Для защиты объектов и снижения возможных разрушений и потерь среди населения в селеопасном районе возводятся противоселевые сооружения, позволяющие:
а) задержать селевые выносы выше защищаемого объекта;
б) отвести селевой поток от защищаемого объекта или пропустить его через объект;
в) стабилизацию и защиту русла от размыва;
г) обеспечить снижение силы ударного воздействия селевого потока.
Задержание селевых выносов осуществляется путем устройства запруд, селезащитных плотин (дамб) или котлованов-наносоуловителей. Запруды и селезащитные плотины предназначены для задержания выносов и больших объемов твердого стока, а также стабилизации и защиты русла. Они возводятся из камня, бетона, железобетона, металла в виде глухих или решетчатых стенок, перегораживающих русло. Наносоуловители предназначены для уменьшения скорости селевого потока, вследствие оседания твердой массы.
Рис. 19. Схема задержания селевых выносов и стабилизации русла
Где: h – высота селевого потока; В – расстояние между запрудами, которое не должно превышать: при h = 3–5 м. и крупности обломков более 0,5 м. – В£ 120 м.; при h = 1,5–3 м. и крупности обломков до 0,4 м. – В £ 60 м.; при h = 1,–1,5 м. – В £ 40 м.
Рис. 20. Наносоуловитель
Для отвода селевого потока от объекта и его торможения возводятся селеотводящие сооружения (селерезы, стенки), селеспуски, селепропускные сооружения, селенаправляющие и селеотбойные сооружения, тормозящие и другие простейшие сооружения.
Селеотводящие сооружения (селерезы, стенки) предназначены для направления селевого потока в сторону от защищаемого объекта. Возводятся высотой Нэф = h + V2 /(2g).
Рис.21. Селерезы (план)
Селеспуски предназначены для переброски селей через защищаемые объекты (дороги, трубопроводы и т.д.) и представляют собой лоток, закрепленный на железобетонных рамах или каменноарочных опорах, продолжая селевой поток (русло).
Рис. 22. Селеспуск
Селепропускные сооружения предназначены для пропуска селевых потоков под защищаемым объектом в виде бетонных лотков-быстротоков и каналов.
Рис. 23. Селепропускные сооружения
При возведении селеспусков на одном уровне с защищаемым объектом их устраивают в виде канализированного русла. Такие сооружения наиболее эффективны при пропуске селевого потока через населенные пункты.
Рис. 24. Канализированное русло селевого потока
Селенаправляющие (подпорные стенки, опояски, дамбы), селеотбойные (полузапруды, буны, шпоры) сооружения предназначены для защиты объектов, расположенных вдоль русел. Селенаправляющие сооружения в виде стенок устраиваются вдоль берега в местах его наиболее интенсивного размыва. Селеотбойные сооружения устанавливают под углом 25° к оси потока, причем один конец сооружения закрепляют в защищаемый берег, что позволяет отклонить направление потока к противоположному берегу. Сооружения данного типа устраиваются из камня, железобетона или бревен.
Тормозящие сооружения (надолбы, земляные и каменные холмы) предназначены для уменьшения скорости селя на склонах с крутизной до 15°. При высоте сооружения Нт ³ h расстояние между ними в ряду принимается 4Нт, а расстояние В между рядами принимается 6Нт, где Нт – высота тормозящего сооружения.
Простейшие сооружения (валы-канавы и террасы с широким основанием) устраивают в балках.
Валы-канавы располагают строго горизонтально на склонах крутизной не более 10°, иначе может произойти разрушение насыпного откоса. На склонах крутизной от 10° до 30° устраивают ступенчатые террасы с обратным кулоном 4°–6° и шириной 3,5–4,0 м.
Эффективность селезащитных сооружений может быть оценена по степени уменьшения эквивалентного давления на защищаемый объект. При этом предполагается, что само сооружение не будет разрушено или смыто под воздействием селевого потока. Поэтому при проектировании и строительстве селезащитного сооружения следует обеспечить его устойчивость к действующим нагрузкам, которые определяются также, как на преграды защищаемых объектов.
Нагрузки на стенки лотков и горизонтальные поверхности селеспусков и селепропускных сооружений принимаются только по статической компоненте селевого давления (т.е. при коэффициенте бокового давления кб = 1, как для жидкой среды). Давление на тормозящие сооружения в виде надолб и холмов определяются с коэффициентами С=0,4 и С=0,15 соответственно.
Последствия воздействия селя на различные объекты с учетом селезащиты определяются величиной эквивалентного давления (Рэ), которое может быть определено по формуле:
Рэ = ксн×Р, мПа, (1.2.15)
где ксн – коэффициент снижения эквивалентного давления на защищаемые объекты, характеризующий эффективность селезащитного сооружения, принимается по таблице. Р – суммарное давление на защищаемый объект без селезащиты.
Таблица 7
