Ведомственные строительные нормы ВСН 210-91 "Проектирование, строительство и эксплуатация противоналедных сооружений и устройств" (утв. приказом Министерства транспортного строительства СССР 15 апреля 1991 г. N МО49) (документ не действует)

Ведомственные строительные нормы ВСН 210-91
"Проектирование, строительство и эксплуатация противоналедных сооружений и устройств"
(утв. приказом Министерства транспортного строительства СССР 15 апреля 1991 г. N МО49)

Введены в действие 1 января 1992 г.

Введение

ВСН 210-91 содержат технические решения и указания, отражающие особенности проектирования, строительства и эксплуатации противоналедных сооружений и устройств, разработаны в развитие и дополнение действующих нормативных документов. В них введены достаточно детальные положения, относящиеся к выполнению инженерно-геологических, гидрогеологических и мерзлотно-грунтовых изысканий, обеспечивающих получение исходных данных для обоснованного выбора способов и средств противоналедной защиты. При этом учтены результаты научно-исследовательских работ ЦНИИС, СибЦНИИС, НИИЖТа, ХабИИЖТа и других институтов и организаций, а также опыт проектирования, строительства и эксплуатации противоналедных сооружений и устройств, накопленный за период 1960-1990 гг. в нашей стране и за рубежом. Нормы включают ряд положений, относящихся к новым перспективным разработкам, защищенным авторскими свидетельствами.

Настоящий документ распространяется на проектирование, строительство и эксплуатацию противоналедных сооружений и устройств на железных дорогах.

1. Общие положения

1.1. Противоналедные сооружения и устройства следует предусматривать на каждом наледном участке трассы с опасными и особо опасными наледями (справочное приложение 1) и для каждого участка разрабатывать индивидуальный проект.

1.2. Противоналедные сооружения и устройства следует проектировать в комплексе с земляным полотном, водоотводными устройствами и водопропускными сооружениями, в зависимости от степени и характера воздействия наледи на инженерные сооружения (см. справочное приложение 1), на основе данных инженерно-геологического, геоморфологического, гидрогеологического и гидрологического обследований наледных участков, в том числе изучения в их пределах водно-теплового режимов наледного процесса (рекомендуемое приложение 2).

1.3. Земляное полотно, водопропускные и другие сооружения на наледных участках следует проектировать согласно соответствующим действующим нормативным документам, в том числе: СНиП 1.02.07-87, СНиП 2.01.07-85, СНиП 2.01.14-83, СНиП 2.02.04-89, СНиП 2.06.14-85, СНиП 2.06.15-85, СНиП II-39-76, ВСН 61-89.

ГАРАНТ:

По-видимому, в тексте предыдущего абзаца допущена опечатка. Вместо СНиП 2.02.04-89 имеется в виду СНиП 2.02.04-88

Взамен СНиП II-39-76 постановлением Минстроя РФ от 18 октября 1995 г. N 18-94 с 1 января 1996 г. введены в действие СНиП 32-01-95

Методы и средства противоналедной защиты

1.4. В качестве основных методов защиты транспортных и других инженерных сооружений от вредного воздействия наледей следует рассматривать:

обход или рациональное пересечение в плане и профиле трассой дороги наледных участков, обеспечивающие минимальное нарушение водно-теплового режима существующих наледей и исключающие возникновение искусственных наледей;

снижение активности природного наледного процесса или исключение возможности образования наледи в непосредственной близости от защищаемого объекта (насыпи, выемки и др.) посредством регулирования водно-теплового режима существующей наледи или наледного участка в месте возможного возникновения искусственной наледи;

предохранение транспортных и других сооружений от вредного воздействия наледей посредством применения соответствующих противоналедных сооружений и устройств ограждающего типа.

1.5. При проектировании противоналедной защиты необходимо предусматривать достаточное и обоснованное использование всех средств соответствующих мероприятий, сооружений, устройств, машин и механизмов.

1.6. В число мероприятий необходимо включать выполнение специальных работ:

в период изысканий - по выявлению и обследованию наледных участков, рациональной укладке трассы дороги и размещению сооружений с учетом наледной опасности, сбору исходных данных, необходимых для выбора методов проектирования противоналедной защиты (обязат. прил. 3);

на стадии проектирования - по прогнозу изменения водно-теплового режима в пределах наледных участков в результате строительства транспортных и других сооружений; по обоснованию принимаемых решений по противоналедной защите;

в строительный период - по осуществлению проектных решений по противоналедной защите; детальному изучению водно-теплового режима в пределах наледных участков со сложными инженерно-геологическими и гидрогеологическими условиями, а также в местах возникновения искусственных наледей (см. справочное приложение 1);

в условиях эксплуатации транспортных и других сооружений - по систематическому надзору, текущему содержанию, ремонту и, при необходимости, реконструкции не эффективно действующих противоналедных сооружений и устройств; по обеспечению защиты транспортных и других сооружений от непосредственного воздействия наледей в местах, где противоналедные сооружения отсутствуют.

1.7. Противоналедные сооружения и устройства (см. справочное приложение 1) целесообразно применять в комплексе с соответствующими мероприятиями в зависимости от особенностей водно-теплового режима, гидрогеологических, геоморфологических и других природных условий.

Прогноз наледей

1.8. Основными задачами прогноза наледей следует считать установление качественных и количественных характеристик:

изменений во времени наледного процесса в местах отложений природных наледей;

изменений режима и размеров природных наледей в результате строительства транспортных и других сооружений;

вероятность возникновения искусственных наледей при строительстве дороги;

степени воздействия наледей на проектируемые объекты.

1.9. Прогноз наледей необходимо осуществлять на основе закономерностей наледного процесса, обусловленного взаимодействием природных факторов - климатических, гидрогеологических, геологических и гидрологических.

При этом требуется учитывать, что изменения природных факторов, вызываемые строительством транспортных и других сооружений и устройств, приводят к соответствующему изменению наледного процесса.

В районах с отрицательной среднегодовой температурой воздуха возникновение искусственных наледей следует ожидать:

в выемках, карьерах, а также в местах закладки канав и резервов, вскрывающих водоносные слои или способствующих частичному или полному промерзанию последних;

на участках размещения открытых канав и лотков, используемых для пропуска водотоков;

в местах стеснения водоносных слоев фундаментами сооружений, а также высокими насыпями, возводимыми из глинистых грунтов;

на переходах малых и средних водотоков, имеющих в осенне-зимний период года температуру воды 0,2°С и ниже, в случаях пропуска водотока через мосты и трубы типовой конструкции;

на участках водотоков с перекатами, порогами, конусами выносов, островами; на устьевых участках рек и их притоков;

на склонах логов и речных долин северной экспозиции;

на участках размещения построечных притрассовых автомобильных дорог в пределах косогоров, на которых выявлены выходы или неглубокое залегание уровня грунтовых вод;

в местах расположения отапливаемых зданий на водоносных грунтах основания.

1.10. Прогноз наледей необходимо составлять по материалам инженерно-геологического обследования наледных участков (см. обязательное приложение 3) с учетом гидрологических характеристик наледных водотоков (рекомендуемое приложение 4) и грунтовых потоков (рекомендуемое приложение 5). Количественные характеристики наледи следует устанавливать по результатам расчетов (см. рекомендуемые приложения 4 и 5).

1.11. Степень опасности наледи следует устанавливать в зависимости от типа наледи, ее размера, длительности действия, места и близости расположения наледи от проектируемого объекта, с учетом особенностей возможного воздействия наледи на условия движения транспортных средств и устойчивость транспортных и других сооружений.

2. Проектирование

Общие требования

2.1. Противоналедные сооружения и устройства следует проектировать с учетом зимнего стока заданной обеспеченности:

1:100 (1%) для железнодорожных линий I и II категорий;

1:50 (2%) для железнодорожных линий III и IV категорий;

1:20 (5%) для железнодорожных подъезных# путей и внутренних путей промышленных предприятий (см. рекомендуемое приложение 4).

2.2. При проектировании комплекса дорожных, транспортных и других сооружений на наледных участках следует учитывать необходимость исключения или существенного сокращения вредного воздействия наледного процесса на эксплуатационную надежность железнодорожного пути.

2.3. Противоналедные мероприятия, сооружения и устройства выбираются на стадиях ТЭО или ТЭР и уточняются на стадиях рабочего проекта или рабочей документации.

2.4. Окончательные проектные решения по противоналедной защите транспортных и других сооружений могут обосновываться в процессе строительства и временной эксплуатации на основании данных систематических наблюдений за изменением наледного процесса в период постройки и эксплуатации дороги, организованных по специальной программе (см. обязательное приложение 3).

Перечень особых требований, которые следует соблюдать при строительстве противоналедных сооружений и устройств, а также при их эксплуатации должен обязательно отражаться в проектных решениях.

Типы и конструкции противоналедных сооружений и устройств. Сфера их рационального применения

2.5. Специальные противоналедные сооружения по принципу работы разделяются на четыре группы: безналедного пропуска, удерживающие, дренажно-каптажные сооружения, искусственные сооружения со свободным пропуском наледей.

2.6. К группе сооружений безналедного пропуска относятся открытые или закрытые утепленные лотки, водоотводные канавы, траншеи, трубчатые подземные или утепленные надземные водоводы, теплоаккумулирующие пруды, емкости, незамерзающие водовыпуски.

Безналедный пропуск указанными сооружениями обеспечивается снижением удельных потерь тепла водным потоком или компенсацией этих потерь за счет дополнительных энергетических источников.

Снижение удельных потерь тепла водным потоком достигается уменьшением площади теплообмена его с охлаждающей средой, теплоизоляцией водоводов, лотков, заглублением их в грунт, утеплением (перекрытием) лотков, канав, траншей, циклическим отводом воды с расходом, в 5-10 и более раз превышающим исходный, за счет предварительной аккумуляции воды в некоторых емкостях.

Потери тепла водным потоком могут быть компенсированы подогревом электронагревательными устройствами, паро-водяными котлами на твердом и жидком топливе, подачей более теплой воды из теплоаккумулирующих прудов, источников глубинных подземных вод, водозаборных скважин.

2.7. Сооружения безналедного пропуска назначаются обосновывающим теплотехническим расчетом на постоянных водотоках с природными и прогнозируемыми техногенными наледями.

Целесообразность применения нагревательных установок в сооружениях для безналедного пропуска определяется при технико-экономическом сравнении с сооружениями, имеющими дополнительную теплоизоляцию или заглубленными в грунт, а также с удерживающими наледь сооружениями или мостовыми переходами, предусматривающими свободный пропуск наледи.

2.8. Группа удерживающих противоналедных сооружений включает грунтовые, снежные противоналедные валы в комплексе с затвором, каменными отмостками, противофильтрационными экранами, заборы различной конструкции, мерзлотный пояс, льдонакопительные рвы, траншеи, наледный пояс.

