Глава XIV. ИЗЫСКАНИЯ ПЕРЕХОДОВ ЧЕРЕЗ МАЛЫЕ
ВОДОТОКИ
§ 61. ТОПОГРАФО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
Для определения рациональных размеров отверстий малых водопропускных
сооружений и их детального проектирования необходимо получение
топографических характеристик по каждому пересекаемому водотоку.
Получение этих характеристик связано с выполнением следующих
топографо-геодезических работ:
сбор и получение топографо-геодезических материалов, а также материалов
предшествующих изысканий;
определение гидрографических характеристик бассейнов для расчета стока;
нивелировка продольного уклона водотоков в районе переходов, живых
сечений и морфостворов;
съемка детальных планов переходов;
съемки для проектирования дамб обвалования и других регуляционных
сооружений, спрямляющих и отводящих русел.
Как правило, основные топографо-геодезические
работы на переходах через малые водотоки выполняют на стадии
технического проекта. При рабочем проектировании исправляют лишь
недочеты, которые могут быть обнаружены при составлении технического
проекта, изменении трассы в связи с разработкой местных улучшающих
вариантов или укладкой окончательной трассы. Кроме того, при
необходимости выполняют съемки сложных мест индивидуального
проектирования переходов через малые водотоки. На автомобильных дорогах
съемки детальных планов выполняют на всех переходах при рабочем
проектировании.
Все работы подразделяются на подготовительный, полевой и камеральный
периоды. В подготовительный период изучают и собирают топографические
карты, планы, материалы прошлых изысканий и аэрофотосъемки. В отдельных
сложных случаях оказывается необходимым организовывать аэрофотосъемку в
размерах, требуемых для получения расчетных данных.
Согласно требованиям ВСН 63-67 масштабы карт должны быть такими, чтобы
бассейны изображались на планах площадями не менее 5 см2. С учетом этого
требования предпочтительны масштабы 1 : 25 000—1 : 10000.
Определение необходимых гидрографических характеристик водосборов
производится по собранным топографическим материалам. При их
недостаточности или отсутствии, а также в случаях, когда на имеющихся
планах и картах бассейн выражен неясно, площадь его составляет менее
0,25 км2 или он выражается на карте площадью менее 5 см2, производят
натурные полевые обследования бассейнов. Полевые обследования малых
водотоков обязательны в предгорных местностях с неустойчивым характером
русел.
Способы полевых обследований бассейнов в натуре могут быть различными в
зависимости от конкретных условий. В практике проектирования находят
применение следующие способы.
При необходимости определения границ бассейнов путем непосредственного
их обследования в незаселенной и открытой местностях с хорошо
выраженными водоразделами целесообразна прокладка теодолитных ходов по
боковым и верховым водоразделам с замером расстояний и румбов (рис.
XIV-1) с фиксацией истоков, смежных водоразделов, мест переливов из
одного бассейна в другой.
При хорошо выраженном верховом водоразделе прокладывают теодолитный ход
по водоразделу, а также аналогичные хода по дну логов от трассы дороги
до водораздела.
Установление боковых границ водоразделов производят по водораздельным
точкам продольного профиля дороги и общим «очертаниям верхового
водораздела и соседних логов. В сложных случаях уточняют границы
бассейнов путем их обхода по румбу вдоль боковых водоразделов или
прокладки теодолитных ходов (рис. XIV-2).
В предгорных и других районах, где малые водотоки образуются из больших
путем выплеска воды из русла на пойму, прокладывают теодолитные хода
вдоль русла малых водотоков до мест их образования с целью определения
длины водотока, размеров его собственной водосборной площади и мест
возможного притока воды из других водотоков.
При определении границ бассейнов в заселенной местности с неясно
выраженными водоразделами применяется способ разбивки магистральных
тахеометрических ходов вдоль трассы дороги, располагаемых на различных
расстояниях друг от друга в зависимости от местных условий и
необходимости выявления конкретных водораздельных пространств (рис.
XIV-3).
При прокладке этих ходов производится минимальная рубка визирок с
произвольными расстояниями между горизонтальными углами поворота.
С начала хода измеряются углы поворота, расстояния и вертикальные углы
на резких переломах рельефа и стоянках инструментов с целью возможного
построения в дальнейшем продольного профиля хода.
Для выявления отдельных частных водоразделов прокладывают висячие
теодолитные ходы от магистрального хода или трассы дороги.
Определение водораздельных контрольнйх точек между бассейнами
производится по построенным продольным профилям этих ходов (рис. XIV-4).
Этот метод наиболее эффективен для выявления границ малых водосборов,
входящих в систему больших бассейнов, но в ряде районов он с успехом
применялся и для выявления границ больших и средних бассейнов со
слабовыраженными боковыми водоразделами.
При необходимости установления границ верхового водораздела в вершинах
его устанавливают в открытой местности вехи, а в закрытой зажигают
костры или сигнальные ракеты и путем засечек теодолитом с трассы
производят съемку контрольных точек главного водораздела, по которым
затем и проводят линию водораздела.
Окончательное уточнение границ между водосборами должно быть произведено
по замыкающему створу, совпадающему с трассой проектируемой дороги.
