ГОСТ 33154-2014. Межгосударственный стандарт. Дороги автомобильные общего пользования. Изыскания тоннелей. Общие требования

8.4 Инженерно-гидрометеорологические изыскания

8.4.1 ИГМИ для подготовки проектной документации должны обеспечивать изучение климатических условий территории и гидрологического режима водных объектов, пересекаемых трассой, с детальностью, необходимой и достаточной для разработки проектной документации, обеспечения строительства тоннеля.

8.4.2 В процессе выполнения ИГМИ следует изучить температурный и ветровой режимы, режимы осадков и влажности по территории прохождения тоннеля, а также уровневый, стоковый и ледотермический режимы, гидравлические условия, характер движения взвешенных и донных наносов, деформации речных русел и берегов, гидрохимический состав воды водных объектов, пересекаемых тоннелем.

8.4.3 Полученные в результате ИГМИ материалы должны быть достаточными для решения следующих задач:

- выбора участка и створа перехода тоннеля через водный объект на основе технико-экономического сравнения вариантов в границах притрассовой полосы;

- выбора основных параметров тоннеля и разработки проекта организации его строительства;

- разработки рекомендаций по инженерной защите тоннеля от неблагоприятных гидрометеорологических воздействий (селевые потоки, снежные лавины, активное развитие русловых и пойменных деформаций);

- оценки негативного воздействия тоннеля на гидрологический и русловой режим водотоков (или водоемов);

- разработки рекомендаций по инженерной защите водного объекта от неблагоприятного воздействия тоннеля в период его строительства и эксплуатации;

- организации системы мониторинга за опасными гидрометеорологическими процессами и явлениями при возможности их проявления на территории строительства тоннеля.

8.4.4 До начала выполнения полевых работ следует осуществить:

- оценку степени гидрологической и метеорологической изученности района;

- выбор ближайших стационарных гидрологических, метеорологических станций и постов и проведение предварительной оценки возможности их использования в качестве опорных на исследуемой территории;

- обработку материалов многолетних наблюдений по району изысканий;

- определение состава и объема полевых работ с учетом сложности гидрометеорологических условий и степени гидрометеорологической изученности.

8.4.5 При выполнении ИГМИ предварительно должна быть собрана следующая информация:

- данные по гидрометеорологическому режиму района изысканий, топографические и аэрофотосъемочные материалы, лоцманские карты и данные промерных работ за предшествующие годы, включая материалы ИГМИ, полученные в документации планировки территории под размещение тоннеля;

- о гидрографической сети района изысканий;

- об основных чертах режима водных объектов и возможности проявления опасных гидрометеорологических процессов и явлений;

- об использовании водных ресурсов и хозяйственной деятельности в бассейнах рек;

- о наличии материалов наблюдений по постам (станциям) разных министерств и ведомств, а также материалов ИГМИ прошлых лет с оценкой возможности их использования;

- о местах размещения постов и створов наблюдений;

- о категориях сложности отдельных видов полевых работ;

- о намечаемых методах определения требуемых расчетных гидрометеорологических характеристик.

8.4.6 В состав работ полевого этапа входят:

- рекогносцировочное обследование района прокладки трассы тоннеля и водных объектов;

- многоразовые (повторяемые) наблюдения за метеорологическими характеристиками на территории прохождения трассы (при необходимости);

- гидрологические наблюдения и гидрометрические работы на водных объектах, пересекаемых проектируемым тоннелем, а также на долинных участках трассы, расположенных в зоне влияния гидрологического режима;

- гидроморфологическое описание и промеры глубин на участках переходов через водотоки;

- первичная обработка полевых материалов с привязкой построенных профилей и планов к принятой в проектной документации системе высот.