Сооружения этого типа направлены на формирование искусственной наледи на безопасном расстоянии от инженерного объекта путем активизации наледного процесса.

Активизация наледного процесса достигается резким увеличением площади и интенсивности теплообмена водного потока с окружающей средой, применением отмосток из камня, плит для распластывания потока воды, металлических сеток, решеток, пластинчатых конструкций, устройством навесов в снежных районах.

Мерзлотный пояс активизирует наледный процесс в результате ускорения промерзания верхнего водоносного горизонта (грунтового, надмерзлотного) и рассредоточенной разгрузки этого горизонта перед мерзлотным поясом. Рассредоточенная разгрузка водоносного горизонта может быть обеспечена вскрытием его канавой, траншеей, рвом (указанные выработки выполняют также роль отвода воды в весенне-летний период и накопления наледного льда в зимний сезон), а также устройством противофильтрационных экранов.

Удерживающие противоналедные сооружения эффективны при малых расходах водотоков (не более 1-3 л/с), преимущественно временного характера и формирующих наледь в естественных условиях. На участках грунтовых надмерзлотных вод удерживающие сооружения целесообразно назначать при мощности грунтового потока менее 3-5 м и коэффициенте фильтрации водовмещающих пород менее 25-50 м/сут. В снежных районах, особенно вне зоны распространения вечномерзлых грунтов, следует избегать применения удерживающих противоналедных сооружений. Решение о назначении удерживающего противоналедного сооружения должно быть обосновано теплотехническим расчетом его конструкций, формирующих искусственную наледь, ее объема с расчетом размещения наледи перед сооружением, данными по стоимости строительства и эксплуатации противоналедного сооружения.

2.9. Дренажно-каптажные противоналедные сооружения включают подземные трубчатые или беструбные дренажи, каптажные устройства, дренажно-водоотводные лотки, специально оборудованные водопонижающие скважины.

Основным принципом работы этих сооружений является понижение уровня грунтовых и подземных вод на заданную глубину. При условии недопущения пучинообразования противоналедные дренажно-каптажные сооружения должны обеспечивать дополнительное понижение, превышающее глубину сезонного промерзания грунтов.

Дренажно-каптажные сооружения назначаются при защите от обводнения подземными, грунтовыми водами и наледеобразования дорожных выемок, полувыемок, тоннелей, штолен, котлованов и других заглубленных и подземных выемок; при ликвидации наледей источников подземных вод, а также наледей речных и подземных или грунтовых вод в различных природно-климатических зонах. Применение дренажно-каптажных сооружений в условиях возможного назначения противоналедных сооружений других типов должно быть обосновано технико-экономическим расчетом их стоимостей и долговременным прогнозом мерзлотно-гидрогеологической обстановки.

2.10. Сооружения свободного пропуска наледи представлены высокими мостами-эстакадами с увеличенной длиной пролетов, а также мостами тоннельного типа. Мосты назначаются на пересечении русловых наледей различных генетических типов. Высота подмостового отверстия определяется из условия:

; , (2.1)

где и - соответственно расчетная максимальная и средняя мощность льда речной наледи, м; и - превышение, необходимое для пропуска по наледи соответственно расчетного или среднего (наиболее вероятного) расхода талых вод, м.

2.11. Противоналедные устройства, применяемые как элементы или конструкции транспортных, а также непосредственных противоналедных сооружений, разделяются на три группы: ограждающие, безналедного пропуска и обеспечения пропуска наледных и талых вод.

2.12. Ограждающие устройства предназначены для исключения влияния наледи (при допущении ее образования) на устойчивость и эксплуатационную надежность земляного полотна, водопропускных сооружений и других объектов и включают: деревянные щиты, шандоры, шторки, устанавливаемые на входных оголовках водопропускных труб, бермы из скального или другого фильтрующего грунта. Перечисленные устройства исключают отложение наледного льда в отверстии водопропускных труб в случае формирования небольших наледей на периодических водотоках. Бермы из скального или другого фильтрующего грунта применяются для защиты откосов насыпей, конусов мостов на наледных участках.

2.13. Устройства для обеспечения безналедного пропуска являются элементами противоналедных сооружений и могут применяться самостоятельно для компенсации потерь тепла наледными водами при отводе их за пределы защищаемого участка территории (объекта). Безналедный пропуск воды может быть обеспечен установкой утепленных щитов, шторок, матов на входе и выходе водопропускной трубы или оборудованием подводящих и отводящих закрытых лотков. Применение этих устройств должно обосновываться при технико-экономическом сравнении вариантов проектных решений противоналедной защиты на переходах через постоянные водотоки и на участках с техническим наледеобразованием.

2.14. Устройства в виде каналов во льду наледи применяются для снижения или прекращения роста наледи и отвода талых вод, в том числе в весенний период через отверстия водопропускных сооружений, заполненных льдом. Эти устройства могут назначаться в различных природно-климатических зонах.

Дренажно-водоотводные сооружения и устройства

2.15. Для ликвидации наледей, образуемых различными видами подземных вод, широкое применение находят дренажно-водоотводные сооружения: дренаж горизонтальный, дренаж вертикальный (водопонижающие и водопоглощающие скважины) и комбинированные, представляющие систему горизонтальных и вертикальных дренажных устройств и лучевые дренажи; дренажно-каптажные сооружения.

2.16. Конструктивно к дренажным устройствам, используемым при строительстве горизонтального дренажа, относятся открытые дрены (канавы, траншеи, лотки) и закрытые трубчатые, беструбные, дренажные галереи, пристенные, пластовые и попутные дренажи, совмещенные с коммуникациями.

2.17. Открытые дрены глубиной до 1,5 м (канавы) и до 5,0 м (траншеи) применяются преимущественно в устойчивых грунтах и в районах снежных зим для отвода воды поверхностного стока при расходах не менее 5 л/с, понижения уровня и перехвата выходов подземных вод для их организованного и безналедного пропуска.

В случае устройства дрен (канав) в неустойчивых грунтах их дно и откосы защищаются фильтрующим материалом из одного или двух слоев, располагаемых по принципу устройства обратных фильтров. Для первого слоя пригодны песчаные, гравийные и щебенистые грунты. Второй слой пригрузки выполняется из более крупного материала (обломочный скальный или гравийно-галечниковый грунт). Продольный уклон дрен не менее 0,005. Гидравлический и теплотехнический расчет открытых дрен производится согласно рекомендуемому приложению 6.

2.18. Лотки применяются, как правило, в стесненных условиях, где затруднено устройство открытых канав или их текущее содержание, а также в случаях, когда при типовых конструкциях канав или кюветов безналедный пропуск потока не обеспечивается. Обычно лотки устраиваются в глубоких выемках, на участках мостовых переходов, водопропускных труб, для перепуска наледных вод с одной стороны пути на другую при отсутствии моста или трубы, для перехвата или понижения уровня грунтовых вод и отвода их за пределы осушаемого объекта.

При малых расходах дренируемых вод для их безналедного пропуска в лотках может потребоваться дополнительный обогрев (электрообогрев). Во всех случаях наряду с применением лотков следует рассматривать вариантные решения отвода воды с помощью канав или закрытых дрен.

Наибольшее распространение получили железобетонные рамные лотки и лотки прямоугольного сечения по инв. N 819, N 984 (Каталог сборных железобетонных конструкций и изделий для транспортного строительства. Раздел III. Железные дороги. 1987 г.). Лотки рассчитаны для закладки на глубину: рамные - от 0,75 до 1,5 м; прямоугольного сечения - от 0,35 до 0,7 м и от 0,75 до 1,5 м. Для изготовления элементов рамных лотков следует применять морозостойкий бетон марки 400, а прямоугольных - марки 300. При гидравлических расчетах коэффициент шероховатости дна лотков принимается: для рамных - 0,017, для прямоугольных - 0,013.

2.19. Для безналедного пропуска потока в водопропускных трубах, а также в открытых канавах следует шире применять бетонные лотки, асбоцементные лотки-полутрубы, стыки между секциями которых оставляют, как правило, открытыми.

2.20. Горизонтальные трубчатые дренажи используют для безналедного пропуска грунтовых вод и предупреждения образования наледных пучин.

Трубчатые дренажи сложны в эксплуатации, применение их при сливающейся мерзлоте возможно только в исключительных случаях, а также при дополнительном обогреве воды в дренажном коллекторе.

Закрытые трубчатые дренажи устраиваются в траншеях, они состоят из осушающей линии-дрены (или системы дрен) и отводной линии, заканчивающейся выпуском. Дреной служат перфорированные трубопроводы (дренажные трубы) или трубофильтры с обратным фильтром из нетканого материала или дренирующей обсыпки. Выше дренирующей обсыпки траншеи засыпаются местным грунтом. Для отводной линии используют трубопроводы, допускающие работу в напорном режиме в период внутренного# оледенения трубы на выпуске.

2.21. Выпуск воды из дренажа может быть открытого (канава) или закрытого (поглощающий колодец, траншея) типа. Выпуск воды из дренажа размещают на участке отрицательного перелома профиля местности в месте, удобном для сброса воды. Длина выпуска воды из горизонтальных трубчатых дренажей в условиях вечной мерзлоты определяется по результатам теплотехнического расчета (рекомендуемое приложение 7).

2.22. Глубина траншеи для устройства трубчатого дренажа определяется из условия недопущения перемерзания воды в дренажной трубе с учетом глубины сезонного промерзания грунта при наличии или отсутствии слоя теплоизоляции. Другими основными параметрами, обусловливающими глубину траншеи трубчатого дренажа, являются требуемая глубина дренирования и радиус влияния дренажа (см. рекомендуемое приложение 7). Ширина траншей по дну принимается в зависимости от ширины и вида фильтрующей обсыпки трубчатого дренажа с запасом в обе стороны до 0,7 м. Крутизна откосов траншей глубиной до 5 м принимается в соответствии со СНиП III-4-80*.

2.23. Диаметр дренажных труб устанавливается гидравлическим расчетом. При этом по условиям эксплуатации минимальный диаметр труб рекомендуется принимать 150 мм при глубине заложения дренажа до 4 м, 200-250 мм - при глубине от 4 до 5 м и 300 мм - при большей глубине (см. рекомендуемое приложение 7).

Наибольшая расчетная скорость движения воды в дренажных трубах принимается 1,5 м/с при устройстве дренажа в мелкозернистых и 4 м/с в крупнообломочных грунтах.

Минимальные скорости движения воды в дренажных трубах принимаются 0,15-0,2 м/с при устройстве дренажа в глинистых и 0,3-0,35 м/с - в песчаных грунтах. Степень наполнения труб водой принимается не более 0,6-0,8.

