"Инструкция по классификации эксплуатируемых малых искусственных сооружений по водопропускной способности"
(утв. Распоряжением ОАО "РЖД" от 15.11.2013 N 2465р)

В соответствии с п. 1.9 Инструкции по содержанию искусственных сооружений мосты через водотоки и водопропускные трубы при необходимости должны быть классифицированы по водопропускной способности.

СП 33-101-2003 Определение основных расчетных гидрологических характеристик, Инструкция по расчету ливневого стока воды с малых бассейнов от 14 июля 1976 г. ВСН 63-76, Пособие к СНиП 2.05.03-84 "Мосты и трубы" по изысканиям и проектированию железнодорожных и автодорожных мостовых переходов через водотоки (ПМП-91) регламентируют расчеты ливневого и снегового стоков, которые могут быть выполнены лишь проектными организациями, так как документом предполагается проведение комплексных обследований:

- инженерно-геологических с определением таких характеристик и параметров, как инженерно-геологическое строение водосборного бассейна, категория впитывания почв, расчетное время водоотдачи и другие;

- инженерно-гидрологических и гидравлических с определением таких параметров, как коэффициент гидравлической шероховатости лога, время установления полного расхода воды с бассейна, коэффициент полноты стока (определяемый по гидрографу) и другие.

Пособие по гидравлическим расчетам малых водопропускных сооружений от 1992 г. регламентирует методики гидрологических расчетов сооружений для назначения их отверстий при проектировании, строительстве и реконструкции исходя из определенных требований задания на проектирование (режим работы, категория линии и др.).

Перечисленные выше нормативные документы разрабатывались для их использования на стадии изысканий и проектирования искусственных сооружений.

Настоящая Инструкция регламентирует методики для расчетов ливневого и снегового стоков, классификации эксплуатируемых малых искусственных сооружений по водопропускной способности, для применения ее подразделениями ОАО "РЖД" при подготовке сооружений к пропуску паводковых и ливневых вод, составлении заданий на проектирование капитальных ремонтов и реконструкции сооружений.

1.1 Настоящая Инструкция определяет порядок проведения классификации эксплуатируемых малых мостов и труб по водопропускной способности.

1.2 Настоящая Инструкция разработана в развитие Инструкции по содержанию искусственных сооружений (пункт 1.9), с учетом положений, регламентированных Пособием по гидравлическим расчетам малых водопропускных сооружений [1].

1.3 Классификации по водопропускной способности подлежат следующие малые мосты и трубы:

- сооружения, водосборы которых со времени строительства подверглись существенному изменению (проведены ландшафтные мероприятия с изменением рельефа местности; изменилась степень залесенности; изменилась степень заболоченности и др.);

- сооружения, которые подвергались ремонту в процессе эксплуатации с уменьшением отверстия;

- сооружения, которые при попуске паводков или ливневых вод работали в полунапорном или напорном режимах;

- сооружения, конструкции которых при пропуске паводков и ливневых вод были деформированы;

- сооружения, у которых наблюдались повреждения укрепления русел.

1.4 Инструкция разработана для использования в работе специалистами мостоиспытательных станций Центра обследования и диагностики инженерных сооружений (далее - Центр ИССО), Центров диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры региональных дирекций инфраструктуры (далее - мостоиспытательных станций ДИЦДМ), дистанций инженерных сооружений (далее - ПЧ ИССО).

1.5 Ливневой и снеговой стоки определяются в зависимости от двух показателей:

- вероятности превышения максимального расчетного расхода воды;

- вероятности превышения максимального наибольшего расхода воды.

1.6 Вероятности превышения максимальных расходов воды следует принимать в зависимости от категории железной дороги, на которой расположено классифицируемое малое водопропускное сооружение. Требуемая вероятность превышения представлена в таблице 1.1. Категория железной дороги определяется в соответствии с пунктом 3.2 СНиП 32-01-95 "Железные дороги колеи 1520 мм".

1.7 Учитывая, что категорирование железных дорог по СНиП 32-01-95 осуществляется на основе грузонапряженности нетто (без учета тары), а классификация железнодорожных линий осуществляется в соответствии с распоряжением ОАО "РЖД" от 1 июля 2009 г. N 1393р на основе грузонапряженности брутто, для пересчета годовой приведенной грузонапряженности нетто в эксплуатационную грузонапряженность брутто должен применяться переводной коэффициент . По материалам Статистического отчета о работе железных дорог ОАО "РЖД" за 2012 год среднесетевое значение коэффициента составило 1,74.

