ОГРАДИТЕЛЬНЫЕ СООРУЖЕНИЯ

ОГРАДИТЕЛЬНЫЕ СООРУЖЕНИЯ - Гидротехн. сооружения для защиты акваторий от волнения, течения, наносов, ледохода. Различают внеш. и внутр. О. с. Внешние располагают по мор. наружи, контуру ограждаемой акватории, внутренние делят акваторию на части и препятствуют развитию местного волнения. По расположению О. с. в плане различают волноломы, обе оконечности к-рых не соединяются с берегом, и молы, примыкающие одним концом к берегу, а также оградит, дамбы, сооружаемые для защиты подходных каналов порта. В зависимости от естеств. условий и назначения порта его акватория может быть защищена одним молом, одним волноломом или сист. молов и волноломов. Расположение О. с. и ворот порта в плане устанавливается с учетом условий естеств. режима р-на побережья. По способу обеспечения устойчивости О. с. разделяют на гравитационные, устойчивость к-рых на сдвиг и опрокидывание обеспечивается собств. массой, и свайные, устойчивость к-рых полностью или частично обеспечивается заделанными в основание сваями (колоннами). По проницаемости для воды различают О. с. типа сплошных или сквозных преград. Первые полностью перекрывают толщу воды, доходят до дна, а вверху несколько возвышаются над уровнем спокойной воды. Во вторых О. с. волногасящая констр. обычно расположена только в верх, части. Общие требования к констр. О. с. обусловлены особенностями их возведения на незащищенных или полузащищенных от волнений акваториях. Предпочтительны констр. О. с., к-рые допускают мор. работы при наиб, неблагоприятных гидромет. условиях и в кратчайшие сроки. Такими О. с. являются крупные сборные или набросные констр. из тяжелых элементов, изготовленные на берегу. Выбор типа и констр. О. с. зависит от естеств. условий побережья, назначения сооружения, наличия строит, материалов, произв. базы, ср-в механизации, опыта строительства. Из гидрологич. условий первостеп. значение имеет волнение. Характер взаимодействия волн с О. с. зависит от параметров волн, глубин, от формы О. с. Геологич. условия также влияют на выбор констр. О. с. Для скальных оснований предпочтительны О. с. гравитац. типа. На мягких основаниях при достаточной несущей способности можно возводить О. с. гравитационного и свайного типов. Учитывают также характер движения наносов, изменяемость дна, берег, линии. Наиб, распространены О. с. типа сплошной преграды, к-рые в поперечном сечении имеют вид сооружений верт., откосного или смеш. профиля. О. с. верт. профиля строят в виде верт. стенки (иногда ячеистой или свайной констр.), к-рая отражает подходящую волну. В болылинстве случаев они бывают гравитационными и состоят из 3 осн. частей: постели, верт. стенки и надстройки. Набросные или отсыпные постели предназначены для выравнивания поверхности дна, более равномерного распределения давлений на естеств. основания, а также для защиты оснований от размыва. При плотных нескальных основаниях с достаточной несущей способностью постель обычно включает каменную призму и обратный фильтр из карьерной мелочи, щебня, гравия. При слабых грунтах в постель дополнительно включают песчаную подушку, а иногда устраивают верт. песчаные дрены. На скальных основаниях только выравнивают поверхность слоем камня или бетоном в мешках. Постели погут быть расположены на поверхности дна либо частично или полностью заглублены для обеспечения достаточных глубин у стенки, для удаления верх, слабого слоя отложений или с целью исключения действия разбивающихся волн на стенку. Верт. стенки возводят из бетонных массивов, ряжей, оболочек большого диам., свайных рядов. Толщина стенки зависит от волновых нагрузок, свойств грунтов в основании, констр. стенок. Высоту верх, и ниж. кромок стенки назначают с учетом колебаний уровня воды и характера волновых воздействий. По длине стенка разделяется на секции, размеры к-рых зависят от геологич. условий и констр. стенок. Надстройка представляет собой обычно монолитную, реже сборно-монолитную констр. и состоит из плиты и парапета. Своей массой она увеличивает устойчивость стенки, объединяет ее элементы в единое целое, исключает или ограничивает перелив воды через О. с., а также служит для установки шварт, и отбойных приспособлений, навиг. знаков, прокладки инж. сетей. Для удобства трансп. операций верх, кромка плиты должна быть на уровне портовой террит. и располагаться выше гребней волн на ограждаемой акватории. При стр-ве О. с. используются: обыкнов. массивы — прямоугольные блоки из бетона или бутобетона массой 5 — 100 т; циклопич. массивы — бетонные блоки массой 250— 450 т; ячеистые массивы — бетонные или железобетонные пустотелые констр. с днищами или без днищ. Возможны курсовая кладка массивов — гориз. рядами (курсами) с перевязкой швов, причем возводится одноврем. ряд секций сооружения, или столбовая кладка, при к-рой каждая секция сооружения возводится отдельно на полную высоту. Массивы-гиганты — железобетонные ящики (понтоны) больших размеров с днищами и внутр. перегородками, к-рые изготовляют на берегу, затем спускают на воду, транспортируют на плаву, устанавливают на постель и заполняют песком, камнем, бетоном. Их масса достигает неск. тыс. тонн. Иногда используют стальные понтоны. Массивы-гиганты могут иметь прямоугольное поперечное сечение с консольными выступами днища или без выступов или трапецеидальное с расширением в ниж. части. Массивы-гиганты с перфорир. передней стенкой и отсеками, не заполненными балластом с мор. стороны, представляют собой камеры гашения волн. Гашение осуществляется за счет неполного отражения волн от перфорир. стенки, сдвига во время фаз волнового давления на стенку изнутри и снаружи, рассеивания энергии из-за турбулентных процессов и снижения ударных эффектов. Суммарная площадь отверстий принимается 0, 25—0, 33 