Минимальный уклон дренажного коллектора следует принимать 0,005, чтобы не допустить заиливания труб и дренажной обсыпки.

2.24. При устройстве трубчатых дренажей применяют асбоцементные, керамические, полиэтиленовые (пластмассовые), бетонные, чугунные (стальные) трубы, а также трубофильтры на основе пористого бетона.

2.25. В дренажных трубах (исключая трубофильтры) предусматривают отверстия для приема воды. В керамических, а также коротких бетонных трубах для этих целей используют стыки, которые заделывают не по всему периметру (рис. 2.1.). Стыки труб на отводной линии из дренажа тщательно заделывают по всему периметру.

В асбестоцементных и пластмассовых дренажных трубах выполняют сверленые круглые отверстия диаметром не менее 0,4-0,5 см или щели-пропилы шириной не менее 0,2-0,4 см. Размер отверстий рекомендуется принимать в 1,5-2 раза меньше толщины стенки трубы, расстояние между отверстиями - не менее 20-кратного их размера. Число отверстий, их размер и форма устанавливаются расчетами в зависимости от удельного дебита дренажа и водопропускной способности отверстия (см. рекомендуемое приложение 7).

Отверстия целесообразно располагать в шахматном порядке в боковых частях труб так, чтобы все они находились ниже уровня воды в трубе (см. рис. 2.2).

2.26. Расчет дренажных труб на прочность выполняется с учетом наличия в их стенках водоприемных отверстий (перфорации).

Чугунные и железобетонные дренажные трубы при глубине заложения менее 10 м допускается на прочность не рассчитывать.

2.27. Фильтрующие обсыпки дренажных труб могут иметь трапецеидальную, ромбическую и другие более сложные формы (рис. 2.3, а, б, в). В случае слоистого строения дренируемого водоносного пласта второму слою фильтрующей обсыпки придают одну или две шторы, преграждающие движение грунтового потока над трубчатым дренажем и транспортирующие дренажную воду в последний (см. рис. 2.3, в).

2.28. В качестве материала фильтрующих обсыпок следует применять отмытый песок и гравий или песчано-гравийные смеси, а также продукты дробления изверженных или прочных осадочных пород с удельным весом не менее 20  (2 ) или временным сопротивлением сжатию не менее 60 МПа. Гранулометрический состав песчано-гравийной обсыпки, число слоев и их толщину следует подбирать исходя из требований СНиП 2.06.14-85. Пригодность материалов (грунтов), используемых для фильтрующих обсыпок, должна обосновываться расчетом (см. рекомендуемое приложение 7).

2.29. На трубчатых дренажах сооружают смотровые и перепадные колодцы, сбросные коллекторы с устьевыми устройствами и дренажные насосные станции.

2.30. Смотровые колодцы на дренажной сети служат для контроля за работой дренажа и ее периодической чистки. Смотровые колодцы располагаются в местах присоединения труб, в местах изменения направления, уклона и диаметра труб, а также на прямолинейных участках через 50 м. Колодцы принимают по типовому проекту 503-0-43, Минтрансстрой, Союздорпроект, 1981. При небольших расходах дренажных вод (до 30 л/с) перепадные колодцы устраивают в обычных типовых канализационных колодцах. При этом в колодцах предусматривается отстойная камера для гашения энергии падающей воды и отстоя иловых частиц. Глубина отстойника должна быть 0,5-1,0 м.

2.31. Для предотвращения промерзания водоотводной трубы, исключения ее подпора наледным льдом на выпуске дренажа предусматриваются теплоизоляция самой трубы, использование нагревательных установок (электронагревательные кабели, провода, теплоподводящие трубы), а также сифонных водовыпусков.

Работа нагревательных установок может производиться в постоянном режиме или периодически для создания и увеличения сечения канала в наледном льду перед выпуском дренажа.

Сифонный водовыпуск, состоящий из накопительного колодца (емкости) и напорного коллектора увеличенного диаметра до 1,0-1,2 м, позволяет отводить воду из дренажной системы с периодически увеличенным (в 5-10 раз) расходом.

2.32. Для обогрева воды в дренажном коллекторе можно рекомендовать, как вариант, тепловой спутник в виде трубок малого диаметра с пропуском по ним горячей воды или пара. При проектировании закрытых трубчатых дренажей для отвода наледных вод от зданий отводящий коллектор следует укладывать совместно с теплосетью.

2.33. Пластовые, пристенные (застенные) дренажи устраиваются рядом с фундаментами с наружной стороны сооружений (здания или обделки тоннеля) или в их основании при размещении сооружений на водоупорных грунтах, а также в случаях слоистого строения водоносного пласта.

Конструктивные формы пластовых дренажей отличаются большим разнообразием, что зависит от характера защищаемых сооружений, глубины котлованов и типа дренируемых грунтов.

Пластовые дренажи предназначены для перехвата грунтовых вод, поступающих снизу, и защиты от них подвалов. В случае залегания под полами подвалов водоупорных грунтов обычно ограничиваются устройством одного пристенного дренажа, а защита от капиллярного увлажнения подвалов достигается устройством гидроизоляции.

При больших площадях и глубинах защищаемых сооружений (тоннели) трубы пластовых дрен за контуры сооружений целесообразно не выносить, что значительно уменьшает глубину смотровых колодцев и упрощает эксплуатацию дренажной системы. Подготовленное основание под пластовый дренаж должно иметь уклон не менее 0,005 в сторону трубчатых дрен. При ширине осушаемого сооружения до 12 м допускается горизонтальная планировка дна котлована.

Пластовые дренажи выполняются из одного-двух слоев хорошо фильтрующего материала, отсыпаемого ниже подошвы дренируемого сооружения (фундамента, пола, подвала и т. п.) и системы отводящих дрен, обеспечивающих отвод воды. Толщину фильтрующего (дренажного) слоя пластового дренажа следует принимать равной 30-50 см.

Для дренажного слоя рекомендуется применять фильтрующие грунты, удовлетворяющие следующим требованиям:

коэффициент фильтрации должен быть больше 5 м/сут и превышать коэффициент фильтрации дренируемого грунта не менее чем в 10 раз;

для мелкозернистых песков основания в дренажный слой можно уложить среднезернистый песок, а для среднезернистых песков - крупнозернистый.

В пылеватых тонкозернистых песках рекомендуется устройство двухслойного дренажного слоя. Второй слой отсыпается из гравия или щебня крупностью от 3 до 25 мм.

Для того чтобы дренажный слой не заиливался, над и под ним необходимо укладывать геотекстиль или над дренажным слоем - несколько слоев рубероида или дополнительный слой толщиной 10 см из песка.

2.34. Пристенные дренажи на слоистых основаниях обычно применяют в комбинации с пластовыми дренажами; дрена пристенного дренажа в этом случае служит в качестве дрены-собирателя, собирающей и отводящей воду из пластового дренажа. Пласт может быть соединен с пристенным дренажом# трубами, пересекающими сплошные фундаменты, или непосредственно фильтрующими обсыпками в случае устройства отдельных фундаментов под колонны.

Конструктивно пристенные дренажи выполняют аналогично трубчатым дренажам. Требования к материалам те же, что и для трубчатых дренажей.

2.35. При небольшом расходе дренируемых подземных наледных вод в условиях близкого залегания скальных пород рекомендуется применять беструбный дренаж в виде дренажно-водоотводного канала, устраиваемого буровзрывным способом. Размер (сечение) зон рыхления скальных пород при устройстве дренажа следует определять расчетом (рекомендуемое приложение 8).

2.36. Для защиты от наледей выемок, размещаемых: в скальных водоносных породах, при заложении подошвы откосов ниже уровня грунтовых вод, целесообразно применять вертикальный дренаж. Вертикальный дренаж может быть осуществлен посредством буровых скважин, используемых с целью понижения уровня грунтовых вод для:

спуска грунтовой воды в водоемкие породы, залегающие ниже водонепроницаемых вечномерзлых или скальных пород;

откачки грунтовой воды насосными установками с последующим отводом ее по наземным водоотводным устройствам;

устройства водоаккумулирующих емкостей, образуемых взрывным способом в толще породы, залегающей ниже водоупорной поверхности, и последующей периодической откачки воды.

2.37. Размеры водоаккумулирующей емкости для устройства вертикального дренажа следует определять расчетом (рекомендуемое приложение 9).

2.38. Во избежание кальматажа дренажно-водоотводных устройств (лотков, дренажей, фильтрующих насыпей и обсыпок различного назначения) наряду с дренирующим материалом следует использовать в качестве обратного фильтра геотекстиль, волокнистые, тканые и нетканые материалы, например, дорнит (ТУ 21-29-81-81), отвечающие требованиям необходимого срока службы (рис. 2.4).

2.39. Для гидроизоляции пластовых дренажей (см. п. 2.33) и водонепроницаемых экранов совместно с глино-цементной смесью целесообразно использовать гидроизоляционную пленку толщиной не менее 0,2 мм, например, поливинилхлоридную марки В (ГОСТ 16272-79).

2.40. В качестве съемной (укладываемой на зимний период) и постоянной тепловой изоляции для предупреждения замерзания воды в горизонтальном трубчатом дренаже целесообразно использовать беспрессовый полистирольный пенопласт марки ПСБ-50 (ГОСТ 15588-86).

2.41. При локальных источниках грунтовых вод на косогорных участках могут устраиваться каптаж и поперечные утепленные перепуски через путь. При рассредоточенных источниках грунтовых вод их каптаж осуществляют, погружая в откос заглушенные трубы с перфорацией и обратным фильтром из нетканого материала внутри или снаружи трубы (в зависимости от способа погружения). Трубы соединяют коллектором, от которого осуществляют отвод воды. Теплотехнический расчет выпуска выполняют в соответствии с методикой (см. рекомендуемое приложение 7).

При затруднении в получении данных о годовом гидравлическом и температурном режимах грунтовых вод необходимо провести наблюдения в специально оборудованных скважинах в зимний критический период (с конца января до середины марта).

2.42. Дренаж-каптаж предназначен для перехвата поверхностных (русловых), подземных и грунтовых вод, питающих наледь, их отвода в низовую сторону за ограждаемое сооружение.

Дренаж-каптаж состоит из каптажного приемника, перехватывающего поверхностные (русловые) воды, дренажной части (крыльев), перехватывающей подземные или грунтовые воды, и коллектора (лотка), обеспечивающего отвод каптированных вод в низовую сторону. Схема устройства дренажа-каптажа показана на рис. 2.5.

Гидравлический расчет каптажного приемника предусматривает определение геометрических размеров его живого сечения, величины уклона дна, скорости течения воды, водопропускной способности. Расчет дрен и отводящего лотка из дренажа-каптажа приведен в рекомендуемом приложении 6.