1.8 Классификация малого моста или водопропускной трубы осуществляется по условиям гидравлической работы сооружения (водопропускной способности). Класс малого водопропускного сооружения устанавливается путем сравнения максимального расчетного и максимального наибольшего расхода воды, прибывающего с водосборного бассейна, с расходом воды, которое может пропустить через себя малое сооружение в безнапорном режиме, исходя из своих размеров и технического состояния.

1.9 Работы по классификации эксплуатируемых малых мостов и труб по водопропускной способности осуществляют силами и средствами мостоиспытательных станций ДИЦДМ. Для определения параметров водосборов для расчетов ливневого и снегового стоков могут использоваться данные топографо-геодезической станции ДИЦДМ (при ее наличии) или организации, имеющей соответствующую аккредитацию. Независимо от исполнителей во всех случаях материалы классификации накапливает и несет ответственность за их полноту и достоверность начальник мостоиспытательной станции ДИЦДМ.

График выполнения работ по осуществлению работ и проведению классификации устанавливает начальник службы пути региональной дирекции инфраструктуры.

Результаты классификации сооружений по водопропускной способности должны быть внесены в Книги малых искусственных сооружений формы ПУ-13 и в Карточки сооружений формы ПУ-15, ПУ-17. Ответственным за внесение результатов классификаций в книги и карточки является мостовой мастер.

1.10 Результаты классификации эксплуатируемых малых мостов и труб по водопропускной способности должны использоваться при подготовке сооружений к пропуску паводковых и ливневых вод, составлении заданий на проектирование капитальных ремонтов и реконструкции сооружений.

1.11 При проведении работ на эксплуатируемых сооружениях или в пределах полосы отвода железных дорог должны соблюдаться требования действующих в ОАО "РЖД" нормативных документов, регламентирующие требования по обеспечению безопасности движения поездов и охраны труда работников, в том числе: Правил технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации, утвержденных Приказом Минтранса России от 21 декабря 2010 г. N 286; Инструкции по сигнализации на железных дорогах Российской Федерации, утвержденной Приказом Минтранса России от 4 июня 2012 г. N 162; Правил по охране труда при обслуживании скоростных и высокоскоростных линий железных дорог ОАО "РЖД", утвержденных распоряжением ОАО "РЖД" от 25 июня 2010 г. N 1362р; Правил по охране труда при содержании и ремонте железнодорожного пути и сооружений от 24 февраля 1999 г. ПОТ РО-32-ЦП-652-99. Руководитель работ обязан знать расписание движения поездов по участку, где производятся работы, и пройти проверку знания соответствующих инструкций.

В настоящей Инструкции приведены ссылки на следующие нормативные документы:

СНиП 32-01-95 Железные дороги колеи 1520 мм

СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы

СНиП 3.06.07-86 "Мосты и трубы. Правила обследований и испытаний"

Инструкция по содержанию искусственных сооружений, утвержденная МПС России от 28 декабря 1998 г. N ЦП-628.

В настоящей Инструкции приняты следующие основные термины с соответствующими определениями и сокращения:

3.1 бьеф - часть водотока, примыкающая к сооружению;

3.2 верхний бьеф - бьеф с низовой стороны сооружения;

3.3 гидрограф - график изменения во времени расходов воды за год или часть года (сезон, половодье, паводок) в данном створе водотока;

3.4 гидрологические расчеты - раздел инженерной гидрологии, в задачи которого входит разработка метода, позволяющего рассчитать значения различных характеристик гидрологического режима;

3.5 гидрологический режим малого искусственного сооружения - характеристика гидравлических условий работы сооружения при заданных гидрологических параметрах стока поверхностных вод с водосбора;

3.6 гидрологические характеристики - качественные оценки элементов гидрологического режима;

3.7 дождевой (ливневой) сток - сток, возникающий в результате выпадения дождей;

3.8 малое водопропускное искусственное сооружение - малый мост, водопропускная труба;

3.9 малый мост - мост полной длиной до 25 м.

