книги из ГПНТБ / Переходы через водотоки

линий водоразделов, пунктов гидрометрических наблюдений. Мас­ штаб планов бассейнов определяется наличием картографических материалов на больших реках от 1 : 1 000 000 и до 1 :5 000000, на средних и малых — 1 : 100 000 — 1 : 500 000.

По ситуационному плану оценивают правильность выбора трас­ сы перехода и его вариантов, схемы расположения регуляционных сооружений, увязки гидрометрических и морфометрических створов с трассой перехода. Ситуационный план перехода служит топогра­ фической основой для геоморфологического обследования района изысканий и инженерно-геологической съемки, а также для пра­ вильного назначения карьеров или резервов грунта для гидромеха­ низированного способа возведения насыпей подходов и строитель­ ных площадок. Масштаб ситуационного плана устанавливают в за­ висимости от размеров реки. На больших мостовых переходах мас­ штаб ситуационного плана принимают 1 : 5000— 1 : 25000.

На малых и средних реках снимают только детальный план. На особо крупных переходах масштаб ситуационных планов может быть менее 1 : 25 000. Его определяют в зависимости от наличия картографического материала и конкретных условий.

При съемке ситуационных .планов используют аэрофотосъемку, наземные съемки, различные топографические и картографические материалы.

Ситуационная съемка по направлению трассы мостового пере­ хода производится не менее чем на ширину разлива паводковых вод при расчетном уровне с запасом по высоте 1,0— 1,5 м, вверх по течению от оси перехода на расстояние 0,5— 1,5 ширины разлива, вниз — на 0,5— 1 ширину разлива.

Границы съемки ситуационного плана уточняют на месте, исхо­ дя из необходимости размещения на плане вариантов перехода, морфостворов и ситуационных характеристик, освещающих условия протекания водного потока в районе изысканий. Если расстояние между створами крайних вариантов превышает 2,5 ширины разли­ ва, оплошную съемку не производят. В этом случае дополнительно к ситуационному плану составляют схему вариантов с использова­ нием топографических карт.

Детальный план предназначается для проектирования моста, подходов, регуляционных сооружений, срезки грунта, берегоукрепи­ тельных и других работ. Детальный план должен подробно отра­ жать рельеф местности, русла и пойм, а также ситуацию в преде­ лах расположения проектируемых сооружений мостового перехода.

При отсутствии топографических материалов в районе изыска­ ний или их недостаточности, а также при сложном пересечении реч­ ной долины возникает необходимость съемки детального плана очертаний берегов русла для окончательной укладки трассы мосто­ вого перехода.

Съемку детальных планов мостовых переходов производят в масштабах 1 : 1000— 1 :2000 в зависимости от размеров реки и рас­ положения проектируемых сооружений. Сечения рельефа для мас­ штаба 1 : 1000 принимают 1,0—1,5 м, для масштаба 1 : 2000— 1 м.

ния .продольного профиля по трассе перехода и его вариантам про­ изводят промер линии с ведением пикетажа и установкой времен­ ных и постоянных реперов с их высотной и плановой принязкой к опорной сети и последующей нивелировкой.

На всех переломах местности, зафиксированных пикетажем, производят съемку поперечных профилей влево и вправо от трас­ сы перехода на расстояния, достаточные для размещения всей ши­ рины земляного полотна дороги. Съемка поперечных профилей производится тахеометром, а в равнинной местности нивелиром с промером расстояний по дальномеру.

Трассу подходов закрепляют в соответствии с действующими инструкциями, а створ мостового перехода на каждом берегу за­ крепляют двумя столбами, располагаемыми друг от друга на рас­ стоянии не более 100 м. На мостовом переходе устанавливают не менее чем по одному постоянному реперу на каждом берегу реки, которые располагают вне пределов строительства и затопления паводковыми водами при ВИУ.