Сооружения для безналедного пропуска водотоков

2.43. Безналедный пропуск водотоков через путь рекомендуется применять:

на постоянных водотоках и ключах, на которых в природных условиях наледи не образуются;

на источниках, выходы которых находятся вблизи трассы;

на объектах, эксплуатация которых в условиях наледеобразования не допускается (тоннели, переезды, стрелочные переводы и т. п.);

во всех случаях, когда безналедный пропуск водотоков осуществить технически проще и экономически выгоднее по сравнению с другими видами противоналедных мероприятий.

2.44. Безналедный пропуск водотоков обеспечивается путем:

концентрации и спрямления русел водотоков при протекании их в полосе отвода дороги, а также в пределах мостов и труб;

устройства обычных и утепленных лотков, коллекторов и выпусков;

подогрева воды различными установками.

2.45. Необходимая степень концентрации водотока определяется климатическими условиями района - температурой наружного воздуха, величиной снежного покрова, а также характеристикой потока - расходом в осенне-зимний период, температурой воды, уклоном русла.

2.46. Ширина водотока В, при которой не будет происходить образование наледи, определяется из рассмотрения теплового баланса водотока и может быть получена по графику (рис. 2.6). Для расчета необходимо иметь расход водотока (Q, ), уклон русла (i) и величину снежного покрова (, см), расчетную температуру наружного воздуха (-t°С) (см. рекомендуемое приложение 6).

Противоналедные ограждающие сооружения и устройства

2.47. К сооружениям, задерживающим наледи в удалении от дороги и ограждающим ее от вредного воздействия наледей, относятся: противоналедные валы, противоналедные заборы, мерзлотные и наледные пояса, водонепроницаемые экраны, фильтрующие валы, бермы из скального грунта. Их проектируют в комплексе с земляным полотном и водопропускными сооружениями и возводят в период строительства дороги.

Сооружения, задерживающие наледи, следует размещать на таком расстоянии от дороги, чтобы исключался непосредственный контакт земляного полотна с наледным льдом и талыми наледными водами, а также предотвращалось избыточное увлажнение грунтов насыпей, основной площадки и откосов выемки.

2.48. Сооружения, задерживающие наледь, рекомендуется проектировать с таким расчетом, чтобы они активизировали наледный процесс в заданном месте, вызывали образование наледи и могли обеспечить ее полное задержание.

В этой связи целесообразно предусматривать комплекс сооружений, в который необходимо включать: устройства, обеспечивающие резкое охлаждение водотока - наледные и мерзлотные пояса, спланированный участок для растекания наледной воды и накопления льда, сооружение, удерживающее наледь - противоналедный вал или забор (рис. 2.7).

2.49. Наледный пояс и плоские лотки представляют собой участок искусственно выполненного плоского уширенного русла, укрепленный одиночным мощением, бетонными плитами или наброской камня, повышенной шероховатостью. На участке наледные воды распластываются тонким слоем (2-5 см), интенсивно охлаждаются, создаются условия для возникновения наледи.

Наледный пояс, как самостоятельное сооружение, может применяться при осеннем расходе водотока до 20 л/с. При больших расходах он устраивается в комплексе с удерживающим валом, плоским лотком, расположенным непосредственно у вала или несколько выше его по течению водотока (см. рис. 2.7).

Размеры наледного пояса или плоского лотка определяются из условия, что после протекания водотока по этому участку его температура должна быть понижена до 0°С (см. рекомендуемое приложение 6).

Длину (L) наледного пояса можно определить по формуле

, (2.2)

где Q - расход водотока в осенне-зимний период определяется по данным инженерно-геологических наблюдений, (см. приложение 4); С - удельная теплоемкость воды, кДж/кг°С; - объемная масса воды, ; t - темлература воды в осенний период, °С; - теплопотери с открытой поверхности, сутки (см. прил. 10); В - ширина наледного пояса, м.

2.50. Расчетная площадь растекания воды () перед удерживающим сооружением определяется из условия, что толщина слоя воды (), удерживаемой перед сооружением за рассматриваемый промежуток времени ожидаемого действия наледи (Т), должна быть меньше или равной возможной толщине нарастания наледи (), определяемой по формуле

, м. (2.3)

Принимая , и можно определить по формулам

, (2.4)

, (2.5)

где - скрытая теплота, выделяемая при переходе воды в лед, принимается 80 ккал/кг (336 кДж/кг); Т - рассматриваемый промежуток времени ожидаемого действия наледи, сутки; - объем воды, накапливаемый перед удерживающим сооружением за рассматриваемый промежуток времени ожидаемого действия наледи, .

2.51. Прогнозируемый объем наледи () определяется с учетом расхода водотока в осенне-зимний период (Q), времени ожидаемого действия наледи (Т), и наличия снежного покрова

, (2.6)

, (2.7)

где 1,25 - коэффициент запаса; 1,1 - коэффициент увеличения объема замерзающей воды; - объем прироста наледи от снега, ; - безразмерный коэффициент относительной плотности снежного покрова, принимается равным 0,25-0,3; - толщина снежного покрова, м.

Остальные обозначения те же, что в формулах (2.2) - (2.5).

2.52. Размеры удерживающих противоналедных сооружений определяются по прогнозируемым мощностям и площадям распространения наледей, с учетом полного ее задержания. Толщина наледи () перед удерживающим противоналедным сооружением определяется в зависимости от объема наледи и конфигурации лога, по графикам (рекомендуемое приложение 10).

Высота удерживающего противоналедного сооружения принимается на 0,5 м больше расчетной толщины наледи ().

2.53. Расстояние между участком нарушенного русла (l), активизирующим наледный процесс, и удерживающими сооружениями (3, 4) определяется из условия, чтобы при полной аккумуляции наледных вод этот участок находился вне основного объема наледи (2) и постоянно функционировал (см. рис. 2.7). При малых уклонах русла водотока длину распространения наледи по логу можно принять ( - толщина наледи, м; - уклон русла, доли единицы).

2.54. Мерзлотные пояса применяются при неглубоком залегании грунтовых и, главным образом, надмерзлотных вод, в условиях суровых бесснежных и малоснежных зим, при уклонах местности менее 0,1.

Мерзлотный пояс представляет устройство, вызывающее повышенное промерзание толщи грунтов (см. рекомендуемое приложение 5). При этом на пути движения потока искусственно создается экран, который вызывает подпор воды и выход (высачивание) ее на дневную поверхность с образованием наледи в пределах мерзлотного пояса.

Мерзлотный пояс имеет форму траншеи, закладываемой поперек движения подземного потока, в пределах его распространения. Расположение и конструкция пояса должны обеспечивать не только полное задержание наледи, но и отвод вод от таяния снега и льда.

Глубина пояса определяется глубиной залегания уровня грунтовых, надмерзлотных вод. Ширина пояса по дну принимается 3-8 м из условия его устройства механизированным способом. Длина пояса определяется шириной потока грунтовых, надмерзлотных вод.

2.55. Водонепроницаемые экраны применяют на пологих склонах с маломощным делювиальным слоем при неглубоком залегании подземных, надмерзлотных вод и подстилающего их водоупора.

Водонепроницаемые экраны представляют траншеи, заполненные водонепроницаемым грунтом, железобетонными плитами или шпунтом. Ширина водонепроницаемого экрана из грунта принимается не менее 1,0 м, а низ заглубляется в водоупор не менее 0,25 м. При расчетном расходе грунтовых вод более 1 л/с вертикальный экран может устраиваться в комплексе с горизонтальным экраном и удерживающим наледь земляным валом или забором (рис. 2.8). Горизонтальный экран представляет плоскую отмостку из бетонных плит или одиночного каменного мощения по поверхности лога. Этот участок принимает выходящие на поверхность грунтовые воды и обеспечивает их охлаждение и замерзание. Размеры горизонтального экрана и противоналедных удерживающих сооружений определяются расчетом (см. рекомендуемое приложение 10).

Взамен водонепроницаемых экранов при соответствующем технико-экономическом обосновании при отсутствии вечной мерзлоты, можно предусматривать техническую мелиорацию грунтов сезонно-талого слоя.

Временные противоналедные сооружения и устройства

2.56. Временные противоналедные сооружения и устройства обеспечивают противоналедную защиту в строительный период в течение 1-3 лет, до сдачи в эксплуатацию постоянных противоналедных сооружений и устройств. К ним относятся временные мерзлотные пояса, искусственные русла, водоотводные канавы, передвижные ограждения (заборы, щиты, валы), тепловые пояса, водопонижающие скважины, а также различные временные устройства из местных материалов (см. рекомендуемое приложение 10).

2.57. Нарезку искусственных или углубленных русел (канав) выполняют для организации безналедного протекании водотока на ограждаемом участке. Ширина русла (канавы) по дну (в) определяется расчетом (см. рекомендуемое приложение 6). Допуская некоторые образования наледи в особо суровые периоды зимы, можно принимать ширину канавы по дну равной 2в. Глубина противоналедной канавы должна быть не менее 1,5 и не более 3,0 м. Уклоны откосов канавы принимают от 1:1 до 1:1,5 в зависимости от состава грунтов русловой части с учетом устойчивости откосов от размывов расчетным потоком.

Временные противоналедные водоотводы должны обеспечивать пропуск водотока, с расходом 50% повторяемости. На участках углубленного русла должны быть исключены броды для проезда транспорта.

На отмостках подмостовых русел и перед трубами должны быть запроектированы лотки, обеспечивающие сосредоточенное протекание водотока в зимний период (см. рекомендуемое приложение 6).

2.58. Временные наледные пояса целесообразно применять на распластанных водотоках малого дебита (в зимний период до 2 л/с), временные мерзлотные пояса - на пологих склонах с неглубоким расположением горизонта грунтовых вод и сезонной толщиной снежного покрова до 0,5 м. Ширина пояса должна быть не менее 3-4 м из условия его нарезки бульдозером и механизированной очистки от снега в осенне-зимний период. Глубина пояса (0,1-1,0 м) определяется крутизной склонов, уклоном русла или положением подземного потока, переводимого в наледь. На участках, покрытых лесом, необходимо предусматривать расчистку от деревьев и кустарника вверх по склону на 5 м от оси пояса, вниз по склону на величину предполагаемого отложения наледи, но не менее 10 м от оси пояса. Мерзлотные пояса должны периодически очищаться от снега при его толщине свыше 0,1-0,15 м. Количество мерзлотных поясов, как правило, должно быть не более 2. Удаляются мерзлотные пояса от ограждаемого сооружения на 15-60 м и более. Грунтовый вал, формируемый при необходимости, располагается с верховой стороны при удалении от ограждаемого сооружения свыше 40 м, и с низовой стороны при более близком расположении. При строительстве одновременно двух параллельных поясов грунтовые валы целесообразно размещать согласно рис. 2.9.