3.10 методы гидрологических расчетов - технические приемы, позволяющие рассчитать значения различных характеристик гидрологического режима, с оценкой вероятности их появления;

3.11 нижний бьеф - бьеф с верховой стороны сооружения;

3.12 обеспеченность гидрологической характеристики - вероятность того, что рассматриваемое значение гидрологической характеристики может быть превышено среди совокупности всех возможных ее значений;

3.13 подпор воды - повышение уровня воды из-за наличия в русле препятствия для ее движения;

3.14 расчетная обеспеченность - обеспеченность гидрологической характеристики, принимаемая при строительном проектировании для установления значений параметров гидрологического режима, определяющих проектные решения;

3.15 расчетный расход воды - расход воды заданной вероятности превышения, принимаемый в качестве исходного значения для определения размеров проектируемых сооружений;

3.16 снеговой сток - сток воды, возникающий в результате снеготаяния;

3.17 уклон водной поверхности - отношение разности отметок уровня воды на рассматриваемом участке к длине этого участка;

3.18 ВП - вероятность превышения максимального расхода воды.

4.1 Основными задачами регулярно осуществляемых обследований эксплуатируемых малых водопропускных сооружений являются оценка их состояния и проверка их соответствия установленным в ОАО "РЖД" требованиям. Обследования эксплуатируемых малых водопропускных сооружений могут проводиться также для решения специальных вопросов, например для разработки проектов ремонта и реконструкции сооружений, уточнения их расчетной грузоподъемности (для малых мостов) и водопропускной способности, а также и в других целях.

4.2 При проведении работ по диагностике гидрологического состояния малых водопропускных сооружений работники должны руководствоваться требованиями СНиП 3.06.07-86, Инструкции по содержанию искусственных сооружений и другими нормативными документами, действующими в ОАО "РЖД".

4.3 При обследовании сооружений и прилегающих территорий выполняются следующие работы:

- ознакомление с технической документацией;

- подготовка стандартных форм для регистрации результатов обследования;

- обследование сооружения и прилегающей территории;

- контрольные измерения и инструментальные съемки;

- оформление результатов обследования.

4.4 При обследовании малых мостов и водопропускных труб следует применять систему обозначений и счета элементов сооружения, принятую в технической документации. Данная система должна использоваться как в полевых, так и в отчетных документах по обследованию.

4.5 Ознакомление с технической документацией эксплуатируемых сооружений включает изучение материалов ранее проведенных обследований и осмотров, анализ выполнения ранее выданных рекомендаций по поддержанию сооружения в технически исправном состоянии (по книгам малых искусственных сооружений формы ПУ-13, карточкам сооружений формы ПУ-15, ПУ-17; архивам службы пути, мостоиспытательных станций и др.). Изучаются материалы, касающиеся выполнения работ по текущему содержанию, ремонтам, длительным наблюдениям.

4.6 Подготовка стандартных форм для регистрации результатов обследования заключается в изготовлении для каждого сооружения формы, которая включает в себя следующие данные:

- краткие сведения о конструкции сооружения (расчетная схема, полная длина, расстояние между шкафными стенками устоев, величина отверстия моста, расчетная нагрузка пролетных строений, величина отверстия трубы в свету и по высоте, сведения о фундаментах, глубинах их заложения и т.д.);

- краткие исторические сведения об эксплуатации сооружения (год постройки, переустройства, капитального ремонта, перечень выполненных капитальных работ, данные о повреждении сооружения в процессе эксплуатации и т.д.);

- перечень выявленных в результате обследования дефектов и неисправностей малого водопропускного сооружения с указанием категории дефектов.

4.7 Дефекты малых водопропускных сооружений по гидрологическим показателям сведены в таблицу 4.1. Номенклатура дефектов и их параметров реализована в каталогах-справочниках АСУ ИССО и в Инструкции по оценке состояния и содержания искусственных сооружений на железных дорогах Российской Федерации, утвержденной Департаментом пути и сооружений ОАО "РЖД" 23.12.2005.

4.8 Все дефекты разделены на три категории в зависимости от их возможного влияния на гидравлические условия работы сооружения. К первой категории отнесены незначительные дефекты сооружений, работающие в безнапорном режиме, ко второй - дефекты, которые могут спровоцировать полунапорный режим работы, к третьей - дефекты, которые свидетельствуют, что сооружение работает в напорном режиме. Иллюстрации типичных дефектов приведены в приложении А (не приводится).

