Инженерно-гидрометеорологические изыскания Тема 3. Изыскания автомобильных дорог

1. Инженерно-гидрометеорологические изыскания Тема 3. Изыскания автомобильных дорог

Клименко Д.Е., к.г.н., доцент

2. Термины и определения

Автомобильная дорога: Комплекс конструктивных элементов,
предназначенных для движения с установленными скоростями,
нагрузками и габаритами автомобилей и иных наземных
транспортных средств, осуществляющих перевозки пассажиров и
(или) грузов, а также участки земель, предоставленные для их
размещения.
Автомагистраль: Автомобильная дорога, не предназначенная
для обслуживания прилегающих территорий и имеющая на всей
своей протяженности несколько проезжих частей и центральную
разделительную полосу и не пересекающая в одном уровне
железные, а также иные автомобильные дороги; доступ на которые
возможен только через пересечения в разных уровнях; на проезжей
части или проезжих частях которой запрещены остановки и стоянки
транспортных средств; оборудованная специальными местами
отдыха и площадками для стоянки транспортных средств.
Автомобильные дороги в зависимости от условий проезда и
доступа к ним транспортных средств подразделяются на
автомагистрали, скоростные дороги и обычные дороги

3. Дорожно-климатическое районирование

4. Категории автомобильных дорог в зависимости от расчетной интенсивности движения

5. Элементы трассы

В качестве элементов трассы, определяющих план и продольный профиль, следует принимать
прямые и кривые постоянной и переменной кривизны. При назначении элементов плана и
продольного профиля в качестве основных параметров рекомендуется принимать:
продольные уклоны - не более 30‰;
радиусы кривизны:
для кривых в плане - не менее 3000 м,
для кривых в продольном профиле:
выпуклых - не менее 70000 м,
вогнутых - не менее 8000 м;
длины криволинейных участков продольного профиля:
непрерывно выпуклых - не менее 300 м,
непрерывно вогнутых - не менее 100 м.
Трассу прокладывают из условия плавного сопряжения элементов плана трассы и
переломов проектной линии продольного профиля с учетом расчетной скорости и проектных
решений в поперечном профиле. Рекомендуемые радиусы выпуклых кривых - не менее 20000 м,
вогнутых кривых - не менее 6000 м.
При этом следует обеспечить для кривых в плане:
скорость нарастания центробежного ускорения - не более 1,0 м/сСП 34.13330.2012
Автомобильные дороги. Актуализированная редакция СНиП 2.05.02-85* (с Изменением N 1);
коэффициент поперечной силы - в соответствии с таблицей 5.2;
для кривых в профиле:
расстояние видимости для остановки автомобилей - не менее 450 м;
расстояние видимости встречного автомобиля - не менее 750 м;
центробежное ускорение - 0,4-0,5 м/с

6. План автомобильной дороги

7. Основные параметры поперечного профиля проезжей части и земляного полотна автомобильных дорог

8. Элементы автомобильной дороги (в профиле)

9. Трассирование с учетом ландшафта

Трассу вновь строящихся дорог, а при технико-экономическом
обосновании и реконструируемых дорог, следует предусматривать в виде
плавной линии в пространстве. При этом необходима взаимная увязка
элементов плана, продольного и поперечного профилей между собой и с
окружающим ландшафтом, с оценкой их влияния на условия движения и
зрительное восприятие дороги с учетом требований настоящего
подраздела.
Плавность дороги проверяют расчетом через видимую кривизну
ведущей линии и видимую ширину проезжей части в экстремальной точке в
картинной плоскости. Для оценки зрительной ясности дороги рекомендуется
построение перспективных изображений дороги.
Для дорог категорий I и II не допускается сочетание продольных уклонов,
кривых в плане и продольном профиле с такими величинами, при которых
создается впечатление провалов.
Кривые в плане и продольном профиле рекомендуется совмещать. При
этом кривые в плане должны быть на 100-150 м длиннее кривых в продольном
профиле, а смещение вершин кривых должно быть не более 1/4 длины
меньшей из них.
Следует избегать сопряжений концов кривых в плане с началом кривых в
продольном профиле. Расстояние между ними должно быть не менее 150
м.