2.59. В выемках и на нулевых местах можно производить задержание наледи с помощью временных заборов, сооружаемых вдоль пути. Противоналедные заборы необходимо размещать с учетом габаритов приближения строений, допуская возможный развал элементов забора в весенний период. При высоте забора до 1,5 м его можно устраивать из старогодных шпал, уложенных друг на друга на ребро. В качестве стоек можно использовать вмороженные в лед доски, горбыль или брус. Забор возводится по мере его заполнения наледью и убирается при таянии льда. При отсутствии шпал можно воспользоваться деревянными щитами, изготовленными из обрезных досок или каркасных рамок, обтянутых толем, рубероидом или другим рулонным материалом. Щиты прикрепляются как с помощью стоек, вмороженных в лед, так и устройством подкосов. Схемы временных заборов приведены на рис. 2.10.

Длина и высота заборов определяется размерами наледи, наблюдаемой в предыдущие годы, а при наличии большого ряда наблюдений принимается по среднему из максимальных значений или согласно прогнозу.

2.60. При сооружении фундаментов и опор на водотоках с наледями целесообразно с осени выполнить обваловывание строящихся объектов местным грунтом на высоту предполагаемой наледи. Если высота вала окажется недостаточной, то его можно нарастить колотым льдом, взятым из тела наледи и уложенным в виде вала вокруг сооружения.

2.61. Для защиты водопропускных труб от наледеобразования, во избежании заполнения их отверстий льдом в районах со значительной толщиной снежного покрова () бывает достаточным устройства у отверстий труб жердевого каркаса, закрытого рогожными мешками, рулонным кровельным материалом или ветками хвойных пород. При постоянном закрывании отверстий труб необходимо иметь щиты многоразового использования. Прогревать отверстие трубы можно паром, приготовленным в передвижном паровом котле "паропушке". Для протаивания наледи в трубе можно использовать голый провод, подключенный к сети через сварочный агрегат (трансформатор).

2.62. Вертикальный дренаж посредством буровых скважин может применяться как временное противоналедное устройство, обеспечивающее прекращение наледеобразования вследствие искусственного формирования воронки депрессии подземных вод при условиях, указанных в п. 2.36. Для временного вертикального дренажа могут использоваться эксплуатационные и разведочно-эксплуатационные скважины на воду, а также специальные скважины. При необходимости конструкция скважины должна обеспечивать проведение откачки воды из нее эрлифтной установкой или другими водоподъемными устройствами.

2.63. Под тепловым поясом понимают сооружения, предназначенные для перехвата подземной или грунтовой воды и ее безналедного отвода от ограждаемого объекта в течение морозного периода. Тепловой пояс устраивается в виде канавы, утепленной в зимний период снегом или другими подручными материалами (мох, торф, хворост, хвоя), полимерной пеной или полиэтиленовой пленкой. Для задержания снега на тепловом поясе используются щиты из дерева (рис. 2.11). Тепловой пояс целесообразно применять на наледных участках, расположенных в районах с относительно мягкой зимой и интенсивным отложением и переносом снега, на которых наблюдается неглубокое залегание водоупора, сравнительно высокие расходы и температура подземной воды, а также отсутствие или глубокое расположение вечной мерзлоты.

Электронагревательные устройства

2.64. Для предупреждения образования наледей и создания необходимого температурного режима водотока используются различные электронагревательные устройства: трубчатые электронагреватели (ТЭНы), линейные нагреватели (греющий кабель, провод, коксоальные нагреватели), справочное приложение 11.

2.65. ТЭНы используются в смотровых колодцах дренажей, лотках, а также в тепляках выпусков. Ввиду большой удельной мощности ТЭНов и высокой температуры нагрева активная часть прибора должна находиться в воде, в местах с обеспеченным постоянным ее уровнем.

Расчет мощности ТЭНов ведется из условия поддержания необходимой температуры воды в водопропускных сооружениях и на выпуске (рекомендуемое приложение 12).

Электрообогрев ТЭНами имеет недостатки: местный перегрев воды, приводящий к перерасходу энергии, сложность монтажа, а также недолговечность ТЭНов.

2.66. Линейные нагреватели осуществляют равномерный нагрев по длине водопропускного сооружения. В качестве линейных нагревателей используются кабели марок НКМС, КМЖВ, ЭНГЛВ-180, КМРПВ, а также провода ПТПЖ, А35-120 и другие (см. справочное приложение 11).

Расчет кабеля заключается в определении мощности тепловыделения единицы длины кабеля при заданных длине и температуре токопроводных жил, а также теплопотерях водотока (см. рекомендуемое приложение 12).

2.67. Электрообогрев водоотводов можно осуществлять неизолированным проводом, подключая его к нагрузке через сварочный трансформатор. Характеристики трансформаторов, пригодных для электрообогрева, см. в справочном приложении 11. Расчет греющего провода заключается в выборе трансформатора необходимой мощности и в определении тепловыделения единицы длины проводов при заданной его длине (см. рекомендуемое приложение 12).

Мероприятия по охране окружающей среды

2.68. При проектировании противоналедных сооружений необходимо предусматривать специальные мероприятия по охране природной среды, включающие технические решения по рекультивации территории и места строительства, по охране леса и пастбищ, водоемов, водотоков и подземных вод (рекомендуемое приложение 13). Эти мероприятия должны включаться в проекты противоналедных сооружений и неуклонно выполняться строителями.

Основными из них являются следующие:

предварительное снятие почво-растительного слоя в местах заложения канав и траншей, складирование его и дальнейшее использование при восстановлении участка;

фильтрующие и поглощающие устройства (канавы, скважины), во избежание загрязнения подземных вод, должны быть ограждены от поступления бытовых стоков и горюче-смазочных веществ;

каптажно-дренажные и водоотводные устройства в населенных пунктах и в местах выпаса животных должны быть закрыты и ограждены так, чтобы исключалась возможность загрязнения воды;

участки применения электронагревательных устройств должны иметь соответствующие ограждения, а сами устройства - необходимую изоляцию с тем, чтобы исключить отрицательное воздействие тока на окружающий животный мир;

по окончании строительства противоналедных устройств производится рекультивация участка: возможное восстановление рельефа, засыпка карьеров и траншей, выравнивание отвалов и укрепление откосов канав, а также русел водотоков, во избежание эрозионной деятельности последних;

строительный мусор, остатки лесных порубок и бытовых отходов должны быть убраны или уничтожены.

3. Строительство

Общие положения

3.1. Мероприятия, конструкции и устройства по защите сооружений от наледей должны осуществляться в предусмотренные проектом сроки.

3.2. Работы по строительству противоналедных сооружений и устройств необходимо выполнять в соответствии с проектными решениями, направленными на сохранение температурного режима грунтов и водотоков. Строительство противоналедных сооружений и устройств производится с применением современных конструкций, материалов, оборудования, землеройных и грузоподъемных машин.

3.3. Для успешного использования машин и оборудования необходимо своевременное строительство временных технологических дорог и площадок. С целью уменьшения отрицательного воздействия на температурный и гидрологический режим основания земляного полотна временных дорог следует отсыпать из дренирующих грунтов на высоту 0,5...1,0 м.

3.4. Разбивочные работы обеспечивают соответствие размеров и геометрических форм противоналедных сооружений проектным размерам и формам в течение всего строительного процесса. Разбивку предусматривается выполнять геодезическими инструментами, а также приспособлениями типа визирок, угломеров, ватерпасов и шаблонов.

3.5. Для закрепления на местности элементов профиля противоналедных сооружений и устройств в процессе производства строительных работ рекомендуется пользоваться:

кольями для обозначения бровок валов, канав, траншей, лотков, поясов, а также их границ и ширины по дну;

откосниками для обозначения направления откосов;

вешками для обозначения движения землеройных и планировочных машин;

вешками-визирками и шпильками-высотниками для обозначения отметок.

3.6. Все знаки рабочей разбивки устанавливаются не реже чем через 20 м, а при линейных размерах противоналедного сооружения менее 20 м - через 5 м. Основные точки разбивки закрепляются на местности и сохраняются до конца строительства.

3.7. Валка леса, корчевание пней и срезка кустарника, нарезка канав, рытье траншей, возведение земляных валов, планировочные и укрепительные работы, предусмотренные для противоналедных сооружений и устройств, должны выполняться в соответствии с требованиями, установленными нормативными документами на строительство, в том числе ВСН 186-75 с применением прогрессивных технологий.

3.8. Контроль соответствия продольного уклона дна дренажной траншеи, дренажной трубы, лотка, а также размеров сооружений и устройств проектным следует осуществлять нивелированием и с помощью других геодезических инструментов.

3.9. При строительстве следует соблюдать правила производства и приемки работ, а также техники безопасности, установленные СНиП III-38-75, СНиП III-4-80*.

3.10. После окончания строительства противоналедных сооружений и устройств выполняют рекультивацию временно занятых земель в соответствии с проектными решениями.

3.11. При передаче противоналедных сооружений и устройств в постоянную эксплуатацию кроме документов, предусмотренных приказом МПС, сдающая организация обязана предоставить:

- паспорт наледного участка и карточку противоналедного сооружения (см. обязательное приложение 3);

- акт ипытания электрообогревающего оборудования;

- перечень особых требований по эксплуатации сооружений и устройств.

Строительство горизонтального траншейного закрытого трубчатого дренажа

3.12. Траншея под дренаж должна сооружаться в соответствии с календарным планом и технологией строительства. При устройстве траншеи без крепления крутизна откосов должна определяться глубиной и состоянием грунтов, но не должна быть круче, чем 1:1. Разработку траншеи следует производить, как правило, экскаватором, начиная с низовой стороны с целью выпуска попавших в котлован подземных и поверхностных вод. На период строительства поверхностные водотоки должны быть отведены от траншеи временными водоотводами.

При разработке мерзлых грунтов взрывом глубина и расположение шпуров должны обеспечивать рыхление грунтов на проектную глубину без повторного разбуривания.

Зачистка и доработка дна траншеи до проектных отметок производится вручную на глубину не более 0,2 м. В слабых пылеватых и суглинистых грунтах дно траншеи уплотняется щебнем, втрамбованным в грунт, слоем 0,1 м.

Разработка траншей в теле насыпи или в непосредственной близости от нее должна производиться с креплением стенок согласно проекту. При наличии на месте строительства подземных и других коммуникаций, работы производятся после письменного разрешения организации, ответственной за эксплуатацию коммуникаций, а в некоторых случаях в присутствии их представителя.

3.13. Перед укладкой дренажных и водоотводных труб траншея должна быть освидетельствована заказчиком и составлен акт на скрытые работы.

Монтаж дренажных и водоотводных труб производится краном соответствующей грузоподъемности на спланированное и уплотненное основание. Отсыпка фильтрующих материалов производится послойно с заполнением пазух и трамбованием.