8.4.7 При рекогносцировочном обследовании для окончательного назначения створа перехода тоннеля через реки должны быть выполнены следующие виды работ:

- определение границы изучаемого участка реки;

- наброска схемы размещения сети планово-высотного обоснования участка реки на переходе и схемы размещения гидрометрических створов и гидрологических постов;

- уточнение отметки исторических и ледоходных уровней высоких вод и зоны затоплений по следам прошедших паводков и опросам старожилов;

- определение ширины и глубины русла и поймы, скорости течения, устойчивости русла и поймы к размыву, границ размывов в паводки;

- уточнение типа руслового процесса, определение характерных особенностей участков переходов, включая форму и морфологические элементы русла и поймы: перекаты, косы, осередки, рукава;

- определение места образования заторов и зажоров льда в период весеннего и осеннего ледохода, направление движения ледохода в пределах поймы;

- определение гидравлических характеристик русла реки и ее пойменных участков для расчетных створов (уклоны водной поверхности, шероховатость русла и поймы и т.д.);

- измерение расходов воды;

- отбор проб воды на химический анализ;

- выявление участков проявления опасных гидрометеорологических процессов и явлений, уточнение вопросов хозяйственного использования водного объекта (наличие гидротехнических сооружений или проектов их предполагаемого строительства, судоходства, лесосплава и пр.).

8.4.8 Полевые гидрологические наблюдения и гидрометрические работы на водных объектах, пересекаемых тоннелем, должны включать:

- наблюдения за режимом уровней воды на гидрологических постах;

- нивелировку гидрологических постов;

- определение гидравлических характеристик русла (уклонов водной поверхности, шероховатости русла и поймы реки);

- измерение скоростей и направления течения на участке перехода;

- измерение расходов воды реки в выбранных гидростворах;

- проведение русловой съемки в створе перехода тоннеля;

- наблюдения за ледовой обстановкой на участках перехода тоннеля, при необходимости проведение ледомерных съемок;

- отбор проб воды для химического анализа на гидростворах;

- отбор проб донных отложений в характерных створах, оценка характеристик наносов и отложений, включая гранулометрический состав;

- измерение расходов взвешенных наносов.

8.4.9 Должен быть выполнен детальный анализ характеристик руслового процесса реки в районе перехода, получены количественные данные о русловых и пойменных деформациях. Должны быть выявлены местные факторы, влияющие на характер морфологического облика русла и поймы, на особенности и темпы их деформаций для разработки прогноза развития руслового процесса и построения прогнозируемого профиля возможного предельного размыва русла реки в створе тоннеля в период его эксплуатации.

8.4.10 Наблюдения за характеристиками гидрологического режима водных объектов и метеорологическими элементами должны предусматриваться в составе ИГМИ для обоснования проектирования тоннелей в случаях:

- недостаточно изученной или неизученной в гидрологическом и (или) метеорологическом отношении территории;

- изученной территории, при наличии сложных гидрометеорологических процессов (русловые процессы, сели, лавины), определяющих условия размещения объекта строительства, и при детальном изучении характеристик гидрологического режима, не подлежащих переносу по длине реки (ледовые условия, скорости течения и др.).

8.4.11 В состав работ камерального этапа должны входить:

- дополнительный сбор, анализ и обобщение материалов гидрологической, метеорологической и картографической изученности территории;

- анализ и обобщение материалов, полученных на предыдущих этапах работ;

- окончательная обработка материалов наблюдений;

- построение графиков связи, зависимостей и т.д.;

- приведение коротких рядов наблюдений к многолетнему периоду;

- определение расчетных максимальных и меженных характеристик гидрологического режима для створов пересечения водных объектов тоннелем;

- оценка русловых и пойменных деформаций рек на участках намечаемого пересечения их трассой с учетом вариантности расположения створов переходов;

- построение прогнозируемых профилей предельного размыва русел рек в створах переходов;

- составление технического отчета.

8.4.12 При проектировании тоннелей в районах возможного проявления опасных гидрометеорологических процессов и явлений в составе ИГМИ должны быть предусмотрены специальные работы и исследования, обеспечивающие получение материалов, необходимых для установления характеристик и прогноза развития отмечаемых процессов и явлений.

8.4.13 К неблагоприятным территориям для размещения тоннелей по гидрологическим условиям следует относить:

- зоны схода селевых потоков;

- зоны схода снежных лавин;

- берега рек и водоемов со скоростью перемещения линии среза и бровки абразионного уступа более 1 м/год;

- территории, подверженные воздействию катастрофических паводков или наводнений.

