра и ремонта оборудования и элементов конструкций шлюза, расположенных на глубине до 20 м от верха стен, следует предусматривать маршевые лестницы, более 20 м - лестницы и лифты.
На камере длиной более 150 м должно предусматриваться не менее двух спусков.
При расположении центральных пультов управления в башнях высотой 15 м и более следует предусматривать пассажирские лифты.
7.1.29 Причальные и направляющие сооружения подразделяют на следующие типы:
- стационарные - монолитные, сборные и сборно-монолитные из бетона и железобетона, стальные и композитные из шпунтовых свай;
- плавучие - металлические и железобетонные понтоны.
При их свободной высоте:
- до 20 м и колебаниях уровней воды в бьефах до 5 м - должны быть стационарными;
- более 20 м и колебаниях уровня воды более 5 м - следует применять плавучие конструкции причальных и направляющих сооружений.
7.1.30 На шлюзах на сверхмагистральных и магистральных водных путях обслуживание всей рабочей зоны шлюза следует проводить с использованием стационарного козлового крана.
7.1.31 Для швартовки судов и других плавучих объектов в камерах и на причальных сооружениях шлюзов следует предусматривать: причальные тумбы, автошвартовные устройства, подвижные или неподвижные рымы.
Причальные тумбы следует размещать на стенах с обеих сторон камеры, на причальной линии и на направляющих сооружениях. Подвижные рымы следует предусматривать для камер шлюзов с напором более 3 м и размещать их с обеих сторон камеры. Для шлюзов с камерой шириной менее 15 м допускается устройство подвижных рымов только с одной стороны.
Неподвижные рымы устанавливают с двух сторон камеры и на причальных сооружениях через каждые 1,5 м по высоте.
Расстояние между тумбами и рымами следует принимать не более половины длины расчетного судна, но не более 35 м.
Выбор типа (электромагнитное или вакуумное) и количество автошвартовных устройств обосновывают в процессе проектирования в зависимости от размеров камеры шлюза и габаритов расчетного судна.
Установка автоматических швартовых систем должна проходить одновременно с разработкой и внедрением систем позиционирования судна в камере шлюза.
7.1.32 Внешние углы ниш подвижных и неподвижных рымов и проемы в местах установки тумб должны быть защищены металлической облицовкой криволинейного профиля.
Лицевую сторону парапета и стенки до уровня верхнего бьефа следует предохранить от ударного воздействия судов полимерной облицовкой.
7.1.33 В подходных каналах шлюза при запасе глубины под днищем судна менее 2 м следует учитывать возможность размыва дна у причалов и голов от воздействия струй при работе движителей судов и предусматривать конструктивные мероприятия по недопущению этих размывов.
7.2 Реконструкция шлюзов
7.2.1 Реконструкцию шлюзов следует проводить для повышения эксплуатационных показателей объекта, в случаях изменения гидрологических характеристик водного пути (расходы, уровенный режим), изменения типа и размеров шлюзуемых судов, в том числе:
- для увеличения грузо- и судопропускной способности;
- изменения габаритных размеров шлюза;
- замены оборудования на более совершенное;
- восстановления несущей способности основных сооружений и их оснований;
- улучшения геоэкологических условий природно-технической системы зоны влияния шлюза.
7.2.2 Реконструкцию сооружений шлюза следует проводить в межнавигационный период с использованием крупногабаритных наплавных элементов.
Возведение дополнительных ниток следует проводить без прекращения судопропуска через уже существующие судопропускные сооружения.
В навигационный период на время ремонта допускается прекращение шлюзования судов.
7.2.3 При реконструкции следует предусматривать максимальное использование существующих элементов шлюза, находящихся в рабочем техническом состоянии, определенном по результатам выполнения комплексного инженерного обследования.
Демонтаж бетонных конструкций шлюзов (стен, голов, причальных устоев) следует, по возможности, исключить, проведя работы по перекомпоновке сооружения, сохраняя бетонные массивные элементы.
7.2.4 Техническое состояние реконструируемых сооружений и их элементов, физико-механические характеристики материалов и грунтов основания для верификационных расчетов следует определять исследованиями фактических характеристик строительных материалов и грунтов оснований.
7.3 Обеспечение безопасности сооружений судоходного шлюза
7.3.1 При разработке проекта судоходного шлюза следует руководствоваться законодательством Российской Федерации о безопасности гидротехнических сооружений [6], [7].
7.3.2 Основные положения к проекту шлюза с требованиями по обеспечению безопасности гидротехнических сооружений выполняют по СП 58.13330.
7.4 Охрана окружающей среды
7.4.1 При разработке проекта судоходного шлюза следует руководствоваться законодательством Российской Федерации об охране окружающей среды [6], [8] и нормативными документами, устанавливающими требования к охране природной среды при инженерной деятельности. Следует также предусматривать мероприятия, ведущие к улучшению экологической обстановки.
7.4.2 Основные положения к проекту шлюза с требованиями к охране окружающей природной среды при проектировании гидротехнических сооружений выполняют по СП 58.13330.
8 Рыбопропускные сооружения
8.1 Рыбопропускные сооружения следует предусматривать для обеспечения пропуска проходных, полупроходных, а в некоторых случаях и жилых рыб из нижнего бьефа гидроузла в верхний.
8.2 В зависимости от напора на гидроузле и видов пропускаемых рыб следует применять типы рыбопропускных сооружений, приведенные в таблице 8.1 и приложении К.
Таблица 8.1
Напор на гидроузел, м |
Рыбопропускные сооружения |
||
рыбоходные |
рыбоподъемные |
||
входящие в напорный фронт гидроузла |
не входящие в напорный фронт гидроузла |
||
До 10 |
Обходной канал Рыбоход: - лотковый - прудковый - лестничный |
Рыбопропускной шлюз |
Рыбонакопитель с рыботранспортными средствами: - стационарный - плавучий |
От 10 до 20 |
Лестничный рыбоход |
Рыбоподъемник: - гидравлический - механический |
Атравматические орудия лова с рыботранспортными средствами |
Более 20 |
- |
8.3 При проектировании рыбопропускных сооружений расчетный наивысший уровень воды следует устанавливать по максимальным расходам воды с расчетной вероятностью превышения по СП 58.13330.
8.4 Выбор типа рыбопропускного сооружения следует осуществлять для каждого водного объекта индивидуально. Для обоснования выбора местоположения, типа рыбопропускных сооружений должны быть установлены: видовой, размерный состав и численность рыб, пропуск которых с учетом имеющихся в верхнем бьефе условий для естественного воспроизводства целесообразен; сезонная и суточная динамика хода этих рыб; характерные скорости течения для каждого вида (пороговая, привлекающая, сносящая, бросковая); горизонты (уровни) их продвижения; прогноз трасс движения и мест концентрации рыб в зоне проектируемого гидроузла.
Для сооружений I и II классов при отсутствии перечисленных данных должны быть проведены соответствующие наблюдения и изыскания.
8.5 На водных объектах рыбохозяйственного значения с разнообразной по видовому составу ихтиофауной и при каскадном расположении гидроузлов следует использовать рыбоподъемные сооружения.
8.6 Значения характерных для рыб скоростей потока допускается принимать по таблице 8.2.
Таблица 8.2
Вид рыб |
Характерные для рыб скорости потока, м/с |
|||
пороговая v th |
привлекающая v at |
сносящая v sw |
бросковая v sp |
|
Проходные: |
|
|
|
|
- осетровые |
0,15-0,2 |
0,7-1,2 |
0,9-1,4 |
- |
- лососевые |
0,2-0,25 |
0,9-1,4 |
1,1-1,6 |
1,5-2 |
Полупроходные: |
|
|
|
|
- лещ, судак, сазан, вобла и др. |
0,15-0,2 |
0,5-0,8 |
0,9-1,2 |
- |
8.7 Число рыбопропускных сооружений в комплексе гидроузла и их местоположение следует определять из условия обеспечения привлечения рыбы со всех установленных основных участков ее концентрации в нижнем бьефе.
8.8 Рыбопропускные сооружения в створе гидроузла следует размещать в зависимости от гидравлических условий в зоне подхода рыб к гидроузлу:
- при скоростях потока, ниже сносящих по всей ширине отводящего канала, - в секциях или между секциями водосбросных сооружений [гидроэлектростанций (ГЭС) плотин];
- при скоростях потока, выше сносящих по фронту водосбросных сооружений и ниже сносящих на периферии основного потока, - по торцам водосбросных сооружений, против зон со скоростями, равными привлекающим;
- при скоростях потока, выше сносящих по всей ширине отводящего канала, - в нижнем бьефе на таком расстоянии от гидроузла, где имеется зона со скоростями, ниже сносящих.