Устройство дренажей с помощью экскаваторов-дреноукладчиков производится согласно технологии, принятой для конкретной машины. При одновременной работе по отрывке траншеи и укладке дренажных труб в мокрых котлованах необходимо осуществлять защиту труб от заиливания взвесями и водоотлив.

3.14. Монтаж смотровых колодцев выполняется одновременно с укладкой водоотводных труб. Смотровые колодцы должны выполняться, как правило, из сборных железобетонных элементов.

В некоторых случаях допускается применение конструкций из монолитного железобетона и дерева.

На пучинистых и просадочных грунтах, а также оползневых участках необходимо предусмотреть защиту дренажно-водоотводной системы от смещения труб и перемещения смотровых колодцев.

После засыпки дренажно-водоотводной траншеи должны быть выполнены работы по планировке грунта над дренажом, устройство защитных валов, а также рекультивация территории строительства. Особое внимание следует обратить на условия каптирования поверхностных и подземных водотоков, а также организованного отвода воды от дренажа.

3.15. Устройства, связанные с обогревом дренажных выпусков и подогревом воды, должны выполняться одновременно со строительством дренажа или предусматриваться конструкцией труб и смотровых колодцев для их последующего оснащения этим оборудованием.

Для сохранения нагревательного оборудования, а также обеспечения благоприятного температурного режима в системе все смотровые колодцы и тепляки должны быть закрыты под ключ.

3.16. Перед сдачей сооружения в постоянную эксплуатацию должны быть выполнены устройства, позволяющие проводить осмотр, наблюдение за работой и очистку дренажно-водоотводной системы.

При сдаче дренажа в постоянную эксплуатацию в исполнительной документации должны быть указаны реперы, к которым осуществлялась привязка сооружения.

Строительство лотков для безналедного пропуска, устройство дополнительного обогрева воды

3.17. Траншеи под лотки должны разрабатываться, как правило, экскаватором, оборудованным обратной лопатой. При послойной разработке мерзлого грунта после его естественного оттаивания следует предусмотреть отвал разработанного грунта за пределы бровки, необходимой для повторного прохода экскаватора. Разработку мокрых траншей производить с низовой стороны. Откосы траншеи должны быть не круче 1:1, а при устройстве подкюветных лотков должны быть закреплены от обрушения под действием временной нагрузки.

3.18. Монтаж элементов сборных лотков производится на спланированную по проектным отметкам поверхность различным крановым оборудованием. Деревянные лотки могут собираться из элементов вручную. На пучинистых участках одновременно с монтажом элементов лотка должны быть выполнены противопучинные мероприятия в соответствии с проектными решениями во избежание повреждения конструктивных элементов лотка, укладку материала фильтрующих обсыпок производят послойно с легким трамбованием.

Утепление стенок и крышек лотков пенопластом должно выполняться в строгом соответствии с принятой технологией работ с учетом возможного последующего снятия или добавления теплоизолирующих плит.

3.19. Монтаж электрообогревающего оборудования производится после окончания монтажа лотка, укрепительных и теплоизоляционных работ. Установка ТЭНов производится в отстойниках смотровых колодцев или специально оборудованных приямках с гарантированным уровнем воды. Все электрооборудование и провода должны соответствовать требованиям эксплуатации во влажных и обводненных условиях. Монтаж в проектное положение линейных электронагревателей (кабели, провода) выполняется с надежным креплением до установки верхней крышки лотка. Кабель должен занимать такое положение, чтобы очистка лотка от наносов осуществлялась без повреждения его изоляции. При оборудовании лотка не изолированным греющим проводом необходимо предусмотреть помещение для трансформатора. Участок обогрева голым проводом должен быть закрыт для доступа людей и животных. Перед окончательным закрытием лотка необходимо выполнить испытание электрических сетей и составить соответствующий акт.

3.20. Места каптирования поверхностных водотоков, а также отводящие канавы, расположенные за концевыми участками лотков, должны укрепляться в соответствии с проектными решениями. Чтобы исключить возможный размыв грунтов при пропуске водотока с максимальным расходом и вымывание мелких фракций, материал дренажного заполнителя, укладываемого за стенки дренажных лотков, должен иметь проектный гранулометрический состав.

Спрямление и углубление русла, устройство искусственного русла.

3.21. Работы по спрямлению и углублению русла выполняются с целью концентрации водного потока и осуществляются в соответствии со СНиП 3.02.01-87. Разбивочные знаки устанавливаются по берегам русла вне зоны производства работ.

3.22. Спрямление, углубление русла и устройство искусственных русел следует начинать с низовой стороны с соблюдением проектных уклонов дна и размеров поперечного сечения. Дно канав шириной >= 3 м надлежит планировать бульдозером с последующей погрузкой грунта одноковшовым экскаватором в автомобили-самосвалы и транспортированием в отвал.

При ширине русла менее 3 м разработку грунта и планировку дна и откосов русел следует производить одноковшовым экскаватором со сменным оборудованием, в том числе с планировочным ковшом.

3.23. Откосы русел должны укрепляться в соответствии с проектными решениями в зависимости от геологических и гидрологических условий. Машины и механизмы при производстве укрепительных работ определяются типом креплений. Для укладки сборных железобетонных плит используют автокраны. Укладка плит осуществляется снизу вверх с устройством соединений между плитами и заделки швов между ними.

Строительство ограждающих противоналедных сооружений

3.24. При строительстве ограждающих сооружений (мерзлотные и наледные пояса, земляные противоналедные валы, железобетонные или деревянные заборы) и планировке нарушенного русла работы выполняются с учетом требований, изложенных в пп. 3.17, 3.21-3.23 настоящего раздела.

3.25. При строительстве комплекса противоналедных сооружений, включая забор, вал, мерзлотный или наледный пояс в первую очередь выполняются планировочные работы. Снимается верхний слой грунта в соответствии с размерами основания земляного вала. Поизводится срезка кустарника и мелколесья для создания участка накопления наледи. Выполняется планировка грунта на участке уширенного русла, нарезается траншея под мерзлотный или наледный пояс, укрепляются откосы и дно траншеи. Возведение земляного вала производится после сооружения железобетонного забора, имеющего в середине разборную часть. Для отсыпки противоналедных земляных валов используются водонепроницаемые грунты.

Строительство беструбного и вертикального дренажа

3.26. Строительство беструбного дренажа следует выполнять с соблюдением Единых правил безопасности при взрывных работах.

В первую очередь выполняются подготовительные работы: закрепление оси дренажа; подготовка площадки под дренаж; отвод поверхностных вод; разработка траншеи выпуска; опытные работы по уточнению размеров зарядов, глубины их расположения и расстояния между скважинами; укрытие поверхности над взрываемой зоной щитами арочной, коробчатой формы, предотвращающими разлет кусков породы.

Производство буровзрывных работ включает; бурение скважин диаметром 100-200 мм станками шарошечного или пневмоударного бурения, начиная с выпуска дренажа на участках длиной не более 100 м; обсадку верхней части ствола скважин стальными трубами; очистку скважин от воды и бурового шлама; установку основных зарядов, прокладку взрывной сети; производство камуфлетного взрыва; гидравлическое оттаивание низкотемпературных вечномерзлых пород путем подачи подогретого водного раствора соли или чистой подогретой воды в первую скважину каждого участка, извлечение обсадных труб, бетонирование верхней части стволов скважин на глубину 1,0 м.

Завершающими работами при строительстве беструбного дренажа являются: планировка поверхности с устройством обваловки по оси дренажа, строительство фильтрующего трубчатого выпуска и водоотводной канавы.

3.27. При строительстве водопонижающих скважин все работы выполняются в соответствии с проектом, включая отсыпку и благоустройство площадки под насосную станцию, передвижную дизельную электростанцию и устройства постоянного энергоснабжения; бурение водопонижающей скважины с оборудованием ее обсадными и перфорированными трубами, водоподъемным устройством, шламоулавливателем; цементация затрубного пространства в верхней части ствола скважины по всей зоне связных и дресвянистых грунтов; строительство насосной станции и водоотводящих устройств из водопонижающей скважины

4. Эксплуатация

Общие требования

4.1. Содержание искусственных и противоналедных сооружений производится в целях безопасного движения поездов с установленными скоростями, а также предупреждения повреждений в сооружениях и организации противоналедной защиты.

4.2. При осмотрах искусственных сооружений необходимо установить степень опасности наледи, возникшие при этом деформации сооружений и наметить меры по их устранению.

Порядок осмотров искусственных сооружений регламентируется инструкцией ЦП 4363. Осмотры искусственных и противоналедных сооружений на наледных участках должны производиться в соответствии с настоящими нормами.

4.3. Систематический надзор за состоянием пути, мостов, труб и противоналедных сооружений должен осуществляться квалифицированными рабочими, бригадирами пути или дорожными мастерами в период интенсивного развития наледей. При возникновении угрозы выхода наледи на путь следует устанавливать круглосуточное дежурство на участке и организовать срочные работы по борьбе с наледью.

4.4. Текущие осмотры осуществляются дорожными, мостовыми мастерами и мастерами по ремонту земляного полотна по утвержденному начальником дистанции пути графику в зависимости от вида искусственного и противоналедного сооружения и степени опасности наледи.

Целью текущих осмотров является: установление общего состояния пути, искусственных и противоналедных сооружений, проведение наблюдений за процессом формирования наледей, определение степени опасности наледи и назначения противоналедных мероприятий.

Во время текущих осмотров работниками дистанций пути осуществляется проверка знаний работников, проводящих систематический надзор и эксплуатацию противоналедных сооружений.

4.5. Сроки текущих осмотров наледных участков и противоналедных сооружений в период формирования наледи устанавливаются начальником дистанции пути в зависимости от интенсивности наледного процесса, но не реже:

двух раз в месяц - дорожными мастерами;

одного раза в месяц - мостовыми мастерами и мастерами по ремонту земляного полотна.

Регулярные наблюдения за опасными наледями (снятие отсчетов по ледомерным вешкам, замер дебитов и температур воды, подсчет площадей и объемов наледей) производят техники дистанции пути под руководством инженера технического отдела.

4.6. Периодические осмотры опасных наледей и противоналедных устройств осуществляют начальник дистанции пути или его заместители с участием мастеров два раза в год, весной (в период максимального развития наледей) и осенью, перед началом наледеобразования.

При весеннем осмотре проверяются: общее состояние искусственных и противоналедных сооружений, воздействие наледей на путь, мосты и трубы; эффективность эксплуатируемых противоналедных средств, а также составляется перечень необходимых ремонтных работ и сроки их выполнения.