поверхности фасада стенки. Ряж — деревянная или железобетонная констр. коробчатой формы с днищем и внутр. перегородками. Ряжи изготовляют на берегу, затем спускают на воду, буксируют к месту установки, заполняют камнем и уста навливают на подготовл. основание. Распространены также О. с. из верт. цилиндрич. железобетонных оболочек большого диам. (^ 15 м), заполненных сыпучими материалами; их частично погружают в грунт либо устанавливают на каменную постель или скальное основание. О. с. свайной констр. менее удовлетворяют требованиям к мор. гидротехн. стр-ву; их можно строить на достаточно защищенных от волнения акваториях (вые. волн до 3, 5 м) и при основаниях, допускающих устройство шпунтовых стенок (сплошных свайных рядов). Более распространены сооружения 2-рядной констр., представляющие собой 2 скрепленные между собой параллельные верт. стенки (из стального шпунта, колонн-оболочек) с сыпучим заполнением из камня, гравия, песка. Имеются сооружения однорядной констр. из стальных и железобетонных оболочек малых диаметров (до 2м). Иногда применяют свайные сооружения ячеистой констр., представляющие собой в плане ячейки цилиндрич. или сегментного типа, образуемые стальными шпунтовыми стенками-оболочками с сыпучим заполнением. О. с. подвергаются воздействию значит, волновых нагрузок. Вблизи них развиваются интенсивные донные потоки, к-рые могут размывать основание, повреждать каменные постели и даже вызывать аварии сооружений. Поэтому нередко требуется устройство спец. защиты естеств. оснований от размыва. Для О. с. верт. профиля характерен меньший расход материалов, чем для сооружений откосного профиля, особенно при больших глубинах и проч. основаниях. О. с. откосного профиля сооружают из наброски камня, массивов или фасонных блоков. Они частично или полностью гасят подходящую волну на наклонной поверхности мор. откоса и внутри пористого тела наброски. О. с. из сортированного камня более экономичны по расходованию материалов и при наличии крупных камней могут возводиться для защиты акваторий от волн большой высоты. Широко распространены О. с. из наброски сортированного камня с защитными покрытиями из обыкнов. бетонных массивов. Для таких сооружений, не требуются камни большой массы, они значительно дешевле, чем сооружения с наброской искусств, блоков. О. с. из наброски сортированного камня с защитными покрытиями из фасонных блоков получили распространение с 50-х гг. XX в. Фасонные бетонные или железобетонные блоки разнообразной формы укладывают на откосах со стороны моря. По сравнению с обыкнов. массивами они имеют меньшую массу, хорошо сцепляются друг с другом, что позволяет создавать более крутые откосы набросок, уменьшать высоту наката волн и всплесков. Благодаря меньшим высоте и объему набросок, использованию кранов меньшей мощн. улучшаются экон. показатели. Недостаток метода — сложность изготовления фасонных блоков. Наиб, распространены О. с. из наброски обыкнов. массивов массой 30—60 т в зависимости от параметров волн, пологости откосов, форм и глубин расположения элементов. Берменные массивы защищают от размыва каменную постель. Бордюрные массивы окаймляют наброску по подошве откоса. Достоинства О. с. откосного профиля по сравнению с др. сооружениями: простота констр. и производства работ; возможность стр-ва на слабых основаниях, на разл. глубинах, при любых параметрах волн и характере волнения;способность сохранять свои функции при повреждениях; простота ремонта и восстановления (наброской нов. элементов допол-ного профиля); пониж. требования к погодным условиям при мор. работах. Недостатки: большой расход строит, материалов, особенно при больших глубинах; невозможность использования сооружения в качестве причального; опасность повреждения судов при навале на сооружения. О. с. откосного профиля целесообразно возводить при небольших глубинах (особенно на слабых основаниях), при к-рых О. с. верт. профиля испытывают усил. действие разбивающихся или прибойных волн. О. с. смеш. профиля состоят из разл. элементов верт. и откосного профилей. Включают верт. гравитац. стенку на значит, по размерам каменной постели. Подходящие волны отражаются от сооружения. По конструктивным особенностям аналогичны О. с. верт. профиля. Они целесообразны при больших глубинах, когда нельзя применять О. с. верт. профиля из-за больших напряжений в основании, а сооружение откосного профиля неэкономично из-за большого расхода материалов. О. с. сквозного типа включает верх, пролетное волнозащитное строение, опирающееся на отд. опоры (мостовой тип). В отличие от О. с. типа сплошной преграды оно только частично отражает подходящую волну и задерживает плавающий лед. Устойчивость обеспечивается сопротивлением опор и грунта основания. Пролетные строения — волногасители расположены только в верх, части толщи воды и представляют собой преграды в виде тонких стенок, коробов и др. конструкций. Опоры могут быть гравитационными, свайными или др. типов. Сооружение может одноврем. использоваться как причальное, тогда его констр. выполняется с учетом доп. требований. В О. с. с тонкими экранами волногаситель имеет вид тонкой стенки, ниж. край к-рой несколько заглублен ниже поверхности воды. Экраны могут быть верт. и наклонными, а также одиночными, в 2 ряда и т. п. Сооружения с экраном ящичного типа (прямоугольным в поперечном сечении) более эффективны, чем с тонким экраном. Чем больше заглубление и ширина ящичного экрана, тем полнее гашение. Волногаситель может иметь и др. констр. — напр, в виде стальной решетки. О. с. сквозного типа целесообразны для постоянной или врем, защиты акваторий от волнения при относительно малой высоте волн (до 3—4 м) и значит, глубинах, когда нерационально перекрывать всю толщу воды сооружениями типа сплошной преграды.