4.9 Объективность оценок состояния сооружений проверяют при комиссионных осмотрах, а также при обследованиях, выполняемых мостоиспытательными станциями ДИЦДМ и мостоиспытательными станциями Центра ИССО. Ответственность за объективность оценки состояния сооружений несут председатели комиссий и руководители обследований.

4.10 Обследование сооружения и прилегающей территории:

- производится обследование элементов водопропускного сооружения и прилегающей к сооружению территории, включая русло водотока вверх по течению, на расстояние, достаточное для возможного обнаружения плотин некапитального типа;

- если выше по течению расположена некапитальная плотина, то проводится ее обследование совместно с представителем территориальной организации - владельца плотины, результаты обследования плотины оформляются актом (см. Приложение Б);

- оценивается состояние подмостового русла (для малых мостов), а также подводящей и отводящей частей русла и его укреплений (для всех малых водопропускных сооружений);

- оценивается характер отрицательного воздействия малого водопропускного сооружения на прилегающую территорию (подтопление подпорными водами, заболачивание прилегающей территории, образование оползней и оврагов);

- при проведении обследования обнаруженные дефекты фиксируются в стандартных формах;

- наиболее опасные или характерные повреждения должны быть сфотографированы и отражены в эскизах.

4.11 Обследования проводят при благоприятных погодных и гидрологических условиях (достаточная видимость, отсутствие снежного покрова, опасных гидрологических явлений и т.п.), когда имеются возможности качественного и безопасного выполнения работ.

4.12 Контрольные измерения и инструментальные съемки должны проводиться с целью:

- проверки величины уклонов подводящей и отводящей частей русла;

- фиксации высотных отметок расположения характерных частей малого водопропускного сооружения (низа конструкции пролетного строения, уровня подферменных площадок, уровня оголовков водопропускных труб и т.д.);

- уточнения площади водосборного бассейна для последующего расчета стоков воды к малому водопропускному сооружению;

- точного геодезического закрепления положения отдельных частей и элементов малого водопропускного сооружения для выяснения при последующих обследованиях изменений (в том числе деформаций), возникающих в процессе эксплуатации сооружения.

4.13 Все инструментальные съемки малых искусственных сооружений должны производиться самым тщательным образом с надлежащей точностью измерений, которая должна быть обязательно указана. Высотные отметки сооружения должны быть увязаны с постоянными геодезическими реперами вне сооружения. Каждая съемка производится не менее двух раз. За результат измерения принимается среднее арифметическое значение.

4.14 Съемки и измерения рекомендуется производить в несолнечное время (например, рано утром). При съемках необходимо фиксировать условия погоды, температуру воздуха, а также все прочие условия и обстоятельства съемки (тип и точность инструмента, места установки реек). Места установки реек должны быть очищены от грязи, отмечены в натуре и указаны на графиках, чтобы повторные съемки производились по тем же точкам.

4.15 Водопропускные трубы должны быть пронивелированы по замку и лотку в случае обнаружения признаков деформации или осадки звеньев трубы. При этом в трубе нужно измерять величину зазоров между звеньями и оголовками. В случае деформации поперечного сечения проверяют ширину звеньев в свету.

4.16 Оформление результатов обследования. Результаты обследования оформляются в виде отчета. Помимо стандартных форм, указанных в пункте 4.6, в отчете должны содержаться следующие сведения:

- расчет балльной оценки состояния/содержания сооружения;

- выводы о качестве содержания сооружения ПЧ ИССО или дистанцией пути (в зависимости от балансовой принадлежности сооружения);

- назначение мероприятий по устранению выявленных дефектов и неисправностей;

- грузоподъемность и условия дальнейшей эксплуатации сооружения (для малых мостов), а также классы малого водопропускного сооружения по условиям гидравлической работы сооружения (водопропускной способности).

5.1.1 Классификация эксплуатируемых малых искусственных сооружений по водопропускной способности осуществляется в следующей последовательности:

- расчет ливневого стока с водосбора;

- расчет снегового стока с водосбора;

- расчет притока воды к малому водопропускному сооружению от прорыва расположенной выше некапитальной плотины (при ее наличии);

- выбор максимального расхода;

- определение водопропускной способности малого сооружения при условии его безнапорного режима работы;

- определение класса сооружения по водопропускной способности.