Осенним осмотром проверяется: готовность сооружения к зиме; выполнение ремонтных и капитальных работ; наличие материала и оборудования для сезонной борьбы с наледями; состояние водоотводов, обеспечивающих сброс наледных вод в зимний период; готовность бригад к эксплуатации противоналедных сооружений.

4.7. Контроль за состоянием противоналедных сооружений в пути осуществляют работники путеобследовательских станций. Работники мостоиспытательных станций при обследовании мостов и труб, работающих совместно с противоналедными сооружениями, должны освидетельствовать также состояние этих сооружений.

4.8. Результаты осмотров и обследований заносятся в учетные документы. При систематическом надзоре результаты осмотра записываются в журнале железнодорожного пути и искусственных сооружений. Результаты текущих осмотров мостовые и дорожные мастера заносят в "Книгу записи результатов осмотра искусственных сооружений". Данные периодических осмотров противоналедных сооружений помещаются в "Паспорт наледного участка" и "Карточку противоналедного сооружения" (см. обязательное приложение 3).

В конце зимнего периода дистанция пути составляет Ведомость учета наледных участков и представляет ее в отдел инженерных сооружений службы пути.

4.9. Регулярные наблюдения за ростом наледи производятся в период ее формирования с целью:

предупредить отрицательные воздействия на путь и сооружения;

обеспечить пропуск паводковых вод по наледи;

установить максимальные размеры наледи в зависимости от физико-климатических факторов и хозяйственной деятельности человека.

Если наледь не представляет опасности для транспортных и других сооружений и движения поездов, замер ее параметров следует производить два раза в месяц. В период опасного наледеобразования замеры производить еженедельно. При наблюдении за ростом наледи производится измерение ее толщины у моста или трубы с верховой и низовой стороны. Для удобства ведения наблюдений на входном и выходном оголовках труб, а также на устоях мостов необходимо установить ледомерные рейки. При наличии на мостах водомерных постов наблюдения за ростом наледи можно производить по ним.

Для определения размеров наледи и мощности льда наледный участок оборудуется сетью ледомерных вешек по руслу ручья и на поперечниках на расстоянии 50-100 м друг от друга. Результаты наблюдений заносятся в "Паспорт наледного участка" (см. обязательное приложение 3).

4.10. Эксплуатация искусственных сооружений на наледных участках должна вестись с минимальными нарушениями естественных условий протекания водотоков. Дорожные мастера не должны допускать на наледных участках, снятие растительно-мохового покрова, вырубку леса и кустарника, устройства временных дорог и бродов. Нарушение термоизолирующих покрытий должно устраняться в аварийном порядке.

Эксплуатационные расходы

4.11. На текущее содержание противоналедных сооружений и борьбу с наледями устанавливаются нормы расхода рабочей силы, заработной платы и материалов на основные виды работ:

разработка и уборка льда из отверстий мостов и труб,

разработка и уборка льда с верхнего строения пути,

разработка и вывозка льда из выемок,

отвод наледных вод по временным лоткам,

содержание и ремонт мерзлотных и наледных поясов,

эксплуатация противоналедных валов и заборов,

содержание дренажей и утепленных лотков,

содержание комбинированных противоналедных сооружений,

эксплуатация различных энергетических установок по подогреву воды и обогреву водопропускных коммуникаций,

эксплуатация насосных установок по водоотливу наледеобразующих вод,

очистка и углубление водоотводных канав,

установка ледомерных реек и наблюдения за интенсивностью образования наледи.

Надзор за дренированием участка, мероприятия по эксплуатации дренажно-водоотводных сооружений

4.12. Надзор за дренированием воды на наледеопасном участке включает осмотр дренажных устройств, водоотводов, наблюдения за положением уровня грунтовых вод на защищаемой территории.

Осмотр производится ежегодно в осенний и весенне-летний период. Кроме того, выполняются дополнительные осмотры в зимний период для определения возможного промерзания и подпора воды в дренажных трубах образуемой на выпуске наледью.

Наблюдения за положением уровня грунтовых вод производятся с помощью пьезометрических скважин в те же сроки.

4.13. Надзор за горизонтальными закрытыми дренажами заключается в систематическом обследовании состояния смотровых колодцев, выпусков дренажных труб, лотков, в том числе лотков в тоннелях, измерением температуры и расхода воды в нескольких створах (смотровых колодцах) на выпуске дренажных труб.

4.14. Работа горизонтальных дренажей часто нарушается вследствие засорения фильтрующей обсыпки, заиления дренажных труб, лотков, или же забивки труб, смотровых колодцев, лотков посторонними предметами, расстыковки или разрушения труб при осадках и просадках грунта при механических нагрузках, а также при перемерзании дрен, подпоре воды в дренажных трубах и лотках наледным льдом.

О нарушениях в работе горизонтального дренажа можно судить по просадкам на поверхности земли, застаиванию воды на отдельных участках, а в зимний период по массивам наледного льда. Места нарушения стока могут быть определены по контрольным замерам уровня и расходов воды в смотровых колодцах, по уровням воды в пьезометрических скважинах. Восстановление стока обеспечивается перекладкой дренажа с заменой непригодных звеньев, или удалением наносов промывкой водой или механическим способом (в трубах - ершами, а в лотках - лопатами и метлами).

Колодцы должны периодически очищаться от наносов.

4.15. В порядке профилактики прочистку горизонтальных дренажей рекомендуется производить не реже одного раза в 2-3 года, а в первые годы их эксплуатации, когда может иметь место значительное накопление наносов - не реже одного раза в год.

Не допускается попадание в дренажи поверхностных и технических вод.

4.16. В случае перемерзания воды на выпуске или подпора дренажных труб формирующейся наледью через дренажную трубу на участке перемерзания пропускается греющий кабель или провод с захватом части отводного лотка или канавы. Режим обогрева (постоянный, периодический) устанавливается опытным путем с подключением к постоянным или передвижным источникам электроэнергии. При отсутствии последних обогрев дренажа на участке выпуска может быть произведен горячим паром, пропущенным по паропроводу, предварительно уложенному через дренажную трубу с выводом в смотровой колодец.

Контроль за степенью (глубиной) заиления зоны линейной трещиноватости беструбного дренажа осуществляется посредством скважин, оборудованных трубчатым каркасом, не затрудняющим доступ пылевато-глинистых частиц.

Устья смотровых колодцев должны быть снабжены надежными крышками. В предзимний период смотровые колодцы должны быть закрыты и утеплены.

4.17. Надзор за вертикальным дренажом (водопонижающими скважинами) заключается в систематических наблюдениях за дебитом, уровнями воды в пьезометрах и наблюдательных скважинах.

4.18. Мероприятия, направленные на ограничение кальматации, подразделяются на защитные, предотвращающие этот процесс, и восстановительные, позволяющие получить первоначальные или повышенные дебиты.

В период эксплуатации специализированными организациями могут проводиться работы по интенсификации отбора воды:

физико-механическим и динамическим воздействием на водопропускную часть дрен путем прокачки, желонирования, свабирования, гидроразрыва пласта, торпедирования, взрыва детонирующего шнура, электрогидроудара, имилоции и др.; химическими методами (реагентная обработка скважин); гидродинамическими методами (вакуумирование, аэрирование, нагнетание воздуха в осушаемый пласт); электро- и термоосушением; комбинированными методами (электрогидроудар в среде химических реагентов и др.).

Вакуумирование наиболее эффективно в водоносных горизонтах, сложенных мелкозернистыми и глинистыми песками. Комбинированные методы могут применяться в широком диапазоне фильтрационных свойств рыхлых и скальных пород.

4.19. В качестве мер по предотвращению осадкообразования в скважинах рекомендуется:

применение фильтров с антикоррозионной защитой в виде покрытия на основе полимерных материалов (эмалевые, органо-силикатные и др.);

периодическое нагнетание воздуха в специальные скважины для стабилизации и обезжелезивания подземных вод;

обработка скважин гамма-излучением и введение окисления (тринолино-фосфат натрия);

применение самоочищающихся фильтров, защитных экранов.

4.20. Погружные насосы водопонижающих скважин должны быть обеспечены резервным источником питания, в качестве которого можно предусматривать передвижные электростанции, имеющиеся в дистанциях пути (дорожных службах). Запускать электродвигатель погружного насоса рекомендуется не ранее чем через 1,5 ч после его погружения в воду скважины.

Включение электродвигателя погружного насоса допускается только через станцию управления. Категорически запрещается включать электродвигатель непосредственно от электросети.

4.21. При большом количестве водопонижающих скважин и значительном удалении их друг от друга скважины оборудуются системами автоматизации, сигнализации и дистанционного управления. Должно контролироваться автоматическое включение и выключение насосов в зависимости от уровня воды в скважине по отношению к фиксированному (нижнему) и аварийному (допускаемому верхнему) уровням. Последний устанавливается по результатам пробных откачек из условия создания водопонижения ниже поверхности земли на всем защищаемом участке.

Система автоматизации должна включать: защиты насосных установок от токов короткого замыкания и перегрузок, от внезапного отключения электропитания (максимальная и минимальная защита); защиту от перегрева электродвигателя, подшипников насосов; защиту при прекращении подачи воды во время нормальной работы электродвигателя.

Система автоматизации должна быть дополнена средствами сигнализации (световыми, звуковыми). На диспетчерский пункт, который может быть размещен в здании дистанции пути, выводятся сигналы: нормальной работы каждого насоса и электродвигателя, их аварийного отключения, положения уровня, отключения и включения греющего кабеля (в районах вечной мерзлоты).

4.22. Перед наступлением зимы необходимо произвести ревизию оборудования и особенно системы электроснабжения, чтобы свести возможность отключения насосов к минимуму. Одновременно устраняются все подтекания в соединениях трубопроводов и водопроводной арматуры.

Вся водопроводная арматура (задвижки, обратные клапаны, краны и т. п.), находящаяся вне помещений (будок), а также в необогреваемых будках, включая сбросный трубопровод, обматывается теплоизоляционным материалом и размещается в засыпных коробах.

Будки обогреваются постоянно в случае размещения в них контрольно-измерительной и пусковой электрической аппаратуры и в них предусматривается постоянное присутствие персонала и временно, если пребывание персонала связано с ремонтом и техобслуживанием.

Непрерывность откачки воды из водопонижающей скважины должна соблюдаться обязательно. Длительность вынужденных остановок не должна превышать 2 ч в сутки.

В случаях вынужденной длительной остановки откачки воды для предупреждения перемерзания ствола скважины, ее следует оборудовать греющим кабелем, сблокированным с электронасосом. Во время работы насоса кабель отключается.

Мероприятия по эксплуатации ограждающих противоналедных сооружений

4.23. Ограждающие противоналедные сооружения препятствуют распространению наледи на дороги и искусственные сооружения. Эксплуатация этих сооружений должна выполняться качественно и в установленные сроки согласно настоящим указаниям. Состояние сооружений отражают в карточке (см. обязательное приложение 3).