Временные реперы устанавливают вдоль трассы перехода на расстоянии не более 1,5 км между ними и не менее 30 м от трассы

слюбой стороны от нее.

§6. ДЕШИФРИРОВАНИЕ АЭРОФОТОСНИМКОВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ТИПА И ИНТЕНСИВНОСТИ РУСЛОВОГО ПРОЦЕССА

Типы руслового процесса устанавливают по картографическим материалам (гл. V II). Наиболее удобны для этой цели аэросъемоч­ ные материалы, так как по ним можно установить не только тип процесса, но его направление и интенсивность. На аэрофотоснимке видно следы, оставленные на местности прошлыми положениями русла реки, а также некоторые детали русла и поймы, неразличимые на обычном плане. Дешифрировать эти следы и детали — задача гидролога, а не специалиста аэрофотосъемки.

Для гидрологического дешифрирования не обязательно иметь масштабный фотоплан участка реки — достаточно контактных от­ печатков, накидного монтажа или его репродукции, так как разно­ масштабность снимков обычно составляет 7—8%', а линейная ошибка 1/1so (106). Оптимальные масштабы аэросъемки руслового процесса от 1 : 10 000 для средних и до 1 :25 000 для больших рек. Съемку выполняют в меженный период, когда лучше видны русло­ вые формы.

Прежде всего на аэрофотоснимках определяют неизменные ориентиры для последующего, опознания их на местности и привяз­ ки к трассе мостового перехода. Такими ориентирами являются на­ селенные пункты, дороги и другие сооружения. Так как снимок нетрансформирован, то края его дают слабоперспективное изображе­ ние местности: трубы, деревья имеют наклон от центра, а неодинаковая освещенность предметов вызывает собственные и падающие тени.

цвет. Таким образом, форма, цвет, структура, тени предметов на аэроснимке являются основными демаскирующими признаками.

На аэрофотоснимках хорошо видны все русловые формы: ост­ рова, побочни, осередки (рис. П-1) излучины, береговые валы и ста­ роречья (рис. П-2).

По тону снимка можно определить грунт, слагающий обнажен­ ные русловые формы. Так, почти белый тон соответствует песку, светлый — гравию или гальке, а сероватый — глине или суглинку. Глубокие участки русла, покрытые прозрачной водой, при песчаном дне на снимке имеют более темный тон, чем мелкие места; однако при илистом дне или мутной воде глубокие места по тону снимка определить нельзя. От угла падения солнечных лучей в момент экс­ позиции зависит появление бликов на воде, изображенных на сним­ ке ярко-светлыми пятнами (рис. П-2), которые не надо смешивать с отмелями песка. Эти блики опознают по1отсутствию их на смеж­ ных участках русла того же снимка. Светлые, ровные тона русла на

большом протяжении свидетельствуют о насыщенности потока взве­ шенными наносами.

Подмываемые берега с большими глубинами на снимке выра­ жены четкими линиями, а места отложений наносов с малыми глу­ бинами не имеют резкой границы с водной поверхностью и очерта­ ния их на снимке размыты. Чем резче граница с урезом воды и гу­ ще теневая полоса под берегом, тем интенсивнее происходит раз­ мыв его. Наличие песчаных кос светлого тона свидетельствует о свежих отложениях наносов.

Наиболее полные данные о русловом процессе можно получить по аэрофотоснимкам свободно меандрирующих рек (см. § 31). На аэрофотоснимках таких рек (см. рис. П-2) виден рисунок поверх­ ности поймы в виде вееров дугообразных светлых и темных полос. Темные дуги соответствуют ложбинам, а светлые — гребням гряд, являющихся старыми береговыми валами, образовавшимися на выпуклых, пляжевых берегах излучин русла.

Веера старых береговых валов и ложбин между ними различно ориентированы относительно берегов современного русла реки. Там, где старые береговые валы повторяют очертание русла реки,

они указывают на участки современных деформаций русла и пойм (в пределах одного-двух столетий). Несогласованное с современ­ ным руслом положение веера береговых валов (перерезанные вее­ ра) свидетельствуют о древности происходивших здесь деформаций.