Указанное уточнение целесообразно производить по продольному профилю
дороги.
На рассматриваемой площади каждого бассейна должны быть определены в
качестве факторов, аккумулирующих сток, площади болот, озер, водоемов,
огражденных капитальными плотинами, и лесов.
Площади болот для расчета по методу ВСН 63-67 определяют только на
бассейнах площадью более 10 км2.
Е. В. Болдаков [22] рекомендует отдельно учитывать площади, занимаемые
лесом и кустарником, и считать 2 км2 площади кустарника эквивалентным 1
км2 леса.
При наличии на водосборах существующих автомобильных или железных дорог
определение границ бассейнов и расчетных расходов производится с учетом
их положения.
В результате этих работ должны быть собраны следующие сведения:
местоположение бассейна по трассе дороги, площадь 'бассейна, длина
водотока;
отметки водотока у истока и расчетного створа, характер рельефа бассейна
(равнинный, холмистый, торный) и уклон лога;
типы почв, видовой состав растительности и их распространение по площади
бассейна;
наличие и местоположение озер, болот, марей, бессточных впадин, пахотных
земель, карстов, мерзлоты и др.;
наличие и местоположение прудов, водохранилищ, каналов, арыков, плотин,
запруд, барражей, мельниц, мостов и других искусственных сооружений.
После установления границ бассейнов, пересекаемых дорогой, составляют
общий план бассейнов (рис. XIV-5), на котором показывают трассу дороги,
ее варианты, границы бассейнов, русла водотоков, лога с притоками,
существующие дороги и искусственные сооружения, озера, болота, мари,
границы лесов, пашни и другие угодья, а также населенные пункты.
В результате работ по определению гидрографических характеристик
составляют:
сводный план бассейнов и планы отдельных сложных бассейнов;
ведомость расчетных данных по трассе дороги, конкурирующим вариантам и
обследуемым существующим дорогам с указанием исходных для определения
стока гидрографических характеристик по принятому в проекте методу
расчета;
материал выполненных полевых обследований (планы, маршруты, профили по
водоразделам и границам бассейнов).
В месте устройства малого сооружения снимают продольный профиль по руслу
водотока, а в случае косого пересечения дополнительно по оси сооружения.
Продольный профиль используют для расчетов отверстий сооружений и
размеров допустимой аккумуляции, а также для проектирования
конструктцвных элементов водопропускного сооружения. Размеры съемки
определяют в зависимости от назначения продольного профиля и задаются
специально заданием на изыскания.
На водотоках, где производят морфометрическое обследование (см. § 62),
разбивают один или два морфоствора в районе перехода нормально к
направлению течения. Протяжение морфостворов определяется предполагаемой
отметкой расчетного уровня с запасом по высоте не менее чем на 0,5—1,0
м.
На малых водотоках с наличием сложной системы боковых логов, а также в
местах искусственной аккумуляции стока оказывается необходимым снимать
поперечные сечения. Количество этих поперечников и их длина зависят от
конкретных условий.
Для проектирования сооружений используют план в горизонталях полосы,
снимаемой вдоль трассы, а в необходимых случаях производят детальную
съемку в местах устройства малых мостов и труб.
Размеры съемок должны быть не менее 200 м вверх и 150 м вниз от створа
перехода для малых водотоков.
Масштаб съемки принимают 1 : 500—1 : 1000,
горизонтали через 0,5—1,0 м. В горной местности масштаб съемки принимают
равным 1 : 200.
Для сооружений, отверстия которых определяют с учетом аккумуляции воды,
в отдельных случаях необходимо выполнить съемку пазухи перед
сооружением, где будет скапливаться вода. План пазухи составляют в
горизонталях в масштабе 1 : 1000—1 : 5000 в зависимости от ее размеров.
Для проектирования перехода в подпоре от основной реки, например, при
трассировании долинного хода, необходима съемка выше сооружения в
пределах подтопления, вызванного подпирающей рекой.
Для проектирования дамб обвалования и регуляционных сооружений
необходимо проложение на местности осей этих сооружений с последующей
нивелировкой и закреплением. В ряде случаев необходима детальная съемка
местности с шириной полосы вдоль сооружений, достаточной для размещения
проектируемых сооружений. Для проектирования дамб обвалования на
равнинной местности может оказаться необходимым инструментальное
обследование местности с целью выбора наиболее высоких мест их
расположения.
Для устройства спрямляющих и отводящих русел необходима детальная
съемка. Масштаб съемки и ее размеры принимают в зависимости от длины
проектируемых русел. При съемке учитывают необходимость детального
освещения мест начала и конца спрямляющих и отводящих русел.
В отдельных случаях для назначения положения новых .русел необходима
ситуационная съемка.
После назначения по плану положения проектируемых русел необходим их
вынос в натуру и нивелировка (продольного профиля водотока по
проектируемому направлению русел. Нивелировку продольного профиля
производят выше и ниже начала и конца спрямляющих и отводящих русел на
расстояние не менее четырехкратной ширины водотока.
При проектировании косоторных сооружений выполняют съемки в пределах
всего комплекса сооружений (водопропускного сооружения, подходных и
выходных быстротоков, перепадов, водобойных колодцев и других
сооружений).