8.9 Вход в рыбонакопитель следует располагать на таком расстоянии от водосбросных сооружений гидроузла, при котором скорости потока не превышают сносящих скоростей для всех привлекаемых рыб. На входе в рыбонакопитель необходимо обеспечить гидравлическое и конструктивное сопряжение его днища с дном реки без образования водоворотных зон и обратных течений. Шлейф привлекающих скоростей из рыбонакопителя должен достигать прогнозируемых ихтиологическими исследованиями участков концентрации рыб или трасс их движения в нижнем бьефе.
Длину шлейфа привлекающих скоростей l sh и его полуширину в конечном створе b sh следует устанавливать по формулам:
(8.1)
(8.2)
где b r - полуширина рыбонакопителя;
v at - привлекающая скорость;
v mt - средняя скорость спутного потока от водосбросных сооружений;
v w - пороговая скорость.
8.10 Рыбопропускное сооружение должно включать следующие основные функциональные элементы: входной оголовок, тракт рыбохода, устройства для гашения избыточной энергии потока в тракте рыбохода, верхняя голова со счетным устройством, блок питания.
8.11 Входной оголовок, предназначенный для привлечения рыбы в рыбоход, следует проектировать в виде лотка открытого типа с шириной, равной ширине тракта рыбохода, и глубиной воды в нем не менее 1 м.
8.12 Тракт рыбохода, предназначенный для прохождения по нему рыбы из нижнего бьефа в верхний, следует проектировать в зависимости от типа рыбохода:
- непрерывным с постоянным или переменным уклоном дна;
- из чередующихся горизонтальных и наклонных участков;
- из горизонтальных участков - бассейнов, расположенных ступенчато и разделенных стенками с вплывными отверстиями.
Ширина тракта рыбохода должна быть 2-10 м, глубина воды - от 1-2 м, уклон дна - от 0 до 0,125. Длина бассейна лестничного рыбохода должна быть не менее ее ширины.
Перепад уровней воды между бассейнами следует устанавливать так, чтобы скорости во вплывных отверстиях не превышали бросковых скоростей для рыб.
При общей высоте подъема рыбы более 5 м рыбоход устраивают в виде отдельных маршей с подъемом 2-3 м, разделенных бассейнами для отдыха рыб.
8.13 Блок питания должен быть объединенным (весь расход подается по тракту), если скорости течения в тракте не превышают сносящих; в остальных случаях следует предусматривать автономный блок питания, при котором раздельно подаются расходы в тракт и во входной оголовок или непосредственно в зону привлечения рыб.
8.14 В состав рыбоподъемных сооружений необходимо включать следующие основные элементы: рыбонакопитель (низовой лоток), рабочую камеру или контейнер, верховой (выходной) лоток и блок питания. Рыбоподъемные сооружения следует оборудовать счетным, побудительным и сопрягающим устройствами.
8.15 Рыбонакопители следует проектировать в виде продольного лотка открытого типа прямоугольного сечения. Устройство над лотком мостовых, кабельных и других переходов и путепроводов, создающих периодические шумы, вибрацию и светотень, не допускается.
Минимальные параметры рыбонакопителей:
- длина L, м |
60; |
- ширина b = 2b r, м |
6; |
- глубина h, м |
1,5. |
При обеспечении непрерывной подачи расхода воды в рыбонакопитель для привлечения рыб его следует принимать однониточным. Конструкция рыбонакопителя должна обеспечивать условия равномерного распределения скоростей внутри лотка по его длине и сечению при отношении максимальной скорости к средней не более 1,2.
8.16 Рабочую камеру, предназначенную для перевода рыбы из нижнего бьефа гидроузла в верхний, следует принимать в виде:
- вертикальной или наклонной шахты - в гидравлических рыбоподъемниках;
- открытой камеры (типа судоходной) - в рыбопропускных шлюзах;
- заполненных водой емкостей - в механических рыбоподъемниках и в других установках, где необходим транспорт рыбы.
Ширина рабочей камеры должна быть равна ширине рыбонакопителя.
Длину рабочей камеры следует устанавливать:
- для рыбоподъемников - по формуле
, (8.3)
где n - расчетная численность рыб, заходящих в рыбопропускное сооружение за один цикл работы, шт.;
V - объем воды, необходимый для одной особи рыб, принимаемый для осетровых равным 0,17 м 3 на одну особь, для остальных видов рыб 0,02 м 3 на одну особь;
S - площадь живого сечения потока в рабочей камере при минимальной глубине в ней, м 2;
- для рыбопропускных шлюзов - по формуле
, (8.4)
где а max - максимальное открытие водопропускного отверстия блока питания.
8.17 Время наполнения рабочей камеры следует назначать из условия подъема уровня воды в ней со скоростью не более 2,5 м/мин. Время опорожнения рабочей камеры следует устанавливать таким, чтобы суммарный расход из блока питания и системы опорожнения не превышал расхода, обеспечивающего заданные скорости привлечения.
8.18 Размеры выходного лотка, предназначенного для вывода рыбы из рабочей камеры в верхний бьеф гидроузла, следует назначать:
- длину - из условия расположения выходных отверстий на таком расстоянии от водосбросного сооружения, где скорости потока не превышают 0,4 м/с;
- глубину воды - не менее 2 м при максимальной сработке водохранилища в период эксплуатации рыбопропускного сооружения;
- заглубление выходного отверстия из лотка - не менее 0,5 м ниже того же уровня воды;
- площадь живого сечения в выходном отверстии - не менее 8 м 2.
Конструкция выходного лотка должна обеспечивать непрерывную или периодическую (в каждый цикл пропуска рыбы) проточность в направлении от выходного отверстия к рабочей камере со средними скоростями не менее пороговой - для рыб максимальной длины и не более половины сносящей - для рыб минимальной длины.
Следует избегать совмещения выходного лотка с трактом подачи расходов к блоку питания.
8.19 Следует рассматривать возможность применения блоков питания в виде:
- регулируемых отверстий в рабочих затворах;
- эжекторных устройств и насосных установок;
- водосбросных устройств;
- гидроагрегатов.
8.20 Блок питания должен обеспечивать образование шлейфа привлекающих скоростей, эффективные длину и ширину которого следует назначать в соответствии с 8.9.
Площадь открытия водопропускных отверстий блока питания А следует устанавливать по формуле
, (8.5)
где Н - напор на затворе, м;
m - коэффициент расхода блока питания.
На предварительных стадиях проектирования коэффициент расхода следует определять в зависимости от конструкции блока питания по таблице 8.3.
8.21 При проектировании рыбопропускных сооружений необходимо предусматривать уменьшение скорости течения на входе в рыбонакопитель в конце режима привлечения с верхней границы привлекающей скорости (см. таблицу 8.2) до ее нижней границы с градиентом не более 0,25 см/с за 1 с.
Таблица 8.3
Конструкция блока питания |
Параметр конструкции блока питания |
Коэффициент расхода |
Плоский затвор с клинкетами, перекрываемыми общей шторкой |
При сквозности рыбоудерживающей решетки: |
|
0,55 |
0,59 |
|
0,65 |
0,7 |
|
Плоский затвор с клинкетами, перекрываемыми отдельными клапанами |
При относительном открытии клинкетного отверстия: |
|
0,1 |
0,58 |
|
0,4 |
0,62 |
|
1 |
0,4 |
|
Водослив практического профиля со щитовым затвором на гребне |
При угле скоса щитового затвора 30°-45° |
, где H - см. формулу (8.5); Н рr - профилирующий напор, м; а - высота открытия затвора, м |
8.22 Оборудование и механизмы рабочей камеры следует размещать в нишах, за пределами лицевой (внутренней) грани или выше уровня воды.
Затворы рыбопропускных сооружений должны иметь двухстороннюю обшивку, предотвращающую попадание рыбы в межригельное пространство затворов.
Пазы, ниши и технологические углубления в стенках и днище рыбопропускных сооружений необходимо перекрывать рыбозащитными шторками и решетками.
8.23 Оборудование для накопления, продвижения, побуждения и транспорта рыб должно иметь фартуки или другие приспособления, полностью перекрывающие зазоры между элементами оборудования и поверхностями рыбопропускного сооружения.
8.24 В выходном лотке следует предусматривать возможность размещения оборудования для определения количества прошедшей в верхний бьеф рыбы (счетных устройств).
8.25 Для увеличения концентрации рыб в зоне их привлечения в рыбопропускное сооружение следует предусматривать рыбонаправляющее устройство.
8.26 Для обеспечения прохода рыб к местам нереста необходимо создавать течение со скоростью потока 0,3-0,4 м/с или ориентиры для ее движения в сторону нерестилищ.
8.27 В качестве ориентиров следует использовать отдельные конструкции и гряды, выполняемые из естественных каменных, бетонных или других элементов, не оказывающих негативное воздействие на водные биологические ресурсы.
8.28 При создании ориентиров рекомендуется использовать имеющиеся в наличии естественные камни.
8.29 При создании ориентиров в виде отдельных элементов расстояние между ними следует определять в зависимости от гидрологических условий и мутности воды.
8.30 При проектировании рыбопропускных сооружений необходимо предусматривать мероприятия по предотвращению случаев браконьерства и вандализма [9]-[11].