По форме староречий на пойме можно определить их относи­ тельный возраст: молодые староречья, недавно отделившиеся от русла, имеют обычно подковообразную форму, а более древние — серповидную.

Наличие систем вееров береговых валов и староречий, не согла­ сованных по очертанию с современным руслом, говорит о бывших прорывах излучин русла и изменении направления русловых дефор­ маций.

По расположению вееров береговых валов, согласованных с со­ временным руслом реки, можно восстановить весь прошлый цикл развития излучин русла в районе мостового перехода и уточнить прогноз деформаций на будущее (§ 31); при этом следует иметь в виду, что установленный на аэрофотоснимке береговой вал на выпуклом берегу верховой излучины и соответствующий вал на выпуклом берегу низовой излучины относятся к разным берегам реки.

По числу береговых валов, приходящемуся на единицу длины линии наибольшего нарастания веера, можно судить об относи­ тельной интенсивности развития излучин русла, но для расчета сро­ ков деформаций необходимо сопоставить аэрофотоснимки различ­ ных лет.

§ 7. ПОДВОДНАЯ СЪЕМКА

При съемке детальных и ситуационных планов мостовых пере­ ходов и створов наблюдений производят подводную съемку. Проме­ ры глубин при съемке выполняют наметкой (промерным шестом), а глубин свыше 4—-5 м лотлинем, т. е. размеченным промерным тросом с привязанным на конце грузом. Определение положения промерных точек в плане производят засечками промерного судна с берега теодолитом при движении судна по створу или двумя тео­ долитами, если промерное судно при движении не ориентировалось на створы.

Взамен этих способов промерных работ при изысканиях мосто­ вых переходов применяют эхолот для промеров глубин и дальномер для определения точек промера в плане.

Исследования аш выбору эхолота, наиболее пригодного для ус­ ловий изысканий мостовых переходов, были проведены Ю. С. Смир­ новым в ЦНИИСе в 1967— 1968 гг. (90). Были испытаны эхоло­ ты разных марок, и в результате для использования рекомендовали рыбопоисковый эхолот «Язь», который по диапазону измеряемых глубин, точности, условиям электропитания и собственному весу оказался наиболее приемлемым для подводной съемки русел рек, протоков и озер (рис. ІІ-З).

Эхолотом «Язь» можно измерять глубины от 1 до 160 м посред­ ством ультразвуковых импульсов, которые подает пьезокерамиче-

Рис. ІІ-З. Эхолот «Язь»:

1 — самописец; 2 — батарея питания; 3 — вибратор

ский излучатель. Питание эхолота осуществляется пятью элемента­ ми типа «Марс» с напряжением 6 в. Запись измеряемых глубин ра­ диальная, производится самописцем на электротермическую бумаж­ ную ленту шириной 80 мм. Полный вес эхолота, включая тару,— 14,4 кг. Скорость движения судна при промерах до 12 км/ч.

При производстве промерных работ расстояния по створу изме­ рений определяют дальномером «Телетоп» (рис. П-4) двойного изо­ бражения с переменным базисом.

Промеры глубин ведут по створам поперечников, расположен­ ных через Vs—Vs ширины реки и закрепленных по берегам веха­ ми. Расстояние между вехами на каждом берегу принимают не менее 5% от длины створа. При длине поперечника более 200 м на нем обозначают промежуточные точки плавучими буйками, закрепленными на якорях и расположенными через 50—60 м. Буек

иповерхностью воды в реке

ив толще льда нет воздуш­

ления связи между толщиной льда и толщиной начальной линии необходимо произвести тарирование эхолота. С этой целью на по­ верхности льда устанавливают ледяной кубик, одна сторона кото­ рого делается ступенчатой е высотой ступени 20—30 см. На каж­ дую ступень кубика ставят вибратор и, зная в каждом случае тол­ щину льда, сопоставляют ее с соответствующей толщиной началь­ ной линищ снимаемой с ленты самописца.