10. Земляное полотно

Земляное полотно должно быть запроектировано и возведено с учетом
категории дороги, типа дорожной одежды, высоты насыпи и глубины выемки,
свойств грунтов, используемых в земляном полотне, условий производства
работ по возведению полотна, природных условий района строительства и
особенностей инженерно-геологических условий участка строительства,
опыта эксплуатации дорог в данном районе, исходя из обеспечения
требуемых прочности, устойчивости и стабильности как самого земляного
полотна, так и дорожной одежды при наименьших затратах на стадиях
строительства и эксплуатации, а также при максимальном сохранении
ценных земель и наименьшем ущербе окружающей природной среде.
Земляное полотно включает в себя следующие элементы:
верхнюю часть земляного полотна (рабочий слой);
тело насыпи (с откосными частями);
основание насыпи;
основание выемки;
откосные части выемки;
устройство для поверхностного водоотвода;
устройства для понижения или отвода грунтовых вод (дренаж);
поддерживающие
и
защитные
геотехнические
устройства
и
конструкции, предназначенные для защиты земляного полотна от опасных
геологических процессов (эрозии, абразии, селей, лавин, оползней и т.п.).

11. Рабочий слой земляного полотна

Для обеспечения устойчивости и прочности рабочего слоя земляного
полотна и дорожной одежды возвышение поверхности покрытия над
расчетным уровнем грунтовых вод, верховодки или длительно (более 30 сут)
стоящих поверхностных вод, а также над поверхностью земли на участках с
необеспеченным поверхностным стоком или над уровнем кратковременно
(менее 30 сут) стоящих поверхностных вод должно соответствовать
требованиям таблицы.

12. Насыпи

Высоту насыпи на участках дорог, проходящих по открытой местности,
снегонезаносимости во время метелей определяют расчетом по формуле
по
условию
Возвышение бровки насыпи над расчетным уровнем снегового покрова необходимо назначать,
м, не менее:
1,2 - для дорог категории I;
0,7 - для дорог категории II;
0,6 - для дорог категории III;
0,5 - для дорог категории IV;
0,4 - для дорог категории V.
В районах, где расчетная высота снегового покрова превышает 1 м, необходимо проверять
достаточность возвышения бровки насыпи над снеговым покровом по условию беспрепятственного
размещения снега, сбрасываемого с дороги при снегоочистке.
Насыпи на затопляемых пойменных участках, пересечении водоемов и подходах к мостовым
сооружениям предусматривают с учетом волнового воздействия, а также гидростатического и
эрозийного воздействия воды в период подтопления. Для обеспечения возможности ремонта и
укрепления откосов в период эксплуатации на таких участках при технико-экономическом
обосновании допускается предусматривать устройство берм шириной не менее 4 м.

13. Водоотводные устройства

Для предохранения земляного полотна от переувлажнения поверхностными водами и размыва, а также
для обеспечения производства работ по сооружению земляного полотна предусматривают системы
поверхностного водоотвода (планировку территории, устройство канав, лотков, быстротоков, испарительных
бассейнов, поглощающих колодцев и т.д.). Дно канав должно иметь продольный уклон не менее 5‰ и в
исключительных случаях - не менее 3‰.
Вероятность превышения расчетных паводков при сооружении водоотводных канав и кюветов принимают
для дорог категорий I и II - 2%, категории III - 3%, категорий IV и V - 4%, а при возведении водоотводных
сооружений с поверхности мостов и дорог - для дорог категорий I и II - 1%, категории III - 2%, категорий IV и V 3%.
Наибольший продольный уклон водоотводных устройств определяют в зависимости от вида грунта, типа
укрепления откосов и дна канавы с учетом допускаемой по размыву скорости течения. При невозможности
обеспечения допустимых уклонов предусматривают быстротоки, перепады и водобойные колодцы.
На местности с поперечным уклоном менее 20‰ при высоте насыпи менее 1,5 м, на участках с
переменной сторонностью поперечного уклона, а также на болотах водоотводные канавы предусматривают с
двух сторон земляного полотна.
На местности с поперечным уклоном, направленным в сторону земляного полотна следует
предусматривать сплошной продольный водоотвод на протяжении от каждого водораздела до мест, где
возможен отвод воды в сторону от земляного полотна.
Испарительные бассейны разрешается предусматривать в дорожно-климатических зонах IV и V. В
качестве испарительных бассейнов допускается использовать местные понижения, выработанные карьеры и
резервы глубиной не более 0,4 м. На участках, где под испарительный бассейн используется резерв,
предусматривают насыпь с бермой.
Грунтовые поверхностные воды, которые могут влиять на прочность и устойчивость земляного полотна или
на условия производства работ, следует перехватывать или понижать дренажными устройствами.
Высоту насыпей и оградительных дамб у средних и больших мостов и на подходах к ним, а также
насыпей на поймах назначают с таким расчетом, чтобы бровка земляного полотна возвышалась не менее чем
на 0,5 м, а бровка незатопляемых регуляционных сооружений и берм - не менее чем на 0,25 м над расчетным
горизонтом воды с учетом подпора и высоты волны с набегом ее на откос.
Бровка земляного полотна на подходах к малым мостам и трубам должна возвышаться над расчетным
горизонтом воды, с учетом подпора, не менее чем на 0,5 м при безнапорном режиме работы сооружения и не
менее чем на 1 м - при напорном и полунапорном режимах.
Вероятность превышения паводка при устройстве насыпи на подходах к мостам следует принимать для
дорог категорий I-III - 1%, категорий IV и V - 2%, а на подходах к трубам следует принимать для дорог категории I 1%, категорий II и III - 2%, категорий IV и V - 3%.