8.31 Вдоль тракта рыбопропускного сооружения необходимо предусматривать проходы для осмотра его состояния и возможного ремонта.
8.32 Тракт рыбопропускного сооружения рекомендуется оборудовать смотровыми площадками, расположение которых не должно оказывать негативного влияния на движение рыбы.
9 Рыбозащитные сооружения
9.1 Проектирование рыбозащитных сооружений осуществляется с учетом специфики конструктивных решений гидротехнических сооружений и (или) устройств забора воды на основе рыбохозяйственной характеристики водного объекта, в которой должны быть указаны видовой и размерный состав защищаемых рыб, период их ската, трассы миграций, места обитания, вертикальное и горизонтальное распределения рыб, места расположения нерестилищ и зимовальных ям.
9.2 Рыбозащитные сооружения должны предотвращать гибель молоди и взрослых рыб в гидротехнических сооружениях и (или) устройствах забора воды и обеспечивать отведение рыб в безопасное место водного объекта.
Рыбозащитные сооружения не должны приводить к внешнему травмированию, скрытым травмам тканей и внутренних органов, частичной или полной потере репродуктивной способности рыб.
9.3 Рыбозащитные сооружения должны исключать возможность формирования условий для привлечения и удержания рыб, образования водоворотных участков в зоне своего действия.
9.4 Рыбозащитные сооружения должны быть эффективными, иметь параметры, отвечающие требованиям настоящего свода правил, безопасные для окружающей среды, жизни и здоровья животных и растений, человека, гидротехнических сооружений и (или) устройств забора воды и другого имущества.
9.5 Эффективность рыбозащитных сооружений устанавливают по результатам испытаний, проводимых в соответствии с методикой приложения Л.
9.5.1 Эффективность рыбозащитных сооружений для рыб размером от 12 мм и выше, определенная по методике приложения Л, должна быть не менее 70% (за исключением рыбозащитных сооружений, применяемых на гидротехнических сооружениях ГЭС мощностью более 30 МВт, кроме деривационных ГЭС) по всем сезонам водопользования.
9.5.2 Испытания по определению эффективности рыбозащитных сооружений не проводят при водопользовании и применении типа рыбозащитного сооружения, соответствующего требованиям таблицы 9.1, с расчетным расходом воды на водопользование не более 0,2 м 3/с или объемом воды на водопользование не более 15 000 м 3 в год.
Испытания по определению эффективности рыбозащитных сооружений при некруглогодичном цикле водопользования проводят по всем сезонам водопользования.
9.6 При проектировании рыбозащитных сооружений следует предусматривать конструкции для размещения средств отбора проб, обеспечивающих проведение испытаний по определению эффективности рыбозащитных сооружений (направляющие, отводящие патрубки).
9.7 Рыбозащитные сооружения допускается устраивать в виде комплекса рыбозащитных сооружений, экранов рыбозащитных сооружений с выполнением требований настоящего свода правил.
9.8 Электрические поля для защиты рыб допускается применять только в комплексе с рыбозащитными сооружениями, экранами рыбозащитных сооружений, обеспечивающими защиту и отведение рыб размером от 12 мм и выше в жизнеспособном состоянии в безопасное место водного объекта рыбохозяйственного значения, с выполнением требований настоящего свода правил.
9.9 Эффективность комплексных рыбозащитных сооружений, состоящих из двух и более рыбозащитных сооружений и (или) экранов, размещаемых на одном участке по горизонтали и вертикали потока воды, направленного в гидротехническое сооружение и (или) устройство забора воды, должна быть не менее 70% для рыб размером от 12 мм и выше.
Комплексные рыбозащитные сооружения, состоящие из двух и более рыбозащитных сооружений и (или) экранов, размещаемых одновременно на разных участках по горизонтали и (или) вертикали потока воды, направленного в гидротехническое сооружение и (или) устройство забора воды, должны обеспечить эффективность каждого рыбозащитного сооружения, экрана на участке его размещения в потоке воды, направленного в гидротехническое сооружение и (или) устройство забора воды, не менее 70% для рыб размером от 12 мм и выше.
9.10 В зависимости от расчетного расхода воды на водопользование рекомендуется применять типы рыбозащитных сооружений в соответствии с таблицей 9.1.
Таблица 9.1
Группа |
Тип рыбозащитного сооружения |
Тип экрана рыбозащитного сооружения |
Расчетный расход воды рыбозащитного сооружения, м 3/с, не более |
Место размещения |
I |
Сетчатые, перфорированные, щелевые плоские, криволинейные, V- и W-образные в плане экраны с секциями длиной до 25 м |
Сетчатый, перфорированный, щелевой |
Нет ограничений |
Водотоки |
Конусная сетка с рыбоотводом, коаксиально-конусная рыбозащитная сетка с рыбоотводом |
Сетчатый |
6,0* |
Водотоки, водоемы |
|
Рыбозащитный лопастной барабан |
Сетчатый |
0,5 |
Водотоки |
|
Рыбозащитный оголовок с потокообразователем |
Перфорированный, гидравлический |
0,5 |
Водотоки, водоемы, моря |
|
Фильтрующие кассеты с секциями длиной до 25 м |
Фильтрующий |
Нет ограничений |
Водотоки, водоемы, моря |
|
II |
Зонтичный оголовок |
Отгораживающий |
1,0 |
Водотоки, водоемы, моря |
Жалюзийный экран с потокообразователем |
Гидравлический, пластинчатый |
6,0* |
Водотоки, водоемы, моря |
|
Многоконтурный экран с потокообразователем |
Гидравлический, пластинчатый |
6,0* |
Водотоки, водоемы, моря |
|
Рыбозащитный жалюзийный барабан |
Пластинчатый |
0,2 |
Водотоки, водоемы, моря |
|
III |
Комплексные рыбозащитные сооружения электрического воздействия |
Электрическое поле в комплексе с различными типами экранов |
Нет ограничений |
Водотоки, водоемы |
IV |
Комплексные рыбозащитные сооружения, состоящие из типов рыбозащитных сооружений групп I и II |
Тип экрана групп I и II |
С учетом расчетного расхода воды для рыбозащитных сооружений групп I и II |
С учетом места размещения для рыбозащитных сооружений групп I и II |
V |
Комплексные рыбозащитные устройства с использованием пневматических завес и поверхностных непроницаемых экранов |
Гидравлический (пневматический) в комплексе с различными типами экранов |
20,0* |
Водотоки и водоподводящие каналы |
* Для одной секции (кассеты) рыбозащитного сооружения. Примечание - Перечень типов рыбозащитных сооружений настоящей таблицы может быть дополнен по решению федеральных органов исполнительной власти в сфере охраны водных биоресурсов и среды их обитания на основании результатов лабораторных и полевых исследований, подтверждающих эффективность и безопасность воздействия таких рыбозащитных сооружений на молодь и взрослых рыб. |
9.11 В зависимости от расчетного расхода воды на водопользование, конструкции гидротехнического сооружения и (или) устройства забора воды, его расположения в водном объекте, гидрологических, гидравлических, биологических условий водного объекта, условий эксплуатации рыбозащитного сооружения определяют тип, конструкцию и параметры рыбозащитного сооружения и его элементов.
Схемы конструкций рыбозащитных сооружений приведены в приложении М.
9.12 При проектировании рыбозащитных сооружений используют значения характерной для рыб сносящей скорости течения v sw в зависимости от длины тела защищаемых рыб l f
v sw = 10l f. (9.1)
Наименьший защищаемый размер рыб определяют на основе рыбохозяйственной характеристики водного объекта в месте размещения рыбозащитного сооружения.
9.13 Параметры рыбозащитного сооружения необходимо назначать из условий обеспечения подачи расчетного расхода воды на водопользование.
9.14 Выбор типа, конструктивных элементов и места размещения рыбозащитных сооружений на гидротехнических сооружениях и (или) устройствах забора воды проводят с учетом результатов моделирования соответствующих гидравлических условий (течений потока) численными методами вычислительной гидродинамики либо на физической модели.
9.15 При проектировании рыбозащитных сооружений необходимо разрабатывать программу по проверке технического состояния рыбозащитных сооружений и параметров их работы с учетом положений, приведенных в приложении Н, для контроля состояния сооружений как в период строительства, так и в период эксплуатации.
9.16 При проектировании рыбозащитных сооружений должно быть обеспечено наиболее равномерное распределение скоростей потока по нормали к экрану рыбозащитного сооружения v n (рисунок 9.1) за счет конструкции экранов рыбозащитных сооружений, потокоформирующих элементов, конфигурации подводящего и отводящего каналов.
9.17 Рабочая зона гидравлической струйной завесы l sz, сформированной потокообразователем, должна полностью перекрывать поверхность экрана рыбозащитного сооружения (рисунок М.18).
