Что такое дамба дорога
Дамба
Примечания
История
Упоминание «морской стены» в «Беовульфе»
Древний англосаксонский манускрипт — «Беовульф» содержит упоминание о месте «близ морской стены» (sæ wealle neah) относящееся к периоду X века и ранее (данные сооружения до сих пор называются в англоязычных странах «sea wall»). Однако, исследователи до сих пор не сошлись во мнении о том, идёт ли речь о капитальном сооружении (на что указывает фраза «близ», «возле») или же это фигура речи.
Первым задокументированным созданием противонагонной дамбы было строительство в 1623 году на острове Канвей (Великобритания) в устье Темзы, которое имело место после крупного наводнения.
Пондичерри (26.12.2004)
В 1735 году для защиты от эрозии гавани города Пондичерри в Французской Индии была возведена каменно-насыпная дамба длиной 2 км и высотой 9 м над уровнем моря. В декабре 2004 года, после приведшего к цунами землетрясения, центральная часть города осталась незатронутой подъёмом воды, который в этой местности достигал 8 метров.
Япония (11.03.2011)
Общая протяженность береговой линии Японии составляет 35 тыс. км, 40 % которой окружена железобетонными морскими дамбами против штормовых волн, нагонов воды и цунами. После землетрясения в марте 2011 года и последовавшего цунами, большинство из этих защитных сооружений вблизи эпицентра было преодолено надвигающимися волнами, в том числе из-за опускания некоторых участков побережья после толчков. Расположение части защитных сооружений в пределах замкнутых бухт снижало их эффективность, по причине фокусировки приходящих волн, то есть из-за повышения уровня нагона в этих местах по сравнению с другими участками побережья. В данном случае также проявлялся негативный сдерживающий эффект этих сооружений при оттоке прорвавшейся ранее воды после завершения её нагона.
Сравнение
Итак, каждое из гидротехнических сооружений выполняет свои задачи. Дамбы часто возводятся для защиты местности, расположенной близко к воде, от затопления. Такие объекты должны выдерживать водный напор определенной силы. Сооружения, проходящие вдоль границ водоемов, называют контурными. Дамбы также воздвигаются в портах для ограждения акватории от действия волн и обеспечения спокойного движения судов во время прибытия, шлюзования и выхода. Сооружения этого вида относятся к безнапорным.
Кроме того, дамбы являются необходимыми элементами, участвующими в регулировании ширины русел рек, а также в искусственном разделении или соединении потоков. Чтобы движение воды осуществлялось в нужном направлении, объекты располагают под некоторым углом к течению. Дамбы, позволяющие изменять направление водотока, иногда сооружаются лишь на определенный срок. Это касается случаев, когда необходимо на время отвести воду из русла реки по причине проведения в данном месте строительных работ.
В чем разница между дамбой и плотиной? Она заключается в том, что дамба не всегда подвергается мощному давлению воды. Плотина же рассчитана на постоянный напор. Она преграждает поток, в результате чего по одну сторону от сооружения уровень воды значительно повышается. Плотины позволяют сделать изначально неглубокие реки пригодными для судоходства и лесосплава. Эти объекты также помогают решать проблемы водоснабжения и орошения сельхозугодий, а благодаря сосредоточению у плотины сильного напора становится возможным энергетическое использование воды.
Отличие дамбы от плотины состоит в том, что построение последней, как правило, способствует формированию искусственного водохранилища. При этом в самой реке и прилегающих территориях происходят заметные преобразования: другим становится режим стока, меняется температура воды, усложняется миграция рыбы, затопляется часть прибрежной зоны, в районе сооружения изменяется микроклимат. С помощью плотин также создают резервуары для задержания талых и дождевых вод в балках и оврагах. Накопленные запасы воды затем используют для орошения и в других целях.
| Дамба | Плотина |
| Выполняет оградительную или регулировочную функцию | Создается для поднятия естественного уровня воды |
| Больше предназначается для управления водной стихией | Позволяет максимально использовать водные ресурсы |
| Может быть напорной и безнапорной | Всегда испытывает давление воды |
| Не ставит целью создание водохранилища | Часто строится для образования водохранилища |
Конструкция
Вертикальная и искривленная дамбы.
