4. Полевые изыскательские работы
4.1. Гидрологические изыскания
Гидрологические изыскания на стадии ТЭО имеют целью выбор основного направления и определение генеральных размеров проектируемого мостового перехода. С этой целью проводятся следующие работы:
морфометрическое обследование места перехода, долины и русла реки;
определением уклонов реки;
промеры глубин по выбранному створу;
съемка продольного профиля реки на участке перехода с разбивкой и нивелированием створа перехода;
топографо-геодезические работы.
В результате морфометрического обследования определяют:
характерные уровни воды в реке: уровни высоких вод –УВВ, уровни высокого ледохода – УВЛ, уровни первой подвижки льда – УППЛ, уровни меженных вод – УМВ.
коэффициенты шероховатости русел и пойм;
ледовый режим реки;
характер руслового процесса.
Гидрологические изыскания на второй стадии при составлении проекта заключаются в детальном изучении гидрологических условий района мостового перехода в объеме, достаточном для проектирования моста, земляного полотна на подходах, регуляционных сооружений и организации строительства.
Полученные в подготовительный период гидрологические материалы обычно относятся к створам, которые не совпадают с осью мостового перехода. В этих случаях необходимо устройство в период изысканий водомерных постов и организация наблюдений, совпадающих по времени с наблюдениями на ближайших опорных водомерных постах.
Гидрологические изыскания на второй стадии проектирования включают: гидрометрические работы и, если необходимо, дополнительные морфометрические работы. Гидрометрические работы включают определение расходов воды, скоростей течения, уклонов водной поверхности в период прохода паводка, траекторий движения судов, караванов судов, барж, отдельно плывущих предметов.
Для хорошо и удовлетворительно изученных рек, как правило, гидрометрические наблюдения при высоких водах не производят, а ограничиваются морфометрическими обследованиями. На малоизученных и неизученных больших реках наряду с морфометрическими обследованиями должны производиться гидрометрические наблюдения.
Очевидно, что количество постоянных водомерных постов на несколько порядков меньше количества пересечений дорог и рек. Кроме того, расположение постоянных водомерных постов и будущих пересечений автомагистралей и водотоков согласовать заранее невозможно. Поэтому в местах проектируемых мостовых переходов водомерные посты, как правило, отсутствуют. Длина ряда наблюдений на близлежащих водпостах может быть меньше 25 лет. Конкретный водоток может быть недостаточно изучен или не изучен вообще. В связи с этим, для достоверного прогнозирования паводков на реках разработаны специальные расчетные методики во взаимосвязи с изыскательскими работами в районе строительства мостового перехода.
Обычно, период изыскательских работ и проектирования крупной транспортной магистрали составляет несколько лет, а если строительство предполагается в несколько этапов, то и десятилетия. Например, очень большие наблюдения за водным режимом рек были проведены в 1932-38 гг. на Дальнем Востоке в связи с проектированием Байкало-Амурской магистрали [2, стр. 57], а также в послевоенные годы при продолжении строительства. В подобных случаях специальные гидрометрические работы проводятся на реках в местах проектируемых мостовых переходов во время паводков. Если район проектирования в гидрологическом отношении мало изучен, то такие наблюдения могут проводиться неоднократно. Если район считается перспективным для экономического освоения, то устраиваются постоянные водомерные посты.
Полевые изыскательские работы весьма трудоемки, и для каждого конкретного мостового перехода не могут проводиться более одного раза, что не достаточно для достоверного прогноза. Поэтому существуют расчетные методики, которые позволяют связать результаты гидрометрических работ на месте проектируемого перехода с данными многолетних наблюдений на постоянных водпостах. Если на конкретной реке водомерные посты отсутствуют, то используются реки-аналоги. При наличии водомерных постов с недостаточными по длительности рядами наблюдений имеются методики, позволяющие их удлинять.