Зная при измерении глубины на данной вертикали толщину на­ чальной линии, по имеющейся связи определяют толщину льда.

В состав камеральной обработки материалов промерных работ входит определение величины линейной невязки из сравнения об­ щей длины створа и той же длины, полученной суммированием расстояний между промерными точками и между крайними про­ мерными точками и концами створа.

Полученную невязку распределяют пропорционально измерен­ ным расстояниям.

Далее выполняют камеральную обработку батиграмм эхолота. На батиграмме (рис. П-6) определяют участки между промер­ ными точками по отметкам на батиграмме и номерам 'буйков на них. На участке между промерными точками выбирают характер­ ные точки переломов рельефа дна для переноса их на профиль по­

перечника.

Глубины в этих точках снимают с батиграммы с учетом кривиз­ ны записи, для чего применяют палетку в виде круговой кривой, радиус которой равен радиусу записи на батиграмме, на которой надписаны глубины в м.

Лента самописца эхолота движется с постоянной скоростью 0,51 или 1,02 міч. Если бы промерное судно также двигалось с по­ стоянной скоростью, то и масштаб записи на ленте (батиграммы) был бы постоянен. В действительности постоянная скорость судна не выдерживается, и поэтому масштаб ібатиграммы оказывается переменным. Для учета этого обстоятельства при составлении про­ дольного профиля поперечника используют следующий графиче­ ский прием (рис. ІГ7).

метрические изыскания е постановкой гидрометрических наблюде­ ний. Задача этих наблюдений состоит в получении натурных дан­ ных по расходам, скоростям течения, продольным уклонам водной поверхности и коэффициентам шероховатости, а также в исполь­ зовании этих характеристик для получения натурных зависимо­ стей от уровней воды.

Такие наблюдения проводят только по створу перехода жела­ тельно на каждом значительном водотоке.

Гидрометрические изыскания в полном объеме проводят на наиболее крупных переходах при наличии большой водности реки и ширине разлива, а также на переходах со сложным режимом протекания паводковых вод и неизученным распределением пото­ ка между руслом и протоками. Такие условия возникают на пере­ ходах в устьевых участках рек, в подпоре, на участках рек, под­ верженных воздействию приливов и отливов и сгонно-нагонных явлений, на участках рек с несколькими мостовыми переходами,

натурных данных по существующим мостовым переходам. Цель этих изысканий заключается в проверке работы моста по пропуску паводковых вод и накоплении натурных данных для уточнения и совершенствования методов расчета.

Необходимость проведения гидрометрических наблюдений воз­ никает при производстве изысканий в отдаленных и неизученных районах СССР и на зарубежных объектах. Цель этих наблюдений состоит в изучении режима наиболее характерных рек, установле­ нии приближенных аналоговых гидрологических характеристик речного стока для представления о гидрометеорологических особен­ ностях района изысканий и, их учета при проектировании. Такие наблюдения выполняют'в паводковый период на одном или двух наиболее крупных водотоках.

Гидрометрические наблюдения при изысканиях переходов че­ рез водотоки назначают для определения:

расчетного расхода и скоростей потока по створу перехода; продольных и поперечных уклонов водной поверхности в районе

перехода; натурных коэффициентов шероховатости русла и характерных

участков поймы; направлений струй потока, ледохода, карчехода, сплава и тра­

екторий движения судов и караванов; изменений очертания русла и проток, перемещений русловых

форм в виде побочней, меандр и т. д.; изменения глубин размывов в русле в период прохождения па­

водка; уроненного режима водотоков в паводок;

характера волновых, сгонно-нагонных, приливно-отливных и других явлений;

ледового режима и условий наледообразований;