Скорость течения гидравлической струйной завесы v s на участке возможного контакта рыб с ней не должна превышать 10 м/с:
v s10,0 м/с. (9.2)
9.18 Площадь экрана рыбозащитного сооружения следует принимать с коэффициентом запаса res=1,2, учитывающим возможность засорения (обрастания) экрана рыбозащитного сооружения в процессе эксплуатации.
9.19 Экран рыбозащитного сооружения необходимо проектировать с учетом открытой площади экрана рыбозащитного сооружения и затенения его опорным каркасом.
9.20 Отбор воды на технические нужды рыбозащитного сооружения (промывка экранов рыбозащитного сооружения, создание гидравлической струйной завесы, работа эжекторов, рыбоотводов) следует осуществлять из зоны, где отсутствует рыба.
9.21 Воду на технические нужды рыбозащитного сооружения (промывка экранов рыбозащитного сооружения, создание гидравлической струйной завесы, работа эжекторов, рыбоотводов) допускается забирать из напорной линии насосной станции или подавать от отдельного насоса.
9.22 Для предотвращения засорения насадков (сопел) потокообразователя следует использовать фильтры.
9.23 При проектировании рыбозащитных сооружений предусматривают их максимально возможную автоматизацию, в том числе с использованием программируемых устройств управления.
9.24 При проектировании необходимо предусматривать резервирование рыбозащитных сооружений или их элементов, от работы которых зависит эффективность функционирования сооружений в целом, в том числе:
- секции (кассеты) сетчатого, перфорированного, щелевого, фильтрующего, пластинчатого экранов рыбозащитных сооружений;
- насосно-силовые агрегаты;
- электронная система.
9.25 В рыбозащитных сооружениях необходимо предусматривать грузоподъемные механизмы в случае, если они необходимы для проведения монтажно-демонтажных работ и эксплуатации.
9.26 В рыбозащитных сооружениях в зависимости от принципов их работы необходимо устанавливать приборы, устройства, позволяющие измерять (контролировать) основные параметры рыбозащитного сооружения в реальном времени, в том числе:
- давление воды и (или) расход на системе подачи воды на технологические нужды;
- вращение вращающихся экранов рыбозащитных сооружений;
- порядок подачи импульсов на электроды, форма подаваемых импульсов, амплитуда импульсов, длительность прямоугольных импульсов, частота следования импульсов, код ошибки, период наработки на электрических устройствах.
9.26.1 Применяемые приборы, устройства для измерения (контроля) основных параметров рыбозащитного сооружения в реальном времени должны отвечать требованиям [12].
9.27 Рыбозащитные сооружения и (или) экраны рыбозащитного сооружения должны быть изготовлены из материалов, не подверженных коррозии и наименее подверженных обрастанию водорослями, моллюсками.
9.28 Необходимо предусматривать мероприятия по защите и очистке рыбозащитного сооружения от мусора, шуги.
9.29 При отсутствии условий для самостоятельного выхода рыб из рыбозащитного сооружения [скорости потока воды, направленного в гидротехническое сооружение и (или) устройство забора воды, v f равны или превышают 0,4 сносящих скоростей v sw для рыб наименьшего защищаемого размера - - по всему створу потока, направленного в гидротехническое сооружение и (или) устройство забора воды] от экрана рыбозащитного сооружения должен быть обеспечен вывод рыб из зоны защиты к входному участку рыбоотвода без их травмирования с отведением в безопасное место водного объекта рыбохозяйственного значения.
9.30 Требования к проектированию рыбоотводов
9.30.1 Рыбоотводы проектируют самотечными или напорными, открытыми или закрытыми.
9.30.2 Внутренняя поверхность рыбоотвода должна быть гладкой, обтекаемой, без выступов, заусенцев и задиров.
9.30.3 Рыбоотвод включает входной участок, рыбоотводящий тракт и выходной участок.
9.30.4 Требования к проектированию входного участка рыбоотвода
9.30.4.1 Входной участок рыбоотвода располагают максимально приближенным к экрану рыбозащитного сооружения по всей глубине экрана рыбозащитного сооружения, при необходимости, с изменяющимся положением по глубине.
9.30.4.2 Входной участок рыбоотвода сооружают с плавным входом без наплывов бетона, выступов арматуры и задиров металла.
9.30.4.3 Размер отверстия входного участка рыбоотвода следует принимать с учетом возможности засорения.
9.30.4.4 Расчетный расход на входном участке рыбоотвода следует принимать не более 10% расхода воды на водопользование.
9.30.4.5 Скорость потока на входе в рыбоотвод v e принимают в пределах от 1,2 до 1,4 скорости потока на подходе к входному участку рыбоотвода:
. (9.3)
9.30.4.6 Допускается перед входным участком в рыбоотвод для создания оптимальных гидравлических условий и направления рыб устанавливать потокоформирующие элементы, не допускающие травмирования рыб.
9.30.5 Скорость течения потока в рыбоотводящем тракте v t следует принимать:
- для открытого рыбоотвода - не менее сносящей скорости для защищаемых рыб v sw:
v tv sw; (9.4)
- для закрытого водовода - в пределах от 0,6 до 9,0 м/с:
. (9.5)
9.30.6 При применении закрытых рыбоотводящих трактов при длине закрытого участка более 50 м следует предусматривать технологические колодцы, расположенные на расстоянии не более 50 м друг от друга.
9.30.7 Выходной участок рыбоотвода необходимо размещать в зонах отсутствия завихрений и водоворотных зон, достаточной глубины в месте выхода рыб в водный объект, отсутствия скопления хищных рыб и птиц, удаленных от зон, где скорости потока, направленного в гидротехническое сооружение и (или) устройство забора воды, равны или превышают 0,4 сносящих скоростей для рыб наименьшего защищаемого размера.
9.31 Рыбозащитные сооружения, относящиеся к I группе (в соответствии с таблицей 9.1), необходимо проектировать с параметрами, приведенными в 9.31.1-9.31.9.
9.31.1 Поверхность экрана рыбозащитного сооружения с напорной стороны должна быть гладкой, обтекаемой, без выступов, заусенцев и задиров.
9.31.2 Размер отверстий в сетчатых, перфорированных, щелевых экранах рыбозащитного сооружения необходимо принимать по таблице 9.2.
Таблица 9.2 - Размер отверстий в сетчатых, перфорированных, щелевых экранах рыбозащитного сооружения
Длина тела рыб, мм |
12 |
15 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
90 |
Диаметр отверстия/диагональ квадратного отверстия в экранах, мм |
1,5 |
2 |
3 |
4 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Ширина щелевого отверстия в экранах, мм |
1,0 |
1,5 |
2,5 |
3,5 |
5,5 |
6,5 |
7,5 |
8,5 |
9,5 |
9.31.3 Необходимо применять уплотнения, чтобы максимальные размеры отверстий в экранах рыбозащитных сооружений не превышали значений по таблице 9.2.
9.31.4 Оптимальный размер фракций фильтрующего материала фильтрующего экрана кассетного типа рыбозащитного сооружения принимают от 20 до 40 мм.
9.31.5 Необходимо предусматривать систему очистки экранов рыбозащитных сооружений [механическая и (или) гидравлическая, и (или) воздушная, и (или) водовоздушная].
9.31.6 Работа очистных устройств может быть постоянной или периодической. Нормальный перепад уровней воды на очищенном экране рыбозащитного сооружения составляет 1-2 см. Превышение перепада свыше 20 см считается аварийным.
9.31.7 Для предотвращения повреждений экрана рыбозащитного сооружения крупными плавающими предметами перед рыбозащитным сооружением, экраном рыбозащитного сооружения необходимо предусматривать установку сороудерживающей решетки.
9.31.8 Если в рыбозащитное сооружение из водного объекта поступает большое количество наносов, то перед рыбозащитным сооружением необходимо устроить отстойник.
9.31.9 В случае возможности возникновения обледенения и шуговых зажоров на экране рыбозащитного сооружения в зимнее время необходимо предусматривать меры по борьбе с ними [например, подача теплой воды, обогрев элементов экрана рыбозащитного сооружения, продувка воздухом и (или) водой, установка льдо- и шугозадерживающих конструкций перед экраном рыбозащитного сооружения].
9.31.10 Требования к параметрам сетчатых, перфорированных, щелевых плоских, криволинейных, V- и W-образных в плане экранов с секциями длиной до 25 м
9.31.10.1 Необходимо назначать следующие гидравлические параметры и режимы водного потока, используемые в расчетах при проектировании сетчатых, перфорированных, щелевых плоских, криволинейных, V- и W-образных в плане экранов с секциями длиной до 25 м:
- скорость течения в отверстиях экрана рыбозащитного сооружения v thr принимают в пределах от 0,35 до 0,5 сносящей скорости v sw для рыб наименьшего защищаемого размера:
; (9.6)
- скорость потока по нормали к экрану рыбозащитного сооружения v n принимают в пределах от 0,15 до 0,35 сносящей скорости v sw для рыб наименьшего защищаемого размера:
; (9.7)
- скорость транзитного потока v tr вдоль экрана рыбозащитного сооружения должна не менее чем в три раза превышать скорость потока по нормали к экрану рыбозащитного сооружения v n:
v tr3,0v n. (9.8)
Транзитный поток должен быть сформирован вдоль всей поверхности экрана рыбозащитного сооружения и обеспечивать непрерывное перемещение молоди рыб вдоль экрана рыбозащитного сооружения.