14. Дорожные одежды

15. Обустройство дорог и защитные дорожные сооружения

К обустройству дорог относятся технические средства
организации дорожного движения (ограждения, знаки, разметка,
направляющие устройства, сети освещения, светофоры, системы
автоматизированного управления движением), озеленение, малые
архитектурные формы.

16. Проект организации дорожного движения

17. Состав инженерно-гидрометеорологических изысканий

Основными задачами инженерно-гидрометеорологических обоснований проектов являются:
определение характеристик гидрометеорологических условий
района изысканий для выбора трассы автомобильной дороги;
обоснование выбора типа переходов через водотоки;
обоснование количества и местоположения водопропускных
сооружений;
подготовка исходных данных для обоснования генеральных размеров водопропускных сооружений на водотоках,
подходов к ним,
регуляционных и укрепительных сооружений, а также для проектирования системы поверхностного водоотвода.
В состав работ, выполняемых при инженерногидрометеорологических обоснованиях проектов автомобильных дорог и мостовых переходов, входят:
- сбор, анализ и обобщение данных о гидрометеорологических
условиях района проектирования на основе картографических, фондовых, архивных, литературных данных и
материалов изысканий
прошлых лет;
- инженерно-гидрологическое обследование малых водосборов,
пересекаемых трассой дороги, для проектирования малых водопропускных сооружений;
- инженерно-гидрологическое обследование пересекаемых средних и больших водотоков для проектирования
мостовых переходов;
- обследование существующих водопропускных сооружений,
расположенных вблизи проектируемых;
- камеральная обработка материалов полевых инженерно-гидрометеорологических обследований;
- гидрологические расчеты малых водопропускных сооружений;
- гидравлические расчеты малых водопропускных сооружений;
- гидравлические расчеты отверстий малых мостов;
- гидрологические расчеты мостовых переходов;
- морфометрические расчеты мостовых переходов;
- гидравлические и русловые расчеты, обосновывающие генеральные размеры сооружений мостовых переходов;
- подготовка отчетной документации.

18. Состав инженерно-гидрометеорологических изысканий

В зависимости от типа дорожного сооружения и его конструкции различают следующие виды инженерногидрометеорологических обоснований:
Гидрометеорологическое обоснование малых водопропускных сооружений (труб, малых мостов, переливаемых и
фильтрующих сооружений и т.д.) заключается главным образом в определении максимальных (расчетных) расходов и
объемов стока ливневых и талых вод.
Гидрометеорологическое обоснование мостовых переходов сводится к определению следующих основных
характеристик водотока:
- характерных расчетных уровней (высокой воды – РУВВр%);
- наинизшей межени – НУВМ;
- высокого ледохода – РУВЛ;
- низкого ледохода – РУНЛ;
- уровня первой подвижки льда УППЛ;
- расчетного судоходного уровня – РСУ и т.д.;
- расчетных расходов воды Qp%;
- уклонов свободной поверхности Iб;
- скоростей течения на поймах Vпб и в русле Vрб;
- распределение расхода между руслом и поймами;
- данных о ледовом, ветровом и волновом режимах, карчеходе,
русловом процессе, судоходстве и т.д.
Гидрометеорологическое обоснование земляного полотна автомобильных дорог на неподтопляемых участках
местности заключается в определении господствующего направления ветров и ожидаемой (расчетной) толщины снегового
покрова. Конструкцию земляного полотна на подтопляемых участках назначают на основании данных о расчетных уровнях воды
(с учетом подпора), скоростях течения, волнобое, ледоходе и карчеходе.
Гидрометеорологическое обоснование системы поверхностного водоотвода автомобильных дорог заключается в
определении максимального стока ливневых вод с поверхности полотна дороги и прилегающих с верховой стороны участков
местности.
Морфометрические, гидравлические и русловые расчеты генеральных размеров различных типов дорожных
сооружений рассмотрены в соответствующих разделах справочной энциклопедии.

