Узнай больше

Выберите список(-ки):

Выполним контрольные, курсовые, дипломные работы жд техникумов
 banerputeetz2

Защита земляного полотна в зоне водохранилищ, озер и на морском побережье

Защита земляного полотна в зоне водохранилищ

При защите земляного полотна в зоне водохранилищ, озер и на морском побережье, где действует сильный волноприбой, проводятся мероприятия, направленные на гашение энергии волны на отдалении от земляного полотна, что достигается применением берегозащитных сооружений.

Берегозащитные сооружения подразделяются на следующие:

  • волнозащитные — вдольбереговые подпорные стены (набережные), шпунтовые стенки, ступенчатые крепления, откосные покрытия;
  • волногасящие — вдольбереговые конструкции с волногасящими камерами, откосные покрытия в виде набросок из камня или фасонных блоков, искусственные свободные пляжи;
  • пляже-удерживающие — вдольбереговые подводные банкеты, буны, шпоры.

Сферы применения различных берегозащитных сооружений, используемых при защите земляного полотна согласно рекомендациям СНиП 2.01.15-90, приведены в таблице ниже.

Волнозащитные (волногасящие) конструкции представляют из себя сооружения пассивного типа, воспринимающие на себя воздействия волн (удары волн) и не допускающие воздействие на защищаемые объекты.

Волнозащитные (волноотбойные стенки) располагаются параллельно урезу и являются продольными берегозащитными сооружениями. Волноотбойные стенки нашли широкое применение для защиты на морских побережьях. Первоначально такие стенки из каменной кладки возводились на фундаменте. Позднее волноотбойные стенки стали выполняться из монолитного железобетона с криволинейной передней обращенной к морю поверхностью, которая позволяет эффективно гасить энергию волны. Типовое поперечное сечение такой стенки из монолитного железобетона проекта «Кавгипротранса» приведено на рис. 1.

Рис. 1. Волноотбойная стенка из монолитного железобетона: 1 — заполнение бетона толщиной 10 см; 2 — волноотбойная стена из монолит¬ного бетона; 3 — щебенистый грунт; 4 — обмазка горячим битумом; 5 — обрат¬ная засыпка местным грунтом; 6 — дренажное отверстие; 7 — подготовка из бетона (размеры в см)

Для повышения шероховатости стенки (более эффективное гашение энергии), а также защиты бетона от истирания гравийногалечными наносами, перемещаемыми с волнами, нижняя и средняя часть морской грани стенки облицовывается камнем твердых горных пород.

Кроме монолитных стенок, в современном строительстве при меняют волноотбойные стенки из железобетона сборной конструкции и сборной облегченной конструкции с анкерами (разработки Черноморского отделения ЦНИИСа). Последняя конструкция для снижения материалоемкости и облегчения монтажа имеет тонко стенные железобетонные конструкции, которые для повышения устойчивости закрепляются в коренных породах грунтовыми анкерами, подошва фундамента стенок располагается ниже расчетного уровня моря.

Опыт применения волноотбойных стенок показывает, что их целесообразно использовать только в комплексе с дополнительными мероприятиями устройства набросок из камня или блоков, бун, пляжа и т.д.

Другим типом распространенных волнозащитных сооружений являются ступенчатые укрепления (рис. 2), которые устраиваются при пологих откосах берега.

Рис. 2. Ступенчатое укрепление (за отметку 0,00 принят средний расчетный горизонт воды, РГВ)

Весьма устойчивой против воздействия больших морских волн является защита берега наброской в виде фасонных бетонных и железобетонных массивов (тетраподов, диподов, трибаров и так далее). Большее применение из них получили тетраподы, представляющие собой железобетонные блоки, изготовленные в виде соединенных оснований четырех усеченных конусов, симметрично осям, пересекающимся в одном центре (рис. 3).

Рис. 3. Тетрапод

В зависимости от параметров волны принимаются тетраподы массой от 1,5 до 25 тонн. Тетраподы укладываются у подошвы откоса рядами, зацепляясь друг за друга.

Пляжеудерживающие сооружения представляют собой сооружения активного типа, сохраняя или создавая условия для формирования за счет энергии волн пляжей, являющихся идеальными гасителями энергии волн. Самым эффективным методом защиты является создание естественного пляжа у подошвы земляного полотна.

Минимальная ширина пляжа, при которой нет необходимости в устройстве береговых защитных сооружений, определяется расчетом, но при этом должна быть не менее 8h, где h — расчитанная высота волн. Для удержания естественного или искусственно созданного пляжа используют буны, траверсы и подводные волноломы.

Буны представляют собой поперечные (перпендикулярно урезу воды) берегозащитные сооружения. Наиболее целесообразно буны использовать для защиты отмелевого берега (с крутизной подводного уклона в зоне прибоя не больше 0,03) при наличии на всем протяжении вдольбереговой линии  потока наносов.

Одиночная буна перехватывает поток наносов, который начинает откладываться перед ней, что приводит к росту пляжа в этом месте, но одновременно ниже буны поток становится ненасыщенным, что приводит к размыву берега за буной (рис. 4), поэтому применение одиночных бун не эффективно и их располагают группами (переформировывают берег).