4.24. Текущее содержание земляных валов и заборов предусматривает:

закрытие разъемной части перед началом формирования наледи;

разбор разъемной части и организация пропуска паводковых вод в весенний период;

поддержание в исправном состоянии участка нарушенного русла, очистки его от растительности и снега;

устранение размывов конусов земляных валов и ремонт мощения в проеме.

Устойчивая работа земляных валов и заборов обеспечивается содержанием устройств, нарушающих водно-тепловой режим водотоков и создающих благоприятные условия для формирования наледи. В случае фильтрации наледных вод в основании вала или через тело насыпи, необходимо выполнить противофильтрационные устройства в виде экранов.

4.25. Постоянные мерзлотные пояса весной и летом должны быть защищены от глубокого протаивания. Для замедления таяния наледи на поясе ее покрывают слоем опилок, шлака, соломы или торфа. При наступлении морозов мерзлотные пояса освобождаются от теплоизолирующих покрытий, очищаются от травы и кустарника, а в необходимых случаях углубляются и закрепляются мощением.

4.26. Щиты ограждения на оголовках водопропускных труб устанавливаются до наступления устойчивых морозов с целью сохранения тепла, поступающего из тела насыпи. Для пропуска зимнего расхода в нижней части щита делается проем, который прикрывается горизонтальным щитом. Весной щиты убираются и складируются для их многократного использования.

4.27. При эксплуатации комбинированных противоналедных сооружений очень важно своевременно выполнить переключение с одного способа защиты на другой. Для этого в установленное время водоотводное сооружение перекрывается и вода направляется на поверхность для охлаждения и наледеобразования. В начальный период наледеобразования необходимо обеспечить безналедный пропуск водотока по лотку, коллектору или дренажному водоотводу. Для этого производится очистка каптажных и водоприемных сооружений. Утепление поверхности лотков и смотровых колодцев, а также углубление и очистка канав на выходе.

Мероприятия по эксплуатации нагревательных устройств

4.28. Конструкция нагревательных устройств и правила эксплуатации приводятся в исполнительной документации и карточке противоналедного сооружения. Правила эксплуатации определяют режим работы и время включения установок, а также надзор и профилактический ремонт. Лица, ответственные за эксплуатацию и содержание энергоустановок, утверждаются приказом начальника дистанции пути.

4.29. Перед включением электронагревателей необходимо проверить электрические цепи, а также соответствие водно-температурного режима расчетному. Перед включением ТЭНов следует уточнить уровень воды в приямке и расход водотока. В процессе работы ТЭНов должны регулярно контролироваться уровень и температура воды. При автоматическом режиме работы нагревателей необходимо выполнить регулировку аппаратуры в соответствии с ожидаемыми теплопотерями. Корпус каждого электронагревателя необходимо заземлить. Подключение ТЭНов к сети рекомендуется производить через индивидуальные плавкие вставки. При смене ТЭНов необходимо произвести испытание электрического сопротивления изоляции.

Перед включением линейных электронагревателей в сеть (кабели, провода, гибкие нагреватели НГЛВ-180) необходимо проверить исправность электрических цепей, заземление распределительных коробок и положение нагревателя. Во избежание перегрева отдельных участков нагревателя не допускать соприкосновения его частей, а также сворачивания его в бухту. Теплоизоляция кабеля должна соответствовать расчетной. При установившемся режиме нагрева необходимо периодически осуществлять контроль за температурой поверхности кабеля и воды на выходе из водоотводного сооружения.

4.30. При обогреве голым проводом, уложенным петлей, необходимо до наледеобразования проверить положение проводов, исключить возможность замыкания посторонними металлическими предметами или за счет перехлеста петли. Перед включением трансформатора требуется проверить сопротивление нагревателя. При включении трансформатора в нагрузку проверить соответствие напряжения и силы тока расчетным. При токовой нагрузке свыше 90% от максимальной следует строго выдерживать режим работы трансформатора, указанный в паспорте, во избежание его перегорания. В период работы электронагревателей не допускать к распределительным коробкам, ТЭНам голым проводам посторонних людей.

4.31. После окончания работы нагревательных установок производится частичный демонтаж силовой, распределительной и нагревательной аппаратуры для хранения и ремонта. Оставшиеся узлы и конструкции на весенне-летний период должны быть законсервированы и закреплены на случай подтопления высокими водами. В "Карточке противоналедного сооружения" (см. обязательное приложение 3) должна быть сделана запись о работе нагревательных установок и их состоянии.

Мероприятия по эксплуатации временных противоналедных сооружений

4.32. При проектировании временных противоналедных сооружений необходимо предусматривать расходы на их восстановление и текущее содержание.

Затраты на возведение противоналедных заборов, перекрытие отверстий труб, на прокладку греющих кабелей, проводов, труб для образования каналов во льду предусматриваются ежегодно в полном объеме до строительства капитальных противоналедных сооружений или других мероприятий по переустройству объекта (земляное полотно, водопропускное сооружение, здание и т. п.).

4.33. Эксплуатация мерзлотных поясов заключается в периодической очистке полосы пояса от снега и планировке поверхности при ее размывах и просадке. Удаление снега производится при его накоплении свыше 10-15 см. В этой связи в районах со стабильными снегопадами предусматривается 3-4-разовая расчистка снега с мерзлотного пояса.

Снег удаляется бульдозером при поперечной или продольной ходках с образованием валика из уплотненного снега с верховой стороны. В предзимний период при необходимости производится планировка поверхности полосы пояса, убираются упавшие деревья, расчищается и углубляется водоотводная канава перед мерзлотным поясом.

4.34. Дренажно-водоотводные канавы, траншеи, льдонакопительные рвы следует осматривать ежегодно и при необходимости очищать от насосов и сползшего грунта и углублять. В случае эффективной работы этих сооружений производится их укрепление, например, фильтрующей обсыпкой из щебня или песчано-гравийной смеси с уплотнением откосов (фильтрующего откоса), утеплением водотока, укладкой лотка, устройством теплоизоляционного настила.

4.35. Временные лотки, например, из необрезных досок, необходимо ежегодно очищать от накапливающихся наносов. Если для исключения попадания грунта в лоток использован геотекстильный материал, уложенный по внешней стороне лотка, включая крышку, то в летний период для прогрева и просушки лотка достаточно убрать геотекстиль, не трогая крышку лотка. При необходимости может быть предусмотрен периодический обогрев лотка греющим кабелем или оголенным проводом с подключением их к передвижным электростанциям, а также периодический обогрев с помощью газо- и парогенераторов.

4.36. При эксплуатации разведочно-эксплуатационных водопонижающих скважин по временной схеме используется эрлифтная установка, которая состоит из водоподъемной и воздухопроводной труб и смесителя. Снабжение воздухом предусматривается от компрессора.

Для работы эрлифта смеситель должен быть опущен в скважину ниже уровня воды на такую глубину, чтобы давление воды в скважине на уровне смесителя было больше давления, создаваемого столбом водовоздушной смеси. Нормальная работа эрлифта зависит от правильного выбора коэффициента погружения и диаметров водоподъемной и воздухопроводной труб*. При расчете давления воздуха у компрессора следует учитывать потери давления в воздухопроводе, для чего к расчетной величине давления у смесителя нужно добавить .

На каждой скважине (при их удалении друг от друга) устанавливаются временный павильон для размещения рабочего и резервного компрессоров и при необходимости жилое помещение для персонала.

Сброс водовоздушной смеси в водоотводную канаву осуществляется через промежуточный колодец, при этом сбросной трубопровод и колодец теплоизолируются.

На каждой скважине должен быть налажен тщательный контроль с обязательным ведением журнала, где фиксируются режим работы компрессоров, уровень воды в водопонижающей скважине и пьезометрах, расход и температура откачиваемой воды на выходе из колодца.

Использование местных строительных материалов, подручных средств для исключения влияния наледей на транспортные и другие сооружения в период временной эксплуатации, а также на действующих дорогах

4.37. В период строительства и временной эксплуатации дорог до окончательной постройки постоянных противоналедных сооружений и устройств, а также на действующих дорогax, где такие сооружения и устройства не построены, возникает необходимость борьбы с наледями и исключения их воздействия на транспортные и другие сооружения посредством временных мероприятий, сооружений и устройств.

Борьба с наледями с применением местных материалов целесообразна на участках с наледями малых размеров, а также формирующимися в опасных размерах в отдельные годы. На железных дорогах одним из наиболее распространенных материалов, используемых для борьбы с наледями, являются старогодные шпалы, снятые с пути при капитальном и подъемочном ремонтах.

4.38. При возникновении наледей в выемках шпалы укладываются в виде временных противоналедных заборов по мере накопления льда наледи, а весной убираются. Высота заборов без специального крепления может достигать 1,0 м, а с установлением стоек - 2...3 м. Можно старогодные шпалы использовать для закрытия отверстий труб на зимний период. Достаточно эффективны противоналедные лотки из таких шпал, сооружаемые в кюветах и руслах ручьев, в отверстиях мостов и труб.

4.39. На участках с мощным снежным покровом для утепления отверстий труб можно использовать ветки хвойных пород, уложенные на входе и выходе трубы таким образом, чтобы при выпадении снежного покрова образовались термоизоляционные завесы, препятствующие выхолаживанию отверстия и образованию наледей.

4.40. Для задержания небольших преимущественно грунтовых наледей можно сооружать валы из балласта, шлака, снега или льда. В стесненных условиях выемок, полувыемок и нулевых участков проезжую часть ограждают плотными жердевыми заборами или переносными щитами. С закрепленными в лед стойками.

4.41. Для концентрации наледных источников иногда бывает достаточным спрямить и углубить русло ручья с устройством глубоких канав, а также отсыпать грунтовые дамбы, ограничивающие площадь формирования наледей. Чтобы уменьшить теплопотери с открытой поверхности, водотоки можно закрывать ветками, хворостом, отходами деловой древесины, а также утеплять опилками и шлаком. Это позволяет на необходимых участках обеспечить безналедное протекание потока.

4.42. Временные противоналедные сооружения и устройства, построенные в соответствии с перечисленными выше рекомендациями (см. пп. 4.37-4.41), требуют текущих осмотров, профилактики их работы, периодических сборок и разборок, установки и демонтажа, восстановления, ремонта, прочистки, организованного пропуска наледных и талых вод в весенний период, а также разработки и уборки льда с транспортных и других сооружений, если работа временных противоналедных сооружений и устройств оказалась не эффективной.

______________________________

* Выбор основных параметров эрфлифтов можно производить по данным табл. 15.1 Справочника по осушению горных пород / Под ред. И.К. Станченко - М: Недра, 1984.