19. Технология инженерно-гидрометеорологических изысканий

20. Технология инженерно-гидрометеорологических изысканий

21. Морфометрические работы

22. Профиль морфоствора

23. Продольный профиль реки

24. Морфометрические работы

При отсутствии населенного пункта вблизи мостового перехода,
при относительно близком их расположении к оси мостового перехоа также в сомнительных случаях уровни высоких паводков определя- да; возможностью учета подпора от материнской реки либо заторных
ют по следам на местности, к которым относят: наносник (обломки
уровней, приуроченных к определенным участкам русла; необходитростника, пучки трав, ветки, ил и т.д.) на стволах и ветвях деревьев; мостью охвата точек УВВ, зафиксированных по данным опроса стаотложения наносов или следы нефти; следы «загара» на скальных бе- рожилов или по следам на местности и т.д. Целью морфометрического
регах; следы подмыва крутых берегов; границы распространения
обследования существующих сооружений (малых мостов и труб,
пойменной растительности и т.д.
мостовых переходов, некапитальных
Точки уровней высокой воды УВВ, показанные старожилами и
плотин, переходов коммуникаций и т.д.) являются: учет при проектиустановленные по следам на местности, фиксируют соответствующи- ровании опыта эксплуатации существующих мостовых переходов;
ми знаками и привязывают в высотном и плановом отношении к оси учет взаимодействия проектируемого и существующих сооружений
мостового перехода. При этом крайне важным является установление при близком их расположении; оценка вредного влияния проектируедаты (года) прохода соответствующего выдающегося паводка.
мого сооружения на другие сооружения и объекты (например, оценка
Чтобы определить уклоны свободной поверхности, необходимые
возможного размыва попадающих в зону влияния проектируемого
при выполнении морфометрических расчетов, снимают продольный мостового перехода существующих переходов коммуникаций); учет
профиль по руслу реки. Для этой цели:
экстремальных расчетных условий при проектировании (например,
- снимают продольный профиль реки по урезным кольям в русле.
учет последствий прорыва расположенной выше перехода плотины
При изысканиях в период паводков профиль свободной поверхности некапитального типа); сбор дополнительных данных о гидрологичеснимают несколько раз при различных уровнях на разных фазах па- ском режиме водотока, природных деформациях русел, а также данводка (на подъеме, на пике и на спаде паводка);
ных об общих и местных размывах под существующими мостами и n-l- промеряют глубины по фарватеру;
Тип руслового процесса и его расчетные параметры устанавли- определяют высоты (отметки) бровок берегов и пониженных
вают на основе морфометрического обследования русел и пойм рек,
участков современных прирусловых валов;
данных русловых съемок, материалов аэросъемок, топографических
- на продольный профиль наносят: линии свободной поверхности
планов и карт, а также лоцманских карт за разные годы.
и берегов; точки УВВ, установленные по данным опроса старожилов Морфометрические обследования существующих инженерных
и по следам на местности; положение створа перехода, морфостворов,сооружений осуществляют с использованием как традиционных геоводопостов и существующих искусственных сооружений; линию сво- дезических методов, так и современных методов наземной стереофободной поверхности по точкам УВВ.
тограмметрии, цифровой фотограмметрии, лазерного сканирования, а
Протяженность съемки продольного профиля реки устанавливатакже наземно-космических съемок с использованием систем спутниют, руководствуясь следующими соображениями: необходимостью ковой навигации «GPS».
охвата нескольких плесов и перекатов в зависимости от размера водотока; возможностью включения опорных водомерных постов Гидрометеослужбы России и существующих искусственных сооружений