Предназначением морских дамб является отражение энергии волн обратно в водоём и недопущение распространения воды вглубь береговой зоны при временном изменении уровня водоёма. Так как водоём, атмосфера и другие природные процессы оказывают постоянное воздействие на подобные сооружения, они, как правило, требуют периодических работ по поддержке их целостности. Выбор конструкции современных морских дамб производится исходя из тех физических природных явлений, которым они должны противостоять (эрозионных процессов), из особенностей местного климата, значимости ландшафта местности и окружающей среды. В качестве конструкционных материалов наиболее часто выбираются железобетон, камни, сталь, габионы, дополнительно могут быть использованы винил, древесина, алюминий, фибергласовые композиты, мешки с песком и обычный грунт. Подразделяют вертикальные, ступенчатые и насыпные дамбы:
Специфика создания
Как возводится дамба? Что означает ее крутизна? В зависимости от предназначения, при создании таких защитных полос, выбирают разный угол наклона. Для шоссейных и железных дорог выбирают грунт, который не впитывает воду.
В основном используют песчаные материалы, глину для дамб не применяют. Земляные откосы могут быть одиночного либо полуторного уклона, ширина рассчитывается исходя из одного метра на метр высоты.
Для повышения прочности сооружения, через 2-8 метров в высоких откосах делают уступы в форме горизонтальных площадок (берм), повышающих устойчивость создаваемой конструкции.
Отвечая на вопрос, что такое дамба, отметим, что она предполагает расположение песчаного грунта слоями. После укладки одного слоя обязательно уплотняется земля, только после этого продолжаются работы по созданию защитной полосы.
В тех случаях, когда грунт, применяемый для отсыпки дамбы, не подходит для засевания, откосы дернуют либо покрывают слоем земли в 15-20 сантиметров и засевают его растительностью. Речные дамбы засаживают кустарниками ивы, чтобы закрепить поверхность.
Те откосы, которые подвергаются постоянному напору воды либо волнам, дополнительно укрепляют камнем до уровня высоких вод. По новым технологиям, откосы дамб в сторону воды делают более пологими по сравнению с нагорными видами.
С целью укрепления возводимого сооружения применяют колья, которые забивают рядами, а также плетни из хвороста.
При возведении дамбы на болотистой местности, сначала в грунте выкапывают глубокий ров, утрамбовывают его глиной и только на полученном основании выполняют все последующие строительные работы.
Краткие сведения
Высота дамбы, предназначенной для железной или шоссейной дороги, должна быть настолько значительна, чтобы дорожное полотно не затоплялось высокой водой, причём полотно возвышается над высокими водами не менее 1 м. Ширина дамбы поверху определяется установленным размером полотна дороги, а для речных и морских дамб — условием устойчивости. Ширина основания дамбы зависит от ширины её гребня, высоты дамбы и допускаемой крутизны откосов, смотря по роду материала. Для возведения железнодорожных и шоссейных дамб предпочитают грунт, не удерживающий в себе воду, песчаный, гравелистый; глина же для этой цели не пригодна.