5.1.2 Классификация выполняется путем сравнения расхода притока воды с водосбора (наибольший расход от ливневого или снегового стока берется из карточки сооружения, а при отсутствии данных или при изменении условий стока на водосборе определяется расчетами, выполняемыми в соответствии с пунктами 5.2 и 5.3 настоящей Инструкции) и водопропускной способности эксплуатируемого сооружения (приведенного в проектных данных, карточке сооружения либо определяемого по расчету в соответствии с пунктами 5.6, 5.7 и 5.8 настоящей Инструкции).

5.1.3 Если в результате обследования сооружения обнаружена вышерасположенная плотина некапитального типа, производится расчет расхода воды при ее прорыве в соответствии с пунктом 5.4 Инструкции и при классификации сооружения в расчет принимается суммарный расход воды от наибольшего притока с водосбора и от прорыва некапитальной плотины в створе сооружения.

5.2.1 Расчет максимальных расходов ливневого стока выполняется по формуле:

где - максимальная часовая интенсивность дождя, зависящая от ливневого района и требуемой вероятности превышения, мм/мин.;

- коэффициент редукции часовой интенсивности осадков в зависимости от времени формирования максимальных расходов на водосборах различной величины;

- коэффициент учета неравномерности распределения расчетных осадков по площади водосбора;

- коэффициент склонового стока при полном насыщении почвогрунтов водой;

F - расчетная площадь водосборного бассейна, кв. км;

- коэффициент редукции максимального дождевого стока в зависимости от размеров водосборного бассейна;

- коэффициент учета влияния крутизны водосборного бассейна.

Площадь водосборного бассейна F определяется с использованием следующих материалов:

- планов местности, построенных на основе геодезической съемки;

- по данным спутниковой съемки.

Учитывая сложность и специфичность работы по обработке и анализу космических снимков, данная работа должна выполняться организациями, имеющими соответствующую аккредитацию.

5.2.2 Для определения максимального расхода ливневого стока эксплуатационными подразделениями ОАО "РЖД" формула (5.1) преобразована в формулу (5.2), представляющую произведение 4-х параметров, зависящих от площади водосбора F, требуемой вероятности превышения, номера ливневого района расположения водосборного бассейна и продольного уклона главного лога. С учетом этого определение максимальных ливневых расходов воды требуемой вероятности превышения необходимо выполнять по формуле:

где F - расчетная площадь водосборного бассейна, кв. км;

A - параметр, зависящий от расчетной площади водосборного бассейна и номера ливневого района;

B - параметр, зависящий от ливневого района и требуемой вероятности превышения;

C - параметр, зависящий от уклона главного лога.

5.2.3 Параметр A, равный произведению коэффициентов , определяется по таблице 5.1 в зависимости от площади F и ливневого района, устанавливаемого по карте-схеме ливневого районирования территории России (рисунок 5.1).

5.2.4 Параметр B, равный произведению , определяется по таблице 5.2 в зависимости от ливневого района и требуемой вероятности превышения.

5.2.5 Параметр C, зависящий от уклона главного лога (C = f(J)), определяется по таблице 5.3.

5.2.6 Пример расчета.

Требуется определить максимальный расход воды ливневого стока 1%-ой вероятности превышения для расположенного в Московской области водосборного бассейна площадью F = 0,5 кв. км, имеющего продольный уклон главного лога .

Решение.

По карте-схеме, приведенной на рисунке 5.1, устанавливается номер ливневого района для Московской области (N 5).

По таблице 5.1 определяется параметр A, соответствующий ливневому району N 5 и площади водосбора F = 0,5 кв. км: A = 0,873.

По таблице 5.2 определяется параметр B, соответствующий ливневому району N 5 и вероятности превышения ВП = 1%: B = 11,339.

По таблице 5.3 определяется параметр C, соответствующий уклону лога : C = 0,89.

Расчетный расход воды 

5.3.1 Расчет максимальных расходов воды снегового стока производится по формуле:

где L - параметр, зависящий от района формирования снегового стока и требуемой вероятности превышения;

M - параметр, зависящий от расчетной площади водосборного бассейна;

N - параметр, зависящий от степени залесенности и степени заболоченности местности.

5.3.2 Параметр L определяется по таблице 5.4 в зависимости от номера района формирования снегового стока (рисунок 5.2).