25. Гидрометрические работы

Гидрометрические работы на мостовых переходах позволяют получать следующую
информацию о водотоке:
данные об изменениях уровней воды в течение года и за многолетний период;
данные о скоростях течения и расходах потока в целом для всего сечения долины реки и для
характерных его частей;
данные о геометрических характеристиках потока (площадях
живых сечений, ширине, глубине и уклонах свободной поверхности),
данные о характеристиках руслового процесса.
В связи с этим гидрометрические работы подразделяют на следующие: водомерные
наблюдения (измерение уровней воды и уклонов свободной поверхности речного потока);
промеры глубин; измерение скоростей, направлений течения и расходов; измерение твердого
стока.
Гидрометрические работы выполняют в два этапа.
До начала паводка выполняют:
- выбор, разбивку, закрепление и съемку гидростворов, устройство в случае необходимости
тросовых перетяжек;
- устройство и геодезическую привязку водомерных постов;
- сооружение вышек для поплавковых наблюдений и наблюдений
за траекториями льдин, судов и плотовых составов;
- производство подводной съемки меженного русла;
- измерение толщины льда.
В период паводка выполняют:
водомерные наблюдения на водомерных постах (наблюдения за изменениями уровней воды);
измерения мгновенных уклонов свободной поверхности потока;
измерения скоростей течения и вычисление расходов воды;
измерения поверхностных скоростей и направлений течения
поплавками, наблюдения за траекториями льдин, судов и плотовых составов;
промеры глубин (подводную съемку русла);
измерения твердого стока (расходов влекомых и взвешенных руслоформирующих наносов).

26. Аэрогидрометрические работы

27. Аэрогидрометрические работы

28. Особенности гидрологических расчетов водопропускных сооружений

Водопропускные сооружения назначаются на всех
переломных точках продольного профиля трассы в целях
обеспечения пропуска максимального расхода по
временным водотокам, логам с одной стороны насыпи на
другую. Расчеты характеристик стока выполняются в
соотв. с СП 33-101-2003. Важнейшим документом является
сводный план водосборов.

29. Особенности гидрометеорологических изысканий в зоне вечной мерзлоты

При разработке проектов на строительство автомобильных дорог в том или ином районе зоны вечной мерзлоты следует осуществлять
инженерно-геокриологический прогноз с учетом опыта строительства и эксплуатации автомобильных дорог в этом районе и других с
аналогичными условиями.
Инженерно-геокриологический прогноз предусматривает общую оценку возможного проявления криогенных процессов, их масштабов и
интенсивности на отдельных участках проектируемых автомобильных дорог, а также расчеты ореолов оттаивания (промерзания) и величины
деформаций осадки (пучения) в поперечном профиле дорожных конструкций.
В зоне вечной мерзлоты проявляются мерзлотные процессы и явления:
- подземные льды разных типов;
- широко распространены термокарстовые образования в сильнольдистых грунтах;
- залежи повторно-жильного и инъекционного льда.
Криогенные процессы:
- интенсивное развитие бугров пучения;
- морозобойное растрескивание;
- солифлюкции;
- морозобойное растрескивание, пучение, наледеобразование на реках (особенно в северо-восточной части района).
Инженерно-геокриологическая съемка – комплекс исследований территории (участков, трасс) в инженерно-геокриологическом отношении,
выражающийся в изучении закономерностей формирования и распространения сезонно- и многолетне-мерзлых грунтов, их состава, льдистости,
температуры, свойств, криогенных процессов и образований и прогнозе их изменения. В результате инженерно-геологической съемки составляются
инженерно-геокриологические карты и разрезы.
Термоэрозия – процесс разрушения многолетне-мерзлых грунтов водными потоками за счет оттаивания и выноса грунтов, оползания и
обрушения растущих эрозионных форм (промоин, борозд, оврагов).
Морозное (криогенное) пучение – процесс, вызванный промерзанием грунта, миграцией влаги, образованием ледяных прослоев,
деформацией скелета, приводящих к увеличению объема грунта, поднятию дневной поверхности.
Солифлюкция – вязкопластичное течение сезонно оттаивающих влажных тонкодисперсных грунтов на пологих склонах.
Термокарст – процесс оттаивания льдистых грунтов, подземных льдов, сопровождающийся их осадкой и образованием отрицательных
форм рельефа.
Курумы – скопления грубообломочного материала, перемещающегося вниз по склонам под действием процессов выветривания,
растрескивания, пучения, солифлюкции и силы тяжести.
Наледь – слоистый ледяной массив на поверхности земли, льда или инженерных сооружений, образовавшийся при замерзании
периодически изливающихся грунтовых или речных вод.
Глубина нулевых годовых колебаний температуры грунтов – глубина, на которой температура грунта не изменяется в течение одного года
(при заданной точности измерений ±0,1 °С).
Ландшафтно-индикационный метод съемки – метод съемки (картирования), основанный на существовании связей между компонентами
ландшафта (рельефом, растительностью, почвой и др.) и компонентами геокриологических условий (характером распространения мерзлых грунтов,
их температурой, глубиной сезонного промерзания и оттаивания и др.).
Талик (таликовая зона) – толща талых грунтов, залегающая среди многолетне-мерзлых грунтов. По взаимоотношению с толщами
многолетне-мерзлых грунтов различают сквозные и несквозные талики, надмерзлотные, межмерзлотные и подмерзлотные талики.
Криопэги – подземные соленые воды, имеющие отрицательную температуру.
Пластовые льды – скопления льда (разного генезиса) в массиве многолетнемерзлых грунтов (преимущественно пластовой формы).