8.4.14 При необходимости строительства тоннелей в селеопасных районах состав работ при выполнении ИГМИ должен быть направлен на выявление селеопасных водосборных бассейнов, пересекаемых трассой, установление закономерностей возникновения селевых потоков различных типов и получение необходимых данных для проектирования сооружений инженерной защиты.

В предполевой период следует осуществлять сбор, анализ и обобщение следующей информации:

- о повторяемости селей и факторах, предшествующих их активизации, продолжительности селеопасного периода;

- о генетическом типе наблюдавшихся селей (дождевые, возникающие за счет таяния снегов или льдов, прорыва озер и запруд);

- о составе селевой массы, мощности селевых потоков, скорости движения, расходах, гранулометрическом составе, плотности и объеме рыхлого обломочного и песчано-глинистого материала в очагах и на конусах выноса.

Сбору должны подлежать также данные гидрометеорологических наблюдений, включая значения температуры и влажности по высотным поясам и сезонам года, распределение и интенсивность атмосферных осадков в бассейне, периоды таяния снегов и ледников, режим постоянных и временных водотоков, экстремальные значения гидрометеорологических характеристик.

При маршрутных наблюдениях должны выполняться обследования селеопасных бассейнов (очагов зарождения, зон питания, транзита и разгрузки селей) с установлением особенностей продольного профиля постоянных и временных водотоков, определяющих условия транзита селей, мест образования заторов и разгрузки селевых потоков.

При полевых работах должны определяться основные гидрографические и гидравлические характеристики селеопасных бассейнов, русла и поймы, типы русловых деформаций и их характер, интенсивность, направленность и формы проявления русловых деформаций на рассматриваемом участке.

Для обоснования проекта защитных сооружений должны быть получены следующие характеристики селевых потоков, определяемые в результате выполнения комплексных ИИ: скорость и характер движения, расход потока, объемная концентрация твердой составляющей в селевой массе, гидравлический радиус потока, время добегания до расчетного створа.

8.4.15 При подготовке проектной документации по строительству тоннелей в лавиноопасном районе в составе изысканий следует предусматривать:

- сбор результатов метеорологических наблюдений;

- дешифрирование аэрокосмических фотоснимков;

- составление на основе дешифрирования космоснимков, результатов лазерного сканирования, а также фондовых материалов комплексной карты лавиноопасных зон в масштабе от 1:25000 до 1:10000;

- полевые снегомерные съемки;

- маршрутные наблюдения в летнее время.

Сбору, анализу и обобщению должны подлежать данные многолетних наблюдений по ближайшим к трассе метеостанциям и гидропостам, включая следующие сведения:

- общая сумма и распределение по месяцам твердых атмосферных осадков;

- число дней с осадками и их количество за каждый месяц;

- наибольшая интенсивность, длительность снегопада, количество осадков за снегопад;

- наибольшая и средняя высота снежного покрова, плотность снега;

- даты перехода среднесуточной температуры воздуха через 0 °C (осенью и весной);

- среднесуточные и экстремальные температуры воздуха зимой;

- число дней с оттепелями, наибольшая и наименьшая продолжительность оттепелей, наибольшая температура при оттепелях;

- среднемесячная и экстремальная влажность воздуха (абсолютная и относительная);

- преобладающие и максимальные скорости ветра, преобладающие направления;

- число дней с метелями в каждом месяце.

Сведения о сошедших лавинах следует получать в дорожных (эксплуатационных) службах, снеголавинных станциях (при их наличии) и у местных жителей.

При проведении снегомерных съемок должна определяться высота, плотность снежного покрова, отмечаться состояние снежного покрова, производиться описание его строения.

При маршрутных наблюдениях в летнее время следует фиксировать местоположение конусов выноса лавин, их абсолютные высоты, длину завала по трассе тоннеля, примерную мощность и направление схода лавины по следам на деревьях и на поверхности склона, экспозицию и форму лавиноопасного склона.