9.31.10.2 Размеры экрана рыбозащитного сооружения необходимо назначать с учетом минимального рабочего уровня воды и максимального расчетного расхода воды на водопользование.
9.31.10.3 Угол установки экрана рыбозащитного сооружения к оси потока определяют при проектировании. Он должен обеспечивать наиболее равномерное распределение скоростей транзитного течения вдоль поверхности экрана, равномерное распределение скоростей по нормали к экрану, а также соответствие конструкции требованиям 9.31.10.1.
9.31.10.4 Максимальная длина экрана (секции, кассеты) рыбозащитного сооружения в направлении движения потока не должна превышать 25 м. В случае если экран рыбозащитного сооружения состоит из нескольких секций (кассет) общей длиной более 25 м, необходимо устраивать промежуточные рыбоотводы.
9.31.10.5 Рыбозащитные сооружения, расположенные в канале, должны быть оборудованы рыбоотводом. При расположении экрана рыбозащитного сооружения длиной до 25 м в реке вдоль берега реки или параллельно ему при скорости транзитного потока вдоль экрана рыбозащитного сооружения, отвечающей требованиям 9.31.10.1, применение рыбоотвода не требуется.
9.31.10.6 При расположении рыбозащитных сооружений в водотоках с нестабильными скоростями транзитного потока v tr ниже требуемых значений, обусловленными переменным объемом расхода воды на водопользование, т.е. ниже расчетного, природными, техногенными факторами, для создания вдоль экрана рыбозащитного сооружения транзитного потока, отвечающего требованиям 9.17 и 9.31.10.1, необходимо использовать потокообразователь.
9.31.11 Требования к параметрам конусной сетки с рыбоотводом, коаксиально-конусной рыбозащитной сетки с рыбоотводом
9.31.11.1 Необходимо назначать следующие гидравлические параметры и режимы водного потока, используемые в расчетах при проектировании конусной сетки с рыбоотводом, коаксиально-конусной рыбозащитной сетки с рыбоотводом:
- скорость течения в отверстиях сетчатого экрана рыбозащитного сооружения v thr принимают в пределах от 0,18 до 0,24 м/с:
м/с; (9.9)
- скорость транзитного потока v tr вдоль сетчатого экрана рыбозащитного сооружения принимают не менее 0,5 м/с:
v tr0,5 м/с; (9.10)
- скорость на оси конуса v ca принимают от 0,7 до 1,0 м/с:
м/с. (9.11)
9.31.11.2 Для равномерного распределения скоростей течения воды через экран рыбозащитного сооружения необходимо устанавливать потокоформирующие элементы на входе в конус (в виде раструба) и в его хвостовой части.
9.31.11.3 Ось водоприемного окна должна совпадать с осью конуса.
9.31.11.4 Центральный угол конуса определяют при проектировании из условия обеспечения наиболее равномерного распределения скоростей транзитного течения вдоль поверхности экрана, равномерного распределения скоростей по нормали к экрану, а также соответствия конструкции требованиям 9.31.11.1.
9.31.11.5 Скорость вращения конуса должна быть в пределах от 2 до 5 мин -1.
9.31.12 Требования к параметрам рыбозащитного лопастного барабана
Необходимо назначать следующие гидравлические параметры и режимы водного потока, используемые в расчетах при проектировании рыбозащитного лопастного барабана:
- скорость течения в отверстиях сетчатого экрана рыбозащитного сооружения v thr принимают в пределах от 0,35 до 0,5 сносящей скорости v sw для рыб наименьшего защищаемого размера:
; (9.12)
- скорость потока в водном объекте на подходе к сетчатому экрану рыбозащитного сооружения v ap принимают не менее 0,2 м/с:
v ap0,2 м/с. (9.13)
9.31.13 Требования к параметрам рыбозащитного оголовка с потокообразователем
9.31.13.1 Потокообразователь должен формировать гидравлическую струйную завесу вдоль экрана рыбозащитного сооружения в направлении течения воды в водотоке, водоемах и морях.
9.31.13.2 Необходимо назначать следующие гидравлические параметры и режимы водного потока, используемые в расчетах при проектировании рыбозащитного оголовка с потокообразователем:
- скорость течения в отверстиях перфорированного экрана рыбозащитного сооружения v thr принимают в пределах от 0,35 до 0,5 сносящей скорости v sw для рыб наименьшего защищаемого размера:
; (9.14)
- скорость потока в водном объекте на подходе к перфорированному экрану рыбозащитного сооружения v ap принимают не менее 0,2 м/с:
v ap0,2 м/с; (9.15)
- скорость течения гидравлической струйной завесы v s на участке возможного контакта рыб с ней не должна превышать 10,0 м/с:
v s10,0 м/с; (9.16)
- минимальная скорость гидравлической струйной завесы в конце перфорированного экрана рыбозащитного сооружения v s min должна не менее чем в три раза превышать сносящую скорость v sw для минимального размера защищаемых рыб:
. (9.17)
9.31.13.3 Заглубление верхней части рыбозащитного оголовка под уровень воды в реке должно быть не менее 0,5 м.
9.31.13.4 При расположении рыбозащитных сооружений в водотоках с нестабильными скоростями транзитного потока v tr ниже требуемых значений, обусловленными переменным объемом расхода воды на водопользование, т.е. ниже расчетного, природными, техногенными факторами, транзитный поток вдоль экрана рыбозащитного сооружения, образованный гидравлической струйной завесой потокообразователя, должен обеспечивать отведение рыб в безопасное место водного объекта рыбохозяйственного значения.
9.31.14 Требования к параметрам фильтрующих кассет с секциями длиной до 25 м
9.31.14.1 Необходимо назначать следующие гидравлические параметры и режимы водного потока, используемые в расчетах при проектировании фильтрующих кассет с секциями длиной до 25 м:
- скорость течения в отверстиях фильтрующего экрана рыбозащитного сооружения v thr принимают в пределах от 0,35 до 0,5 сносящей скорости v sw для рыб наименьшего защищаемого размера:
; (9.18)
- скорость потока по нормали к экрану рыбозащитного сооружения v n принимают в пределах от 0,15 до 0,35 сносящей скорости v sw для рыб наименьшего защищаемого размера:
; (9.19)
- скорость транзитного потока вдоль экрана рыбозащитного сооружения v tr должна не менее чем в три раза превышать скорость потока по нормали к экрану рыбозащитного сооружения v n:
v tr3,0v n. (9.20)
Транзитный поток должен быть сформирован вдоль всей поверхности экрана рыбозащитного сооружения и обеспечивать непрерывное перемещение молоди рыб вдоль экрана рыбозащитного сооружения.
9.31.14.2 Размеры экрана рыбозащитного сооружения необходимо принимать с учетом минимального рабочего уровня воды и максимального расчетного расхода воды на водопользование.
9.31.14.3 Максимальная длина фильтрующего экрана (секции, кассеты) рыбозащитного сооружения в направлении движения потока не должна превышать 25 м. В случае если фильтрующий экран рыбозащитного сооружения состоит из нескольких секций (кассет) общей длиной более 25 м, необходимо устраивать промежуточные рыбоотводы.
9.31.14.4 Рыбозащитные сооружения, расположенные в канале, должны быть оборудованы рыбоотводом. При расположении экрана рыбозащитного сооружения с длиной до 25 м в реке вдоль берега реки или параллельно ему, при скорости транзитного потока вдоль экрана рыбозащитного сооружения, отвечающей требованиям 9.31.14.1, применение рыбоотвода не требуется.
9.31.14.5 При расположении рыбозащитных сооружений в водотоках с нестабильными скоростями транзитного потока v tr ниже требуемых значений, обусловленными переменным объемом расхода воды на водопользование, т.е. ниже расчетного, природными, техногенными факторами, для создания вдоль экрана рыбозащитного сооружения транзитного потока, отвечающего требованиям 9.17 и 9.31.14.1, необходимо использовать потокообразователь.
9.32 Рыбозащитные сооружения, относящиеся ко II группе (в соответствии с таблицей 9.1), необходимо проектировать с параметрами, приведенными в 9.32.1-9.32.3.
9.32.1 Требования к параметрам зонтичного оголовка
9.32.1.1 Необходимо назначать следующие гидравлические параметры и режимы водного потока, используемые в расчетах при проектировании зонтичного оголовка:
- скорость течения в водоприемном отверстии v thr зонтичного оголовка не должна превышать сносящую скорость v sw для рыб наименьшего защищаемого размера:
; (9.21)
- скорость транзитного потока v tr вдоль экрана рыбозащитного сооружения и водоприемного отверстия зонтичного оголовка должна не менее чем в 2,5 раза превышать сносящую скорость v sw для максимального размера защищаемых рыб:
. (9.22)
9.32.1.2 Использовать зонтичные оголовки допускается круглогодично, с учетом указанных ниже ограничений.