30. Особенности гидрометеорологических изысканий в зоне вечной мерзлоты

Категории сложности инженерно-геокриологических условий – условная классификация геологической среды по совокупности факторов инженерногеокриологических условий, определяющих сложность изучения исследуемой территории и выполнение различного состава и объемов изыскательских работ.
Гидрометеорологические изыскания включают в себя: сбор, анализ и обобщение данных о гидрологических и метеорологических условиях района
строительства, в том числе материалов ранее выполненных изысканий; рекогносцировку и выбор мест переходов через водотоки; гидрологические и
метеорологические наблюдения и исследования; работы по определению гидрографических и морфологических характеристик; установление требуемых для
проектирования расчетных гидрометеорологических параметров.
Объем и состав гидрометеорологических изысканий в каждом конкретном случае устанавливаются заданием и зависят от сроков их проведения, степени
изученности района, сложности объекта строительства и специфических условий формирования гидрометеорологического режима.
В результате гидрометеорологических изысканий должны быть получены следующие данные:
- инженерно-гидрометеорологические условия в районе проложения трассы;
- гидрологические и климатологические характеристики, необходимые для проектирования; региональные особенности пересекаемых водотоков;
- возможные изменения гидрометеорологических условий территории и акватории.
Предварительный сбор данных осуществляют в подготовительный период, при этом необходимо проанализировать и обобщить:
материалы гидрометеорологических исследований района прошлых лет;
материалы гидрологических изысканий района проложения трассы автомобильной дороги в местах пересечений с постоянными водотоками, необходимые
для назначения отверстий мостов, основных размеров регуляционных сооружений, отвалов и берегоукрепительных конструкций, а также подходов к мостам;
результаты многолетних метеорологических наблюдений в районе проложения трассы (температурный режим в течение года);
направление и сила ветра по месяцам;
количество осадков;
глубину промерзания (оттаивания) грунтов; даты первых и последних заморозков, первых морозов, образования и схода снежного покрова;
сведения о тумане, гололеде, снегопереносе, ледоходе, заторе русел и карчеходе.
В полевой период должны быть получены гидрологические характеристики водотоков разными методами, в том числе с помощью временных пунктов
наблюдений.
Во время половодья или паводков следует определять расход, скорость и направление течения воды, уклон водной поверхности, характеристику ледохода. В
беспаводочный период необходимо проводить морфометрические работы: разбивку и съемку морфометрических створов; установление уровней меженных и
высоких вод, времени и уровня ледостава, низкого и высокого ледохода; съемку продольного профиля (с отметками глубин реки); выявление ситуационных
характеристик.
При изысканиях мостовых переходов через водотоки дополнительно проводят гидрологические исследования, руководствуясь наставлениями по изысканию
и проектированию мостовых переходов, с целью выявить следующие особенности режима рек:
- прохождение паводков и ледохода поверх ледяного покрова, в частности двухлетнего; образование ледяных заторов, а также подпоров воды при таких
паводках и под влиянием других факторов;
- наличие ледяных заторов и подпоров воды, возникающих вследствие неодновременного вскрытия рек, текущих с юга на север;
- наличие глубинных и боковых размывов, спрямление русла и другие деформации, вызванные проходом паводка при ледяном покрове и наледях;
- расходы постоянных и периодически действующих водотоков в осенне-зимний период и их изменение; источники питания и их удаление от места
перехода; уклоны русла и другие характеристики водотока (ширина и конфигурация русла, наличие растительности и условия снегозаносимости);
- характер прохождения весеннего паводка (при наличии русловой наледи); интенсивность разрушения наледного льда;
- образование наледей талых вод, их объем и мощность в случаях суточных или декадных переходов температуры воздуха через 0 °С;
- возможные изменения расхода воды при прохождении водотока через сооружение при строительстве и эксплуатации последнего; - возможные места
выхода селевых паводков в горных районах, вызванных бурным таянием снега.