5.3.3 Параметр M определяется по графику, приведенному на рисунке 5.3.

5.3.4 Параметр N, зависящий от параметра , определяется по таблице 5.5.

Примечания:

1) Степень залесенности и степень заболоченности определяются соответственно как доли площади водосбора, занятой лесами и болотами соответственно. Определяются по планам местности или спутниковым снимкам (с учетом материалов рекогносцировки на местности);

2) Степень залесенности менее 5% и степень заболоченности менее 3% не принимаются во внимание при расчете максимальных расходов воды;

3) При величине значение поправочного коэффициента принимается постоянным и равным 0,29.

5.3.5 Пример расчета.

Требуется определить максимальный расход воды снегового стока 2%-ой вероятности превышения для расположенного в Костромской области бассейна площадью F = 120 кв. км. Залесенность бассейна составляет 70%.

Решение.

По карте-схеме, приведенной на рисунке 5.2, устанавливаем номер района. Костромской области соответствует район N 10.

По таблице 5.4 находим параметр L, соответствующий району N 10: L = 4,04.

По графику рисунка 5.3 определяем параметр M, соответствующий площади водосбора F = 120 кв. км: M = 36,2.

Определяем параметр 

По таблице 5.5 находим параметр N, соответствующий значению N = 0,475.

Искомый расход 

5.4.1 Расчет расхода воды , который должен быть пропущен малым водопропускным сооружением, расположенным ниже некапитальной плотины при ее прорыве, выполняется по формуле:

где W - объем водохранилища, созданного некапитальной плотиной при наивысшем уровне воды в водохранилище, куб. м. Определяют по плану местности в горизонталях или другому топографическому материалу.

Допускается выполнять расчет объема водохранилища по следующей формуле:

где - длина плотины по урезу воды со стороны водохранилища при предельном уровне его заполнения, м;

- наибольшая глубина воды в водохранилище (перед плотиной) при предельном уровне его заполнения до прорыва плотины, м;

- длина водохранилища при предельном уровне его заполнения до прорыва плотины, м;

- расход в створе плотины при ее прорыве, куб. м/с:

где k - коэффициент, учитывающий условия разрушения плотины:

- для новых земляных плотин V класса при удовлетворительных условиях эксплуатации 

- для других некапитальных плотин 

L - расстояние от некапитальной плотины до водопропускного сооружения по руслу водотока, м;

- коэффициент (с/м), зависящий от характеристики водотока и уклона русла водотока между некапитальной плотиной и водопропускным сооружением, определяется по таблице 5.6;

Q - приток воды к сооружению с водосбора при нормативной вероятности превышения, куб. м/с. Выбирается наибольший расход воды от притока с водосбора между ливневым и снеговым стоками, определяемыми по п. 5.2 и 5.3 соответственно.

5.4.2 Пример расчета.

Требуется определить для круглой железобетонной трубы отверстием 1 м с раструбным оголовком и коническим звеном при прорыве вышерасположенной плотины. Приток воды с водосбора Q = 0,75 куб. м/с. Железнодорожная линия I категории. Результаты обследования плотины следующие:

1) Длина плотины по урезу воды со стороны водохранилища при предельном уровне его заполнения 

2) Наибольшая глубина воды в водохранилище при предельном уровне его заполнения 

3) Длина водохранилища при предельном уровне его заполнения 

4) Расстояние от некапитальной плотины до водопропускного сооружения по руслу водотока L = 1800 м;

5) Отметки дна русла водотока;

- перед малым водопропускным сооружением 

- перед плотиной (со стороны водопропускного сооружения) 

6) Состояние плотины: старая земляная при неудовлетворительных условиях эксплуатации;

7) Характеристика водотока: периодический.

8) Топографический материал отсутствует.

Решение.

Для заданных условий (при отсутствии топографического материала) выполняем расчет по формуле (5.5):

По формуле (5.6) при (для "других некапитальных плотин"):

Средний уклон водотока на участке распластывания прерывной волны от плотины до водопропускного сооружения найдем как:

По формуле (5.4) для (при среднем уклоне водотока на участке распластывания прерывной волны от плотины до водопропускного сооружения 0,004 по таблице 5.6) определяем:

5.5.1 По результатам проведенных расчетов ливневого стока (пункт 5.2) снегового стока (пункт 5.3) выбирается наибольший расход воды, прибывающей с водосборного бассейна, и сравнивается с водопропускной способностью малого сооружения.