9.32.1.3 Применение зонтичных оголовков в водотоках, где наблюдается скат молоди осетровых и других видов рыб, обитающих в придонных слоях воды, а также в местах расположения зимовальных ям не допускается.
9.32.1.4 Зонтичные оголовки необходимо размещать в местах с наименьшей концентрацией молоди рыб.
9.32.1.5 Минимальная глубина воды над зонтичным оголовком должна составлять не менее 3 м.
9.32.1.6 При использовании нескольких зонтичных оголовков на одном гидротехническом сооружении размещение их должно отвечать условию исключения взаимного влияния, которое обеспечивается расстоянием между смежными зонтичными оголовками, равным 1,5 диаметра оголовка.
9.32.1.7 При расположении рыбозащитных сооружений в водотоках с нестабильными скоростями транзитного потока v tr (ниже требуемых значений, обусловленными переменным объемом расхода воды на водопользование) для создания вдоль экрана рыбозащитного сооружения и водоприемного отверстия зонтичного оголовка транзитного потока и отведения рыб в безопасное место водного объекта рыбохозяйственного значения необходимо использовать потокообразователь.
9.32.2 Требования к параметрам жалюзийных и многоконтурных экранов с потокообразователем
9.32.2.1 В условиях переменных направлений и скоростей течений в зависимости от ветровых, сгонно-нагонных, приливно-отливных, температурных, техногенных и иных явлений необходимо применять дополнительные потокоформирующие и (или) потокообразующие элементы, обеспечивая соответствие конструкции рыбозащитных устройств требованиям 9.32.2.2.
9.32.2.2 Необходимо назначать следующие гидравлические параметры и режимы водного потока, используемые в расчетах при проектировании жалюзийных и многоконтурных экранов с потокообразователем:
- скорость течения в отверстиях v thr между пластинами жалюзийного экрана рыбозащитного сооружения любого типа не должна превышать сносящую скорость v sw для рыб наименьшего защищаемого размера:
; (9.23)
- скорость течения гидравлической струйной завесы v s на участке возможного контакта рыб с ней не должна превышать 10 м/с:
v s10,0 м/с; (9.24)
- минимальная скорость гидравлической струйной завесы в конце экрана рыбозащитного сооружения v s min должна не менее чем в три раза превышать сносящую скорость v sw для рыб наименьшего защищаемого размера:
. (9.25)
9.32.2.3 Геометрические параметры экранов рыбозащитных сооружений, пластин необходимо назначать из условий выполнения требований 9.17 и 9.32.2.2.
9.32.2.4 Оптимальный просвет между пластинами жалюзийного экрана рыбозащитного сооружения определяют при проектировании и выбирают из условия обеспечения наиболее равномерного распределения скоростей транзитного течения вдоль поверхности экрана, равномерного распределения скоростей по нормали к экрану, а также при соответствии конструкции требованиям 9.32.2.2.
9.32.2.5 Оптимальный угол установки пластин жалюзийного экрана рыбозащитного сооружения определяют при проектировании и выбирают из условия обеспечения наиболее равномерного распределения скоростей транзитного течения вдоль поверхности экрана, равномерного распределения скоростей по нормали к экрану, а также из условия соответствия конструкции требованиям 9.32.2.2.
9.32.2.6 Оптимальный угол установки оси выходного отверстия насадка (сопла) потокообразователя к плоскости экрана рыбозащитного сооружения определяют при проектировании и выбирают из условия обеспечения наиболее равномерного распределения скоростей транзитного течения вдоль поверхности экрана при соответствии конструкции требованиям 9.32.2.2.
9.32.2.7 Поверхность пластин экрана рыбозащитного сооружения должна быть гладкой, без заусенцев и задиров.
9.32.3 Требования к параметрам рыбозащитного жалюзийного барабана
9.32.3.1 Скорость течения в отверстиях между пластин барабана v thr не должна превышать сносящую скорость v sw для рыб наименьшего защищаемого размера:
. (9.26)
9.32.3.2 Г-образные пластины размещают через 10°-15° по окружности барабана. Внешнюю (приемную) часть пластины устанавливают под углом от 45° до 55° к касательной точке.
9.32.3.3 В водотоке рыбозащитный жалюзийный барабан устанавливают горизонтально, в водоеме - вертикально.
9.33 Рыбозащитные сооружения, относящиеся к III группе (в соответствии с таблицей 9.1), необходимо проектировать с параметрами, приведенными в 9.33.1-9.33.6.
9.33.1 Рыбозащитное сооружение III группы должно базироваться на сочетании работы электрического поля, создаваемого программируемой электронной системой, с различными типами экранов:
- водонепроницаемый экран (горизонтальная, вертикальная, наклонная стенка, плавающие или стационарно установленные перекрытия), омываемый транзитным потоком, который должен быть сформирован вдоль всей поверхности экрана рыбозащитного сооружения и обеспечивать непрерывное перемещение молоди рыб вдоль экрана рыбозащитного сооружения;
- жалюзийный, многоконтурный экраны, омываемые транзитным потоком, который должен быть сформирован вдоль всей поверхности экрана рыбозащитного сооружения и обеспечивать непрерывное перемещение молоди рыб вдоль экрана рыбозащитного сооружения, отвечающие требованиям 9.32.2;
- сетчатые, перфорированные, фильтрующие, щелевые, пластинчатые экраны рыбозащитных сооружений, отвечающие требованиям 9.31, 9.32.2.
9.33.2 Необходимо назначать следующие гидравлические параметры и режимы водного потока, используемые в расчетах рыбозащитного сооружения:
- скорость течения в отверстиях v thr между электродами в зависимости от длины тела защищаемых рыб не должна превышать сносящую скорость v sw для рыб наименьшего защищаемого размера:
; (9.27)
- минимальная скорость транзитного потока v tr вдоль водонепроницаемого экрана рыбозащитного сооружения должна не менее чем в три раза превышать сносящую скорость v sw для рыб наименьшего защищаемого размера:
. (9.28)
9.33.3 Водонепроницаемый экран рыбозащитного сооружения рекомендуется размещать в горизонте водного объекта с наибольшей концентрацией молоди рыб с перекрытием не менее 1,5 м потока воды, направленного в гидротехническое сооружение и (или) устройство забора воды, с наибольшей концентрацией молоди рыб.
9.33.4 При расположении рыбозащитных сооружений в водных объектах с нестабильными скоростями транзитного потока v tr ниже требуемых значений, обусловленными переменным объемом расхода воды на водопользование, т.е. ниже расчетного, природными, техногенными факторами, для создания вдоль водонепроницаемого экрана рыбозащитного сооружения транзитного потока, отвечающего требованиям 9.17, 9.33.1.1 и 9.33.1.2, необходимо использовать потокообразователь.
9.33.5 Технические параметры программируемой электронной системы должны обеспечивать воздействие на рыбу электрического поля в целях отпугивания по всему сечению водного потока водозабора и обеспечивать безопасное воздействие с учетом разноразмерного ряда рыб.
9.33.6 Необходимо назначать следующие технические параметры программируемой электронной системы:
- частота следования импульсов F = 5-10 Гц;
- длительность прямоугольных импульсов t и = 0,25-1,5 мс;
- максимальное напряжение, подаваемое на электроды, должно быть в диапазоне 150-300 В.
9.34 Рыбозащитные сооружения, относящиеся к V группе (в соответствии с таблицей 9.1), необходимо проектировать с параметрами, приведенными в 9.34.1-9.34.8.
9.34.1 Рыбозащитное сооружение V группы должно базироваться на сочетании работы водовоздушного факела пневматической завесы (далее - пневмозавеса) и поверхностного непроницаемого экрана в рабочей зоне, полностью перекрывающих весь водоприемный фронт (сечение) водозаборного сооружения.
9.34.2 Отбойные и вертикальные течения, создаваемые совместной работой пневмозавесы (водовоздушным факелом рыбозащитного сооружения) и непроницаемого экрана, должны обеспечить атравматическое отведение разноразмерной молоди рыб в безопасное место водного объекта рыбохозяйственного значения.
9.34.3 Необходимо назначать следующие гидравлические параметры и режимы водного потока, используемые в расчетах при проектировании комплексных пневматических рыбозащитных сооружений:
- скорость течения на подходе к пневмозавесе (водовоздушному факелу) v ap рыбозащитного сооружения не должна превышать сносящую скорость v swmin для рыб наименьшего защищаемого размера:
; (9.29)
- скорости отбойных вертикальных течений, создаваемые совместной работой пневмозавесы и непроницаемого экрана в виде наплавной запани, должны не менее чем в 2,5 раза превышать сносящую скорость v sw для защищаемых рыб минимального размера:
. (9.30)
9.34.4 Отбойные вертикальные течения, создаваемые пневматической завесой, должны быть сформированы по всей длине и по всей поверхности (площади) непроницаемого экрана рыбозащитного сооружения и обеспечивать отведение молоди рыб в безопасное место водного объекта.