31. Особенности гидрометеорологических изысканий в зоне вечной мерзлоты

При выборе мест перехода через водотоки следует избегать участков с подземными льдами, криопэгами и мест возможного
образования наледей (перекаты, устьевые участки рек и притоков, места с островами и староречьями, широкие заболоченные поймы),
а также излучин, так как в период паводков здесь возможно спрямление русел. Как правило, для перехода надо выбирать узкие и
глубокие русла с близким залеганием скальных пород, гравелистых и песчаных грунтов.
Окончательный выбор места перехода осуществляют на основе материалов инженерно-геологического обследования участка с
выявлением подземных льдов, таликов и криопэгов и только после решения вопроса о возможности устройства опор приступают к
подробным изысканиям. Как правило, опоры не допускается располагать над подземными льдами. В виде исключения возможно их
строительство над подземными льдами в сухих логах с сохранением мерзлого состояния грунтов в их основании в процессе службы
искусственного сооружения, а также на водотоках в районах с температурой вечной мерзлоты ниже –5 °С.
В случае, если на реках отсутствуют постоянные водомерные посты гидрометеорологической службы или данные ближайших
станций не распространяются на район изысканий, следует проводить специальные стационарные гидрологические наблюдения в
объеме, необходимом для проектирования мостовых переходов. При камеральных работах на стадии проектирования мостовых
переходов должны быть получены следующие материалы:
- расчетные расход и уровень воды, предварительный расчет отверстий моста;
- живые сечения с отметками горизонтов расчетных и меженных вод, уровней высокого ледохода, первой и высокой подвижек
льда, средней и низкой меженей;
- план бассейна с основными притоками, расположением существующих мостов, плотин и водомерных постов с таблицей
гидрологических и гидравлических данных;
- графики колебания уровней воды (многолетних и характерных);
- продольный и поперечный профили реки с привязкой к оси перехода;
- схемы существующих мостов с нанесением на них отметок горизонта меженных вод и расчетного горизонта высоких вод. В
материалах изысканий следует выделять участки, где наледи формируются как в естественной природной обстановке, так и при ее
изменении в результате строительства (места с потенциальными условиями появления наледи). К таким местам следует относить
участки с подземными водами, горизонт которых стесняется при промерзании; сильно заболоченные склоны; групповые выходы
подземных вод (родники); устья водотоков, особенно места слияния нескольких водотоков; водотоки с распластанными руслами,
небольшими глубинами и выступающими из воды грядами галечника; перекаты со скальными выступами и валунами; порожистые
участки.

32. Особенности гидрометеорологических изысканий в зоне вечной мерзлоты

При изысканиях следует различать наледи, образующиеся в естественной природной обстановке:
а) подземных вод: ключевые – питающиеся постоянно действующими источниками подземных вод (для зоны вечной мерзлоты
надмерзлотными и межмерзлотными водами); грунтовые формирующиеся за счет вод, залегающих на первом от поверхности
водоупорном горизонте;
б) поверхностных вод: речные – формирующиеся при послойном намораживании речных вод на поверхности ледяного покрова;
озерные – формирующиеся при послойном намораживании озерных вод на поверхности и ледяного покрова; наледи от таяния снега и
льда в условиях частого перехода температур воздуха через 0 °С;
в) смешанных вод – формирующиеся на участках, где отмечается гидравлическая связь поверхностных и подземных вод.
Изыскания на наледных участках должны предусматривать:
- выбор наиболее рационального проложения трассы на местности (пересечение или обход наледных участков);
- проектирование мостов, труб и земляного полотна, конструкции которых не способствуют формированию наледей;
- проектирование противоналедных устройств в комплексе с типовыми сооружениями автомобильных дорог.
Аэрофотосъемку участков природных наледей осуществляют в пределах полосы шириной 1000 м в сочетании с аэровизуальным
обследованием и при необходимости авиадесантными наблюдениями, в ходе которых производят инструментальную съемку участков
выявленных наледей, уточняют степень их опасности. Работы выполняют в зимне-весенний период. Для прогнозирования наледной
опасности на участках постоянных водотоков, пересекаемых трассой, в начале зимы проводят их специальное гидрологическое
обследование. По результатам инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий участки, где предусматривается устройство
выемок и полувыемок, необходимо оценивать с точки зрения возможности образования в них наледей подземных, в том числе
надмерзлотных, вод.
При весеннем обследовании наледей на водотоках устанавливают:
- морфометрические характеристики наледей (площадь, объем, среднюю и максимальную мощности льда) с плановой
привязкой к местности и оси трассы;
- форму поверхности наледей; наличие наледных бугров, трещин;
толщину снежного покрова; цвет и характер слоистости льда;
- наличие полыней, изливов воды через наледные бугры, температуру воды незамерзающих источников; ориентировочный
расход воды, в том числе в русле водотока, выше и ниже наледи;
- время формирования наледи (по опросу, косвенным признакам, результатам наблюдений на типичных участках); основные
причины образования наледей.
При обследовании наледей подземных и надмерзлотных вод оценивают характер водоносного горизонта и условия выхода вод
на поверхность. Результаты обследования каждого участка заносят в паспорт с заключением о прогнозируемой степени опасности,
возможном смещении трассы, конструкции, земляного полотна и водопропускных сооружений, возможных вариантах
противоналедных мероприятий и сооружений, видах и объемах требуемых инженерногеологических работ. По результатам
инженерно-гидрометеорологических изысканий составляют краткие физико-географическое, климатическое и
гидрометеорологическое описания района, определяют гидрологические и климатические характеристики трассы и составляют
прогноз их возможных изменений.