Откосам земляных дамб придают уклон одиночный или полуторный, то есть ширину 1 или 1,5 м на каждый метр высоты. В откосах высоких дамб устраиваются через каждые 2-8 м уступы в виде горизонтальных площадок, так называемые бермы, шириной в 0,5 м, которые увеличивают устойчивость дамб и затрудняют размыв откоса водою. Дамбы насыпаются слоями в 0,25-0,5 м высоты, причём каждый слой утрамбовывается для большего уплотнения земли. Если грунт, употребляемый на насыпку дамбы, неудобен для засевания, то откосы дернуются или покрываются слоем растительной земли толщиною 15-20 см, который засевается травою; речные же дамбы часто засаживаются кустарником ивовой или другой быстро растущей породы для закрепления поверхности. Откосы дамбы, подверженные напору текучей воды или ударам волн, замащиваются камнем до горизонта высоких вод. Часто также откосы дамбы к стороне воды делаются более пологими сравнительно с противоположным (нагорным) откосом. Для укрепления откосов дамб употребляются также фашины, колья, забитые рядами, плетни из хвороста и т. д. Если дамба строится на болотистой почве, то вода может просачиваться под основанием дамбы и способствовать её разрушению. В таком случае надо предварительно выкопать в болотном грунте ров достаточной глубины и ширины, утрамбовать его глиной и на этом искусственном основании возвести сооружение. При постройке железных дорог в Полесье искусственные основания для дамбы в болотах устраивались из деревянных ростверков. При пересечении дорогами обширных впадин почвы, где сооружение дамбы значительной длины и высоты становится невыгодным, их заменяют виадуками. В недавнее время для увеличения устойчивости речных дамб стали делать ядро насыпи из камня или бетона.
Дамбы (путевые, ирригационные, заграждающие, струенаправляющие, береговые)
На поймах рек и при пересечении русел рек с устройством искусственных сооружений откосы дамбы необходимо защищать не только от течения, но в зависимости от характера розлива и от действия волн.
Поэтому такие откосы необходимо укреплять: одиночной мостовой, мостовой в прикол (фиг. 2), двойной мостовой, камнем в плетневых клетках, дерновкой, фашиной, подпорной стенкой (фиг. 3), бетонными плитками (см. также Берегоукрепительные работы).
Когда дамбы служат обыкновенной дорогой, то ширина по верху делается до 5 м и более. Въезды на них или переезды никогда не врезаются в тело дамбы, а присыпаются к ней. Если на дороге имеется большое движение, то возможно устройство в дамбе специального проезда в виде особого шлюза, который на время высоких вод закрывается двумя рядами шандор с засыпкой пространства между ними землей или навозом. Шлюзы этим дают хорошо врезанные в дамбу устои и солидное основание во избежание протока воды через них или в местах соединения с дамбой.
При изысканиях необходимо тщательно собирать все гидрологические данные и производить бурение и шурфование местности. Особое внимание надо обращать на исследование в местностях, имеющих многочисленные подземные пустоты и поверхностные провалы, так как заполнение таких пустот, расположенных неглубоко от поверхности, и отвод поверхностных и грунтовых вод могут предупредить деформацию дамб.
На фиг. 6 показан поперечный разрез незатопляемой дамбы, шириной по верху 2,00 м, с внутренним откосом 1:1 1 /2 и внешним 1:1. Внутренний откос покрыт пучками фашин диаметром 0,20 м.
Между двумя последовательными пучками остается промежуток в 0,40 м, заполняемый растительной землей и прикрытый ветвями, которые скоро дают ростки и прочно защищают всю дамбу. На горной реке Арк было построено сначала земляное ядро дамбы, в 2,20 м шириной, покрытое с внутренней стороны каменной стеной, утолщающейся книзу и заложенной на 0,50 м ниже горизонта меженних вод. Ввиду того, что нижняя часть стенки сползла, был устроен пояс из бутовых камней, опущенный на 1,5 м ниже горизонта высоких вод.
Для определения очертания оградительных дамб можно пользоваться формулой инженера Бернадского:
Пользуясь этой формулой, можно создать условия полного примыкания пограничных струй потока к берегам, исключающего возможность образования вредных заводей и, следовательно, размыва дамбы. Повышение уровня высоких вод благодаря сужению русла дамбы можно определить по формуле:
Однако облесение склонов бассейна реки дает сравнительно ограниченный эффект, а устройство водохранилищ, собирающих паводковые воды, является предприятием очень дорогим и дающим экономический эффект только в связи с использованием водохранилищ для водной энергии или для орошения.