9.34.5 Размеры (габариты) непроницаемого экрана (заглубление и длину) назначают с учетом минимального рабочего уровня и максимального расчетного расхода воды на водопользование.
9.34.6 Рыбозащитное сооружение должно быть изготовлено из материалов, не подверженных коррозии и наименее подверженных обрастанию водорослями, моллюсками.
9.34.7 При отсутствии условий для самостоятельного выхода рыб [скорости потока воды, направленного в гидротехническое сооружение и (или) устройство забора воды, v f равны или превышают сносящие скорости v sw плавания защищаемых рыб наименьшего размера, т.е. v fv sw] от рыбозащитного сооружения должен быть обеспечен вывод рыб из зоны защиты с помощью рыбоотвода, без их травмирования и с последующим отведением их в безопасное место водного объекта рыбохозяйственного значения.
9.34.8 При расположении комплексных пневматических рыбозащитных сооружений в подводящем канале не далее 50 м от водного объекта, если скорости течения на подходе к пневмозавесе (водовоздушному факелу рыбозащитного сооружения) не превышают сносящих скоростей для молоди рыб минимального защищаемого размера и скорости отбойного вертикального течения отвечают требованиям 9.34.3, применение рыбоотвода не требуется.
10 Основные расчетные положения
10.1 Подпорные стены, судоходные шлюзы, рыбопропускные и рыбозащитные сооружения, их конструкции и основания следует рассчитывать по методу расчетных предельных состояний по СП 58.13330.
10.2 Расчеты бетонных и железобетонных конструкций необходимо проводить в соответствии с СП 41.13330.
10.3 Фильтрационные расчеты оснований и сооружений следует проводить в соответствии с СП 23.13330 и СП 40.13330.
Для сооружений I и II классов характеристики фильтрационного потока (уровни, давления, градиенты напора, расходы) следует определять, рассматривая пространственную задачу. Допускается рассматривать плоскую задачу для сооружений III и IV классов и для средней части сооружений I и II классов, если их протяженность превышает 2,5 высоты.
Фильтрационное давление на подошву сооружений I и II классов, возводимых на скальном основании, и для сооружений III и IV классов, независимо от вида основания, допускается определять исходя из линейного закона его распределения на отдельных участках, учитывая при этом разгружающее действие противофильтрационных устройств и дренажей, если последние предусматриваются проектом.
10.4 При расчете следует учитывать совместную работу сооружения с грунтом основания и засыпкой. Боковое давление грунта засыпки при этом необходимо определять с учетом прочностных и деформационных характеристик грунта и ограждающей конструкции, условий на контакте грунта и сооружения, последовательности и характера нагружения системы "сооружение - основание", изменений уровней воды, изменений температуры окружающей среды, влияния соседних сооружений. Следует учитывать нелинейность между напряжениями и деформациями в грунте, а для особо ответственных сооружений - зависимость этой связи от последовательности и характера нагружения и необратимости деформаций.
Расчет системы "сооружение - основание" допускается проводить приближенными методами, в которых боковое давление грунта определяют как сумму основного и дополнительного (реактивного) давлений, действующих на расчетную плоскость сооружения или засыпки, в соответствии с 10.5-10.7 и приложением П.
10.5 Основное давление грунта на расчетную плоскость, зависящее от веса грунта и других объемных сил (фильтрационных, сейсмических), а также от нагрузок на поверхности засыпки, следует определять:
а) при расчетах устойчивости гравитационных подпорных стен давление грунта на тыловую грань для стен на нескальном основании - принимая грунт в состоянии предельного равновесия (активное давление);
для стен на скальном основании при жесткой связи со скалой и при наличии упора с низовой стороны - принимая грунт в допредельном состоянии (давление покоя);
давление грунта на лицевую грань - в соответствии с СП 23.13330;
б) при расчетах прочности (в том числе контакта сооружения со скалой), деформаций и перемещений гравитационных подпорных стен и стен камер шлюзов давление грунта следует определять, принимая грунт в допредельном напряженном состоянии (давление покоя) с лицевой и тыловой граней стены. При повышенной деформативности стены или основания следует рассматривать возможность образования состояния предельного равновесия засыпки с тыловой и лицевой граней стены. Для стен, отнесенных к временным сооружениям, и стен высотой до 10 м разрешается проводить расчеты на активное давление грунта;
в) при расчетах тонкостенных конструкций (например, шпунтовых) боковое давление грунта допускается определять, принимая грунт в состоянии предельного равновесия (на тыловую грань - активное, на лицевую - пассивное). Влияние деформаций и других факторов учитывают путем введения (к расчетным значениям давления грунта или изгибающих моментов, анкерных реакций и заглубления шпунта) коэффициентов условий работы, устанавливаемых по нормам проектирования отдельных конструкций;
г) при расчетах прочности и деформаций ячеистых конструкций, засыпанных грунтом, боковое давление на внутренние стены ячеек определяют с учетом эффекта силосной башни и увеличения давления в нижней части стены за счет врезки в основание.
Примечание - За расчетную плоскость принимают поверхность сооружения на контакте с грунтом или условную плоскость внутри грунта (при наличии неплоской поверхности или разгрузочных элементов).
10.6 Боковое давление грунта в состоянии предельного равновесия, соответствующее стадии образования поверхности обрушения (активное давление) или поверхности выпора (пассивное давление), следует определять с учетом трения по расчетной плоскости. При этом необходимо рассматривать возможность образования поверхности обрушения и выпора по профилю откоса котлована или другой возможной ослабленной поверхности. Абсолютную величину угла трения s по расчетной плоскости в зависимости от характеристики грунта засыпки, состояния поверхности тыловой грани стены, воздействий динамических нагрузок и других факторов следует принимать от 0° до I,II, но не более 30°.
10.7 Дополнительное (реактивное) давление грунта на тыловую грань стены, вызываемое температурными воздействиями или дополнительным давлением воды при наполнении камеры шлюза, или другими временными длительными нагрузками со стороны лицевой грани стены, а также при деформации основания, приводящего к перемещению стены на грунт засыпки, определяют расчетом сооружения совместно с грунтом засыпки и основания. Грунт допускается рассматривать как упругое, линейно деформируемое основание, характеризуемое модулем деформации и коэффициентом поперечного расширения или коэффициентом упругого отпора (постели).
Дополнительное (реактивное) давление грунта учитывают при расчете прочности и деформации конструкций, а также при расчете железобетонных конструкций по образованию и раскрытию трещин; в расчетах устойчивости сооружений дополнительное давление грунта не учитывают.
Ординаты интенсивности дополнительного (реактивного) давления грунта в сумме с ординатами интенсивности основного давления грунта не должны превышать интенсивности пассивного давления.
При определении дополнительного (реактивного) давления следует учитывать влияние расположенных за засыпкой на расстоянии, меньшем ее высоты, других сооружений или скального массива.
10.8 В сооружениях с параллельными подпорными стенами (например, двухниточные шлюзы), где расстояние между стенами не превышает высоты засыпки, следует учитывать дополнительное давление грунта, вызванное перемещением параллельно расположенной стены на грунт засыпки.
10.9 Расчеты сооружений небольшой протяженности, непрямолинейных в плане, переменной высоты, с переменной высотой засыпки, с неоднородным вдоль сооружения основанием или засыпкой, или другими переменными параметрами следует проводить как для пространственной конструкции, т.е. для всего сооружения или его секции, ограниченной постоянными деформационными швами, с учетом взаимодействия с соседними сооружениями или конструкциями.
Если перечисленные параметры не изменяются по длине сооружения на протяжении более трех его высот, расчеты допускается проводить на единицу длины сооружения.
10.10 При расчете голов шлюзов, расположенных на нескальном основании, следует рассматривать раздельное возведение днища и устоев с последующим их замыканием в пространственную конструкцию докового типа. В головах шлюзов, возводимых на скальном основании, устои с плитой днища не омоноличиваются, а их расчет ведут раздельно.
10.11 Расчеты устойчивости сооружений на плоский, глубинный и смешанный сдвиг проводят в соответствии с СП 23.13330, на опрокидывание - по 10.12, на всплытие - по 10.13.
При расчете устойчивости голов судоходных шлюзов или других аналогичных сооружений, имеющих отсыпку по боковым поверхностям, в силы сопротивления следует включать силы трения грунта по боковым поверхностям.
При расчетах шпунтовых стен следует учитывать возможность разжижения грунта при динамических воздействиях.
При проверке устойчивости ячеистых конструкций на плоский сдвиг вес грунта, заполняющего ячейки, учитывают полностью.
При проверке устойчивости этих конструкций на опрокидывание вес грунта в ячейке, передающегося непосредственно на основание, не учитывают.