5.5.2 При наличии расположенной выше некапитальной плотины при классификации сооружения в расчет принимается суммарный расход воды от наибольшего притока с водосбора и от прорыва некапитальной плотины в створе сооружения, определяемый по методике пункта 5.4.

5.6.1 Водопропускная способность однопролетного малого моста, работающего без подтопления, определяется по следующей формуле:

где m - коэффициент расхода, определяемый по таблице 5.7;

- средняя ширина потока под мостом (при прямоугольном подмостовом сечении равно отверстию моста), м;

- ускорение свободного падения;

- напор воды, м.

5.6.2 Напор воды определяется по формуле:

где - глубина воды на входе под мостом, м;

- коэффициент, учитывающий снижение кривой подпора, определяемый по таблице 5.7.

5.6.3 Глубина воды на входе под мостом определяется по формуле:

где - подмостовой габарит, м;

- минимальное возвышение частей и элементов моста над уровнем воды, определяемое в соответствии с таблицей 5.8.

5.6.4 Учитывая, что в начале расчета неизвестна величина напора (подпертой воды) , для выбора необходимо поступать следующим образом:

- задаемся величиной по таблице 5.8 для глубины , равной 1 м и менее, определяем через величину по формуле (5.8);

- в случае, если расчетное значение , продолжаем расчет;

- в случае, если расчетное значение , осуществляем расчет сначала, принимая по таблице 5.8 при глубине более 1 м.

5.6.5 Средняя ширина потока под мостом для трапецеидального сечения определяется по формуле:

где - ширина подмостового русла по дну, м;

- коэффициент заложения откоса под мостом.

5.6.6 При определении водопропускной способности однопролетного малого моста в расчет принимаются фактические значения и , определенные по результатам обследования моста, с учетом величины наносов грунта и сужения сечения посторонними предметами (мусором, щебнем и т.д.).

5.6.7 После выполнения работ по очистке подводящей и отводящей частей русла, а также самого подмостового русла расчет расхода воды, пропускаемой малым однопролетным мостом, необходимо провести заново.

5.7.1 Водопропускная способность многопролетного малого моста, работающего без подтопления, определяется по следующей формуле:

где - средний коэффициент, учитывающий плавность входного сечения моста;

m - коэффициент расхода, определяемый по таблице 5.7;

n - количество пролетов моста;

- средняя ширина потока под мостом (при прямоугольном подмостовом сечении равно отверстию моста), м;

- ускорение свободного падения;

- напор воды, м.

5.7.2 Коэффициент определяется по следующей формуле:

где и - коэффициенты, учитывающие плавность входа потока соответственно для промежуточных и крайних пролетов. Коэффициенты и принимаются для закругленных устоев и промежуточных опор - 0,91, для прямоугольных устоев и промежуточных опор - 0,83.

5.7.3 Средняя ширина потока под мостом для трапецеидального сечения определяется по формуле:

где - ширина подмостового русла по дну, м;

- коэффициент заложения откоса под мостом;

- суммарная ширина промежуточных опор в поперечном сечении водотока, м.

5.7.4 При определении водопропускной способности многопролетного малого моста в расчет принимаются фактические значения и , определенные по результатам обследования моста, с учетом величины наносов грунта и сужения сечения посторонними предметами (мусором, щебнем и т.д.).

5.7.5 После выполнения работ по очистке подводящей и отводящей частей русла, а также самого подмостового русла расчет расхода воды, пропускаемой малым многопролетным мостом, необходимо провести заново.

5.8.1 Водопропускную способность трубы, работающей в безнапорном режиме, определяют в зависимости от формы и размеров поперечного сечения трубы с учетом принятой вероятности превышения по следующим формулам:

- для прямоугольных труб

- для круглых и гофрированных труб

- для овоидальных труб

где - безразмерный параметр расхода воды, который определяется по таблице 5.9 в зависимости от формы поперечного сечения трубы, режима работы трубы и типа входного оголовка;

- высота отверстия трубы в свету, м;

b - ширина отверстия трубы в свету, м;

- ускорение свободного падения;

d - диаметр круглой трубы (для гладких труб), м; наименьший диаметр (для гофрированных труб), м;

D - диаметр эллипса овоидальной трубы, м, который определяется в соответствии с рисунком 5.4.