33. Литература

СП 78.13330.2012. АВТОМОБИЛЬНЫЕ ДОРОГИ. Актуализированная редакция СНиП
3.06.03-85
СП 34.13330.2012 Автомобильные дороги. Актуализированная редакция СНиП 2.05.0285* (с Изменением N 1)
СП 35.13330.2011 "СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы" (с изменением N 1)
Малофеев, А.Г. Изыскания автомобильных дорог [Электронный ресурс] : учебное
пособие / А.Г. Малофеев, О.А. Рычкова, И.А. Шевцова. – Омск: СибАДИ, 2015. –
Режим доступа: http://bek.sibadi.org/fulltext/ESD48.pdf , свободный после
авторизации.

34. Контрольные вопросы

1. С какой целью проводятся инженерногидрометеорологические изыскания?
2. Что входит в состав работ, выполняемых при инженерногидрометеорологических обоснованиях проектов
автомобильных дорог?
3. Каково назначение гидрометеорологического обоснования
малых водопропускных сооружений?
4. Какова цель гидрометеорологического обоснования
земляного полотна
автомобильных дорог?
5. Каково назначение гидрометеорологического обоснования
системы поверхностного водоотвода автомобильных дорог?
6. Во сколько этапов проводят инженерно-гидрологические
изыскания для
разработки проектов автомобильных дорог и мостовых
переходов?
7. Какие работы выполняют в подготовительный период
инженерногидрологических изысканий?
8. Какие выполняют полевые работы при изысканиях больших и
средних
мостовых переходов через водотоки?
9. В чем различие получаемой гидрометеорологической
информации при
традиционном и автоматизированном проектированиях?
10. Каково назначение морфометрических работ?
11. В какой период времени выполняют морфометрические
работы?
12. Что такое морфоствор?
12. Что такое морфоствор?
13. Как выбирают морфостворы?
14. Где располагают главный морфоствор?
15. Что служит границами размещения морфостворов?
16. Как устанавливают характерные уровни воды в месте мостового
перехода?
17. Как устанавливают уровни высокой воды (УВВ) прошедших
выдающихся паводков?
18. Как определяют уклоны свободной поверхности воды?
19. Как устанавливают тип руслового процесса и его расчетные
параметры?
20. С какой целью проводят морфометрическое обследование
существующих сооружений?
21. С какой целью выполняют гидрометрические работы?
22. Сколько устраивают водомерных постов на участке изысканий
мостового перехода?
23. Какие по конструкции устраивают водомерные посты?
24. В какое время устраивают водомерные посты?
25. Сколько раз в сутки измеряют уровни воды в период межени?
26. Как закрепляют гидрометрические створы?
27. Как назначают число промерных вертикалей в руслах рек?
28. Как составляют планы береговой линии рек и водохранилищ?
29. В чем состоит эффективность использования эхолотов при
измерении
глубин?
30. В чем преимущество поплавкового способа измерения скоростей
течения?
31. Где производят измерение скоростей течения гидрометрическими
вертушками?
32. С какой целью на каждой вертикали строят эпюру скоростей?
33. В чем преимущество проведения аэрогидрометрических работ?
34. Что такое инженерно-геокриологический прогноз?
35. Какие могут происходить мерзлотные процессы и явления зоне
вечной
мерзлоты?