Кроме обычной проверки устойчивости на сдвиг и опрокидывание ячеистые конструкции из шпунта следует проверять на сдвиг по вертикальной плоскости внутри ячейки и на разрыв замков шпунтин.
10.12 Подпорные стены и другие аналогичные им сооружения, возводимые на скальном основании или бетонной плите, следует проверять на опрокидывание по зависимости
, (10.1)
где M t, M r - суммы моментов сил, стремящихся опрокинуть и удержать сооружение относительно центра тяжести прямоугольной эпюры сжимающих напряжений в бетоне интенсивностью R bt , при этом моменты вычисляют для каждого силового воздействия в отдельности;
lc - коэффициент сочетания нагрузок;
n - коэффициент надежности по назначению сооружения;
c - коэффициент условий работы, принимаемый равным 1.
Прочность контакта сооружения с основанием на отрыв учитывают только при анкеровке конструкции в скальном основании. Конструкцию, сечения и заглубление анкеров следует проверять расчетом прочности, устойчивости и деформаций.
10.13 Проверку устойчивости на всплытие камер шлюзов и днищ, отрезанных от стен, проводят из условия
, (10.2)
где c=1;
F t и F r - сумма сил, отрывающих конструкцию от основания и удерживающих ее соответственно.
Прочность контакта сооружения с основанием на отрыв учитывают только при анкеровке конструкции в скальном основании. Конструкцию, сечения и заглубление анкеров следует проверять расчетом прочности, устойчивости и деформаций в соответствии с СП 16.13330.
10.14 Нагрузки, воздействия и их сочетания определяют согласно требованиям СП 58.13330, СП 20.13330, СП 38.13330 и настоящего раздела.
10.15 При расчетах на основные сочетания нагрузок и воздействий следует учитывать:
- постоянные нагрузки и воздействия:
а) собственный вес сооружения, включая вес постоянного технологического оборудования (затворы, подъемные механизмы), местоположение которого на сооружении не меняется в процессе эксплуатации:
б) вес грунта, постоянно расположенного на сооружении;
в) боковое давление грунта, возникающее от действия собственного веса грунта, постоянных и длительных временных нагрузок, действующих на поверхности грунта;
г) нагрузка от воздействия воды, в том числе фильтрационного при расчетных максимальных уровнях со стороны лицевой и тыловой граней подпорной стены и стен шлюзов, при нормальной работе противофильтрационных и дренажных устройств (для причальных сооружений и набережных, не входящих в состав сооружений напорного фронта, данную нагрузку относят к временной длительной);
д) предварительное напряжение конструкции или ее анкерных устройств;
- временные длительные нагрузки и воздействия:
е) гидростатическое давление воды на лицевую грань подпорной стены, стены камеры шлюза при максимальном расчетном уровне воды или проектном эксплуатационном уровне в камере шлюза;
ж) дополнительное (реактивное) боковое давление грунта на подпорные стены и стены камер шлюзов, возникающее от действия длительных временных нагрузок (дополнительное давление воды на лицевую грань, температурные воздействия, навал стены на грунт засыпки);
- кратковременные нагрузки и воздействия:
Нумерация подпунктов приводится в соответствии с источником
и) температурные воздействия, соответствующие изменениям среднемесячных температур окружающей среды для среднего по температурным условиям года;
к) нагрузки от транспортных воздействий, строительных и перегрузочных механизмов и складируемых грузов (в зависимости от эксплуатационных условий данные нагрузки могут быть отнесены к временным длительным);
л) нагрузки от судов (навал, натяжение швартовов) при расчетных скоростях подхода судов;
м) нагрузки от волн, принимаемые в соответствии с СП 38.13330;
н) ледовые нагрузки, принимаемые в соответствии с СП 38.13330 для средней многолетней толщины льда;
п) гидродинамические, пульсационные нагрузки воды.
10.16 При расчетах на особые сочетания нагрузок и воздействий следует учитывать постоянные, временные длительные, кратковременные и одну из особых нагрузок и воздействий:
а) сейсмические воздействия;
б) нагрузки от воздействия воды, в том числе фильтрационные при форсированном уровне воды в водоеме (поверочный расчетный случай), соответствующем уровне нижнего бьефа, в случае нарушения нормальной работы противофильтрационных и дренажных устройств по СП 20.13330 (до 50% полной эффективности) [взамен перечисления г) 10.15];
в) температурные воздействия, определяемые для года с максимальной амплитудой колебаний среднемесячных температур, а также для года с максимально низкой среднемесячной температурой [взамен перечисления ж) 10.15];
г) волновое воздействие, определяемое в соответствии с СП 38.13330 при максимальной расчетной скорости ветра обеспеченностью 2%, - для сооружений I и II классов, обеспеченностью 4% - для сооружений III и IV классов [взамен перечисления м) 10.15];
д) ледовые нагрузки, определяемые при максимальной многолетней толщине или прорыве заторов в зимних попусках воды в нижнем бьефе [взамен перечисления н) 10.15];
е) воздействия, вызванные взрывами вблизи проектируемого сооружения.
10.17 В основные и особые сочетания нагрузок и воздействий следует включать только те из кратковременных нагрузок и воздействий [перечисления к), л), м), н), п) 10.15], которые могут действовать одновременно.
10.18 Нагрузки и воздействия следует принимать в наиболее неблагоприятных, но возможных сочетаниях, отдельно для эксплуатационного и строительного периодов.
10.19 Коэффициенты надежности по нагрузкам f принимают в соответствии с СП 58.13330. При использовании расчетных параметров грунтов, определенных по СП 23.13330, коэффициент надежности по нагрузке для всех грунтовых нагрузок принимают равным 1.
При отсутствии экспериментального обоснования прочностных характеристик грунтов допускается для песчаных грунтов засыпок подпорных стен III и IV классов, а также для предварительных расчетов стен I и II классов использовать их нормативные значения, приведенные в СП 22.13330, с уменьшением их значений на коэффициент условий работы c=0,9 (грунт засыпки). В этом случае коэффициент надежности по нагрузке следует принимать в соответствии с СП 58.13330.
10.20 При обосновании допускается не учитывать кратковременные нагрузки редкой повторяемости в расчетах по предельным состояниям второй группы.
10.21 Пульсационные и другие виды гидродинамических нагрузок определяют на основании гидравлических лабораторных исследований.
10.22 Нагрузки от судов следует определять по приложению Н.
Библиография
[1] Федеральный закон от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании"
[2] Федеральный закон от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности"
[3] Федеральный закон от 23 ноября 2009 г. N 261-ФЗ "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации"
[4] Федеральный закон от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений"
[5] Постановление Правительства Российской Федерации от 5 октября 2020 г. N 1607 "Об утверждении критериев классификации гидротехнических сооружений"
[6] Федеральный закон от 21 июля 1997 г. N 117-ФЗ "О безопасности гидротехнических сооружений"
[7] Федеральный закон от 7 марта 2001 г. N 24-ФЗ "Кодекс внутреннего водного транспорта Российской Федерации"
[8] Федеральный закон от 10 января 2002 г. N 7-ФЗ "Об охране окружающей среды"
[9] Федеральный закон от 3 июня 2006 г. N 74-ФЗ "Водный кодекс Российской Федерации"
[10] Федеральный закон от 20 декабря 2004 г. N 166-ФЗ "О рыболовстве и сохранении водных биологических ресурсов"
[11] Постановление Правительства Российской Федерации от 29 апреля 2013 г. N 380 "Об утверждении Положения о мерах по сохранению водных биологических ресурсов и среды их обитания"
[12] Федеральный закон от 26 июня 2008 г. N 102-ФЗ "Об обеспечении единства измерений"
[13] Приказ Министерства транспорта Российской Федерации от 19 января 2018 г. N 19 "Об утверждении Правил плавания судов по внутренним водным путям"
[14] Федеральный закон от 31 июля 2020 г. N 248-ФЗ "О государственном контроле (надзоре) и муниципальном контроле в Российской Федерации"
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.
Свод правил СП 101.13330.2023 "СНиП 2.06.07-87 Подпорные стены, судоходные шлюзы, рыбопропускные и рыбозащитные сооружения" (утв. приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ от 16 июня 2023 г. N 420/пр)
Опубликование:
сайт Минстроя России (minstroyrf.ru)
сайт Росстандарта (protect.gost.ru)
Дата введения - 17 июля 2023 г.
Настоящий документ включен в Перечень документов в области стандартизации, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований Технического регламента о безопасности зданий и сооружений
1 Исполнитель - Общество с ограниченной ответственностью "Осанна" (ООО "Осанна")
2 Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 Подготовлен к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)
4 Утвержден приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 16 июня 2023 г. N 420/пр и введен в действие с 17 июля 2023 г.
5 Зарегистрирован Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт). Пересмотр СП 101.13330.2012 "СНиП 2.06.07-87 Подпорные стены, судоходные шлюзы, рыбопропускные и рыбозащитные сооружения"