МЕРОПРИЯТИЯ И ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПО ЗАЩИТЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВОЛН И ТЕЧЕНИЙ

Строительство железных дорог вблизи водоемов является частью развития экономики региона. Железные дороги могут быть связаны со станциями или портами, а также могут стимулировать размещение промышленных объектов и предприятий, связанных с водным транспортом.

Но, с точки зрения эксплуатации, строительство железных дорог вблизи водоемов является сложной технической задачей, требующей учета различных факторов. Для предотвращения разрушений необходимо проводить мероприятия и реализовывать технические решения по защите пути от течений и волновых воздействий. Целью проекта является разработка комплексного решения по защите железнодорожного пути от водно-волновых разрушений на линии Туапсе-Адлер.

1

Решающую роль в разрушении береговых уступов играют волны. Они оказывают воздействие на основание скал, что приводит к разрушению поддерживающих слоев породы и происходит обрушение склона. Примером негативного волнового воздействия служит событие 26 ноября 2023 года. Гигантские волны в Чёрном море смыли часть железнодорожного полотна в районе Лазаревского. Всего из-за ЧП было задержано более 50 поездов.

2

Основные мероприятия по защите откоса железнодорожного пути от волновых воздействий:

- пляжи – принцип заключается в создании дополнительного препятствия между водой и ж.д. путями, который будет поглощать энергию волн и защищать инфраструктуру от разрушений. Пляжи являются наиболее эффективными образованиями, обеспечивающими полное волногашение;

- буны – являются поперечными пляжеудерживающими сооружениями, обеспечивающими удержание искусственно отсыпанного пляжа. Главной задачей этих сооружений является предупреждение перемещения наносов. Но негативным фактором использования бун является то, что они работают только там, где их установили, соответственно за последней буной образуются подмывы;

3

- волноотбойные стены — это конструкция, форма которой позволяет отражать волны, тем самым обеспечивать защиту откосов земляного полотна от подмывания со стороны моря и служит подпорным сооружением с нагорной стороны. Но отраженные волны размывают основание стен, поэтому их применение целесообразно только в комплексе с другими сооружениями;

- фасонные прикрытия – бетонные массивы специальной конфигурации, которые используются в виде наброски или укладки. Принцип действия фасонов заключается в рассечении набегающей волны на отдельные потоки, в результате чего энергия волны рассеивается. Но, в целях безопасности отдыхающих и сохранении красоты пляжей, фасонные прикрытия запрещено применять в рекреационных зонах берега.

4

На сегодняшний день на участках побережье между Туапсе и Адлером имеются размываемые берега. На многих участках ширина пляжа не достигает и 5 метров, что является аварийным состоянием и создает угрозу для безопасности движения поездов. Хотя на защиту железной дороги затратили громадные средства, состояние берега сегодня вызывает тревогу. При обследовании были выявлены навалы бетонных массивов и полуразбитых бетонных конструкций.

5

Анализ информации о многолетней эксплуатации берегоукрепительных сооружений показывает, что некоторые каменно-набросные буны сравнительно быстро подвергаются разрушениям. За период эксплуатации буна успевает набрать пляж в среднем на половину своей длины, при этом разрушаясь со стороны моря. Основным видом деформации является разрушение головной части буны в связи с интенсивным воздействием волн. Также, в результате расчета объемов естественных пляжевых наносов было установлено, что для формирования пляжа необходимой ширины срок составит около 8 лет. Поэтому в качестве комплексного решения предлагается рассмотреть укрепление головной части буны тетраподами и формирование искусственного галечного пляжа в межбунном пространстве шириной 35 м до формирования строительного профиля.

6

Приведенные расчеты показывают, что при данных параметрах волнового воздействия на участке Туапсе-Адлер, а именно, высоте волны обеспеченностью 1% - 6,1 м и средней длине волны – 72 м, масса тетрапода составит 4,59 т. Поэтому для использования их в комплексном решении принимаем тетраподы марки Т-5 массой 5 т. Схема реконструкции определяет, что для укрепления одной буны потребуется 113 тетраподов.

Непосредственно перед укладкой фасонных блоков должна быть произведена проверка состояния каменной наброски буны. Обнаруженные повреждения, заиление или обрастание должны быть устранены. В основной этап работ выполняется перенос тетраподов с подъемом за монтажные петли и укладка их в голове буны методом «в замок». Укладка производится таким образом, чтобы была обеспечена ее проектная плотность и максимально возможная зацепляемость блоков.

7

Объем искусственной досыпки галечного пляжа по результатам расчета составил 16000 . При этом в процессе эксплуатации строительный профиль пляжа примет форму штормового профиля относительного динамического равновесия, так как произойдет перемещение наносов пляжевого материала.

Восстановление защитной галечной полосы на участке предусматривается методом искусственной отсыпки привозной гальки, получаемой из местных карьеров. Подготовительным этапом являются работы по планировке и накопление на полигонах карьеров материалов, необходимых для отсыпки пляжа. В основной этап осуществляется отсыпка с центра участка между бунами и распределяется в стороны бун. По окончании строительства укрепления бун начинается разравнивание поверхности строительного профиля пляжа.

8

В работе выполнен расчет объемов основных строительных, монтажных и специальных работ, а также определена потребность в основных машинах, механизмах и автотранспорте. Расчеты выполнены, исходя из удельного объема укрепления одной буны и формирования 100 м пляжа шириной 35 м. Продолжительность строительства на указанный фронт работ составляет 22 дня.

В целях защиты экологии в случае наличия поверхностных загрязнений (налипшая грязь, куски ржавчины и др.) погружаемые тетраподы до производства работ должны быть очищены. При отсыпке пляжа галечным материалом, его частицы должны содержать не более 35% отмываемых фракций диаметром до 2 мм и не более 5% крупных, неперемещаемых волнами, камней, для устойчивости пляжей и минимального загрязнения берега. Карьерный материал не должен содержать в себе химических и токсических веществ, загрязняющих примесей, которые вредят окружающей среде, здоровью людей и всех живых существ.

Техника безопасности – один из основных этапов при организации и проведении определенных работ, от которой, прежде всего, зависит жизнь и здоровье человека. Поэтому при производстве работ необходимо использовать СНиП «Безопасность труда в строительстве».

В заключение можно сказать, что комплексное решение по берегоукреплению, состоящее из «пляж + буна + волноотбойная стена» является эффективным способом защиты железнодорожного пути от волн и течений. Но все же, основная идея оптимальных берегозащитных мероприятий – это оказание минимальных воздействий на естественные природные процессы. Берегозащитные сооружения вдоль Черноморского побережья должны не только выполнять свои основные функции, но и сохранять природную красоту и ландшафт.

9