Примечания:

1. - угол раструбности оголовка (угол между продольной осью трубы и стенкой оголовка).

2. В скобках приведены значения для водопропускных труб с коническим звеном на входе.

5.8.2 Для многоочковых труб водопропускная способность определяется по формулам (5.14) - (5.16) с умножением результата на количество отверстий трубы.

5.8.3 При определении водопропускной способности трубы в расчет принимаются фактические значения и b (для прямоугольных труб), d (для круглых и гофрированных труб) и D (для овоидальный труб), определенные по результатам обследования трубы, с учетом величины наносов грунта и сужения сечения посторонними предметами (мусором, щебнем и т.д.).

5.8.4 После выполнения работ по очистке подводящей и отводящей частей русла расчет расхода воды, пропускаемой трубой, необходимо провести заново.

5.9.1 Максимальный расход воды, прибываемый с водосборного бассейна (пункты 5.2, 5.3 и 5.4), сравнивается с водопропускной способностью малого сооружения (пункты 5.6, 5.7 и 5.8). По результатам данного сравнения устанавливаются три класса сооружения по водопропускной способности:

- объекты, отнесенные к первому (I) классу, обеспечивают пропуск максимальных расчетных и наибольших расходов воды при безнапорном режиме их работы, отсутствии гидрологических дефектов их элементов или при наличии дефектов, которые не влияют на пропуск обращающихся нагрузок, хотя и ухудшают условия обслуживания и снижают долговечность сооружения;

- объекты, отнесенные ко второму (II) классу, обеспечивают пропуск максимальных расчетных расходов воды при безнапорном режиме их работы. Максимальные наибольшие расходы воды пропускаются сооружением в напорном режиме. Кроме того, в малом водопропускном сооружении имеются гидрологические дефекты его элементов, развитие которых может ограничить пропуск обращающихся нагрузок и создать угрозу безопасности движения поездов;

- объекты, отнесенные к третьему (III) классу, не обеспечивают пропуск максимальных расчетных и наибольших расходов воды и работают в напорном режиме, при наличии гидрологических дефектов их элементов, которые угрожают безопасности движения поездов, требуют особых условий эксплуатации вплоть до введения предупреждений об ограничении скоростей движения поездов.

5.9.2 На малых водопропускных сооружениях, отнесенных к I классу по водопропускной способности, выполняются работы текущего содержания, предусмотренные Инструкцией по содержанию искусственных сооружений и другими нормативными документами, действующими в ОАО "РЖД".

5.9.3 На малых водопропускных сооружениях, отнесенных ко II и III классам по водопропускной способности, должны быть организованы постоянные наблюдения при пропуске паводковых и ливневых вод. Кроме того, данные сооружения должны быть внесены в Перечень особо опасных мест по пропуску ледохода и паводка.

5.9.4 На малых водопропускных сооружениях, соответствующих II классу по водопропускной способности, необходимо предусматривать работы по дополнительной расчистке и углублению подмостового русла (для малых мостов), а также подводящей и отводящей частей русла (для всех малых водопропускных сооружений). Кроме того, необходимо устраивать противофильтрационные экраны, выполнять работы по укреплению конусов и откосов насыпи, обеспечивать водонепроницаемость швов между звеньями труб и секциями фундаментов, а также замену оголовков труб на оголовки конической формы. Вместе с этим необходимо провести расчеты и обеспечить устойчивость откосов железнодорожной насыпи с учетом фильтрации воды и гидродинамического воздействия.

5.9.5 Малые водопропускные сооружения, отнесенные к III классу по водопропускной способности, должны быть реконструированы с увеличением отверстия для обеспечения пропуска максимальных расчетных и наибольших расходов воды.

1. Пособие по гидравлическим расчетам малых водопропускных сооружений/ВНИИ транспортного строительства (ЦНИИС), Главное управление проектирования и капитального строительства (ГУПиКС) Минтрансстроя СССР. - М.: Транспорт, 1992. 408 с.

Км __, пк __, тип сооружения __, отверстие __, дата обследования плотины__.

Территориальная организация - владелец плотины ___.

Обследование произвел ______ (________). Проверил ______ (________)

Представитель территориальной организации - владельца плотины _________