Рис. 4. Схема переформирования берега у одиночной буны: 1 — буна; 2 — направление господствую¬щего волнения; 3 — направление потока наносов; 4 — зона аккумуляции наносов; 5 — линия берега до возведения буны; 6 — зона размыва

Для уменьшения размыва у крайних из группы бун их длину постепенно к краям укорачивают так, чтобы огибающая линия по головам бун на конечных участках составляла угол 6—10° к линии голов бун основного участка (рис. 5).

Рис. 5. Укрепление пляжа группой бун: 1— линия берега; 2 — буны; av — угол отклонения головных частей бун

Длина бун L определяется местными условиями, а сама буна по длине разделяется на береговую, переходную и головную части. Длина береговой части определяется длиной заделки буны и коренной берег и шириной пляжа, на котором гасится на кат волн. Возвышение гребня береговой части буны применяется равной 2/3 высоты наката расчетной волны. Переходная часть имеет наклон гребня, параллельный пляжу, а головная часть буны горизонтальна и возвышается на 0,5 метра над средним уровнем моря, заканчиваясь на глубинах 1,0—1,5 метра (рис. 6).

Рис. 6. Схема профиля буны: 1 — береговая (корневая) часть буны; 2 — переходная часть; 3 — головная часть; 4— оголовок буны; 5 — проектируемая поверхность пляжа; 6— волноотбойная стена; 7— максимальный уровень моря обеспеченностью 50 %; 8— средний уро¬вень моря; 9 — средний из наинизших уровень моря; hH — высота наката волны

Головная часть буны заканчивается усиленным оголовком. Длины бун могут составлять при песчаных наносах 120—150 метров, при галечниковых — 60—90 метров. Расстояние между бунами в отечественной практике принимается от (1—3) L при песчаных и (1—1,4) L при галечниковых наносах.

По конструкции и роду материала буны подразделяются на буны из деревянных или железобетонных свай, из камня, габионов, бетонных блоков, фасонных блоков, из синтетических оболочек, заполненных инертными материалами, буны на сваях и колонах-оболочках. По принципу пропуска наносов буны подразделяют на сквозные буны, уменьшающие скорость перемещения наносов, и непроницаемые (глухие), которые способны пропускать вдольбереговой поток наносов только в обход конструкции.

На берегах с песчаными наносами предпочтительнее сквозные буны свайных конструкций, а при галечниковых наносах — буны на колонах-оболочках (рис. 7, а).

Рис. 7. Конструкции бун: а — на колонах-оболочках: 1 — откосная стена; 2— плиты-экраны; 3 — промежуточные опоры; 4— колонны-оболочки; 5— головной блок буны; б — гравитационная буна из сборных блоков или монолитного бетона: 1 — откосная стена; 2 — корневая часть буны; 3 — блоки буны; 4 — шпонки; 5 — каменная постель; 6 — монолитная плита; 7 — проектная поверхность пляжа; И — глубина возможного размыва

Гравитационные (глухие) буны из сборных блоков или монолитного бетона применяют при тяжелых ледовых и грунтовых условиях, при этом в их основании устраивается защищенная от размыва выравнивающая постель из камня (рис. 7, б). Масса блоков гравитационных бун составляет до 100 тонн, и монтаж их ведется плавучими кранами с моря.

Широкое применение и преимущества перед гравитационными (глухими) бунами, если это не связано с архитектурными требованиями или рекреационными условиями, имеют полупроницаемые буны из каменной наброски или габионных конструкций (рис. 8).

Рис. 8. Полупроницаемые буны из каменной наброски или габионных конструкций (поперечный разрез): а — профиль буны из габионов; б — буна из каменный наброски (типовой профиль): 1 — камень массой 0,04—1,8 т; 2— то же 6—10 т

Размер камня в наброске определяется расчетом в зависимости от параметров волны и составляет, как правило, несколько тонн. При комплексном применении волноотбойных стен и бун в первую очередь сооружаются буны, которые должны примыкать к стенкам без зазоров.

Для защиты морских берегов, наряду с бунами или совместно с ними, используют продольные подводные барьеры — волноломы, представляющие собой вытянутые вдоль береговой линии и расположенные на определенном расстоянии от него в море сооружения, верхняя часть которых располагается ниже уровня воды. Волноломы устанавливают на глубинах не менее 3 метров с расположением гребня на 0,5—0,7 метров ниже среднего уровня моря.

Поперечный профиль волнолома принимают таким, чтобы со стороны моря грань имела наклон 1:2 и положе, а со стороны берега грань была бы вертикальной. Подводные волноломы по конструктивным признакам разделяются на гравитационные, выполняемые из блоков или камня, и свайные, у которых с морской стороны свайного ряда производится отсыпка камня или бетонных блоков (рис. 9). На участках вне зоны рекреационного использования волноломы также могут выполняться из каменной наброски.

Рис. 9. Конструкция подводных волноломов (поперечный разрез): а — гравитационного типа из скошенных массивов массой 100 т; б — свайного типа; 1 — сваи; 2— оголовок; 3 — каменная (или из бетонных блоков) призма; 4 — слой щебня

Как правило, на участках применения подводных волноломов последние комбинируются с волноотбойными стенками и траверсами, которые являются поперечными конструкциями типа бун, но примыкающими без зазоров на одном конце к подводному волнолому, а на другом — к волноотбойной стенке.

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в Одноклассники
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Яндекс
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal

Также на эту тему Вы можете почитать

1 комментарий “Защита земляного полотна в зоне водохранилищ, озер и на морском побережье”

Оставить комментарий

Место вашей рекламы