Под Читой в узкой полосе отвода федеральной трассы «Амур» построено уникальное противоселевое сооружение
Общий вид на селеудерживающий барьер
Под Читой завершился монтаж уникального селеудерживающего барьера. Сооружение предназначено для защиты участка федеральной трассы Р-297 «Амур» Чита – Хабаровск от селей. Гибкий сетчатый барьер имеет высоту 10 и протяженность 282 метра, что делает его крупнейшим в мире. Но главная особенность заключается в том, что специалистам удалось выполнить инженерную защиту дороги, разместив сооружение в узкой полосе отвода.
Внезапные риски
Риски селей ранее не были характерны для Читинского района. Все изменилось летом 2018 года. После продолжительных осадков 25 июля на 17 км трассы «Амур» со склона горы Кучугыр сошел мощный селевой поток. Расчистка автомобильной дороги от селевых масс заняла больше недели! Движение автотранспорта было открыто лишь вечером 3 августа.
Сход селевого потока на 17 км федеральной трассы Р-297 «Амур»
После инцидента были проведены изыскания, в ходе которых инженеры выявили три селеопасных бассейна общей площадью 92 тысячи квадратных метров, а также установили высокую степень риска повторных селей. Причем расчетный суммарный объем потока превышал 50 тысяч кубометров.
Для защиты дороги от такого крупного селя, при традиционном решении задачи, потребовалось бы возвести противоселевую дамбу высотой порядка 15 метров, с шириной основания 20-30 метров.
План размещение противоселевого сооружения
«Заказчик – ФКУ Упрдор Забайкалье – поставил задачу выполнить противоселевые мероприятия в границах полосы отвода автодороги, поэтому вариант с дамбой отпадал как невозможный для выполнения в заданных границах, – рассказывает главный конструктор компании «ГЕОИЗОЛ Проект» Павел Александров. – На этапе предпроектных проработок также мы рассматривали варианты с устройством искусственных сооружений: эстакады или закрытого селепропуска – для перенаправления разрушительного потока под проезжей частью. Но в результате технико-экономического сравнения выбор сделан в пользу гибкого селеудерживающего барьера на железобетонном основании».
Устройство селеудерживающего барьера. Разрез
Сделано в России
В классическом исполнении гибкий сетчатый барьер состоит из металлических стоек, натянутой между ними высокопрочной стальной сетки и системы тросов и оттяжек с демпфирующими элементами – гасителями энергии. Как правило, конструкция устанавливается поперек русел, по которым сходит сель. Барьер воспринимает ударные нагрузки селевого потока, удерживает твердый сток и при этом пропускает воду.
Такие барьеры на протяжении многих десятилетий широко применяются в странах альпийского горного региона. Свои разработки были и в России. Однако массовое применение таких конструкций произошло в рамках подготовки к Зимним Олимпийским играм в Сочи.
Селеудерживающий барьер в Сочи
В частности, Группа компаний «ГЕОИЗОЛ» в рамках выполнения комплексной инженерной защиты олимпийских объектов реализовала ряд проектов в горном кластере российского курорта. Здесь применялись конструкции зарубежного производства, которые со временем уступили место отечественным разработкам, в том числе инновационным техническим решениям.
«Высокопрочная кольчужная сеть – это уникальный материал, изготовление которого сопряжено с большими трудозатратами. Сегодня мы являемся крупнейшим производителем таких сетей в мире и поставляем их на все континенты», – говорит главный инженер «Геобарьер» Виталий Курбатов.
Кольчужная сеть
Кольца плетутся из канатной высокоуглеродистой проволоки. По сути – это высокопрочный стальной канат толщиной 20 мм без начала и конца. Каждое кольцо диаметром 420 мм вплетается в шесть соседних, образуя полотно кольчужной сети, прочность которой на разрыв составляет свыше 1500 кН на погонный метр.
Индивидуальный проект
Расчеты показали, что с учетом всех особенностей, среди которых высокие нагрузки, специфика рельефа и необходимость размещения сооружения в узкой полосе отвода дороги, классическое исполнение противоселевого барьера окажется неэффективным. Конструкция была разработана индивидуально для данного проекта и включала компактно размещенные элементы большой жёсткости.
Сооружение представляет собой надстройку (непосредственно барьер, состоящий из стоек и кольчужной сети) на железобетонном основании.
Общий вид на барьер
В качестве фундамента приняты буронабивные сваи диаметром 820 мм заглубленные в материковый гранит. Сваи объединены по верху монолитным ростверком. Конструкция усилена грунтовыми буроинъекционными анкерами GEOIZOL-MP 103/78 длиной 19,5 метров, которые воспринимают часть сдвиговой нагрузки при ударе селевой волны. В бетонном основании выполнены закладные детали, к которым шарнирно закрепляются стойки стального барьера.
Выполненные грунтовые анкеры GEOIZOL-MP
В ходе проведенных расчетов отложения селевых масс выше уровня фундамента имели высоту 9 метров. Учитывая необходимый запас, требуемая эффективная высота барьера составила 10 метров.
Стойки барьера в профиль повторяют очертания греческой буквы лямбда (λ). Стойка состоит из главной мачты, отклоненной от вертикали на 10 градусов по направлению движения потенциального селя (в сторону дороги), и двух подпорок. Поперечную устойчивость стойки обеспечивают канатные оттяжки, которые крепят к середине вертикальной мачты.
Стойки барьера повторяют очертания греческой буквы лямбда
Сверху и снизу лямбда-стойки объединены несущими канатными поясами прочностью на разрыв 316 кН. Несущие канаты крепят к петлям закладных элементов через энергопоглотители.
Лямбда-стойки установлены с шагом в 6 метров. Каждая пара образует секцию (всего их 47), которая перекрывается полотном кольчужной сети. Сеть при помощи такелажных скоб сверху и снизу крепится к несущим канатам. Края сеток соединены между собой, образуя сплошное непрерывное полотно. Согласно расчетам барьер в нижней точке выдерживает давление потока свыше 140 кПа.
Узлы крепления оттяжек
Общая масса металлоконструкций барьера превысила 350 тонн.
Отличительная особенность реализованного решения противоселевой защиты участка федеральной трассы «Амур» заключается в компактности габаритов селеудерживающего барьера. Это позволило заказчику не затрагивать вопросы землеотвода и выполнить работы в рамках капитального ремонта участка трассы км 10 – км 20. Строительство уникального сооружения было организовано в круглосуточном режиме силами компании «УМ ГЕОИЗОЛ».
Илья Безручко
Статья опубликована в издании «Строительная газета» №46 (10774) 8 декабря 2023 г., с. 11.