Река, благодаря ненадежному гравелистому руслу, постоянно повреждала луга во время разлива. Старое русло реки было закреплено с помощью затопляемых дамб, устроенных из нескольких рядов дубовых кольев, соединенных распорками и плетнем из ивы или ветлы. Промежутки между кольями заполнены крупной галькой из реки. Нижняя часть сооружения с наружной от реки стороны снабжена частым забором из ивовых ветвей, удерживаемых легким плетнем. Эти ветви задерживают отложения паводков, которые возвышают поверхность земли. Ветви разрастаются в ряд деревьев, которые своими корнями укрепляют берег.
Морские береговые дамбы требуют особо тщательного надзора в виду частых их прорывов. Для защиты гаваней, рейдов от ветра, наносов и ледохода устраивают также оградительные дамбы (см. Волнолом). На фиг. 13 и 14 приведены два типичных примера дамб, служащих для ограждения морских каналов и гаваней.
Струенаправляющие дамбы. Если река во время прохода высоких вод выходит из берегов, то при пересечении реки железнодорожным мостом на поемных берегах д. б. устроены струенаправляющие дамбы, имеющие обыкновенно в плане или грушевидное очертание (фиг. 15, а), с примыканием к насыпи в двух местах, или же вид одного или нескольких отростков (фиг. 15, в—e), в зависимости от силы течения и интенсивности стока весенних вод (при спаде).
В Средней Азии для обеспечения поступления воды в ирригационную систему туземного типа устраивается в русле реки продольная водораздельная дамба с приданием головной части канала, расположенного в реке, меньшего уклона, для того чтобы быстрее вывести канал из русла реки на поверхность орошаемой площади. Эта дамба устраивается каменная, фашинная, карабурная, из кольев с хворостом или сипайная, в зависимости от имеющегося поблизости строительного материала. Головной участок Дальверзинского канала на 6 км отделяется от реки Сыр-Дарьи каменной дамбой, местами даже в виде подпорной стенки из сухой кладки, заливаемой в паводок водами реки Сыр-Дарьи. При помощи струенаправляющих дамб регулируется работа как туземных, так и инженерных ирригационных головных сооружений. Эти дамбы устраивают в русле реки выше и ниже головного сооружения, обеспечивая поступление воды в головное сооружение в необходимом количестве при разных расходах источника орошения.
Струенаправляющая дамба устраивается с таким расчетом, чтобы уменьшить заиление около головного сооружения или отложение около него крупного и мелкого камня.
Особого внимания заслуживают сипайные струенаправляющие дамбы. Сипаи состоят из трех или четырех бревен, образующих правильную пирамиду, с устройством у ног сипая перекладины, которая по обрешетке из хвороста и соломы нагружается камнем и способствует опусканию всего сипая в землю (фиг. 17).
Соединение ряда таких сипаев создает основу для каменно-сипайной дамбы (фиг. 18), которая иногда устраивается в несколько рядов и в несколько ярусов.
Ирригационные дамбы. Особенное значение имеют дамбы для ирригационных каналов, сооружаемых б. ч. в полувыемке-полунасыпи; мелкая сеть идет почти целиком в насыпи. Несколько меньшее значение дамбы имеют в осушительной практике и в ирригации при осуществлении водосборной сети, так как в этих видах работ они применяются только для пересечения пониженных мест, логов. Магистральный ирригационный канал, пересекая пойму реки до выхода его на верхнюю береговую террасу, обыкновенно проходит в дамбе, которая, в виду опасности размыва от разлива реки, требует или специальных мер по регулированию реки или специального укрепления заливаемого откоса дамбы. При выходе на верхнюю террасу канал проходит в косогоре, и нижняя его часть является дамбой (фиг. 20).
Наивыгоднейшим сечение является в том случае, когда объем дамбы равен объему выемки. Обычно во избежание прорыва дамбы канал делается такого поперечного профиля, чтобы рабочее его сечение помещалось в выемке. При прохождении канала в полувыемке-полунасыпи сечение его м. б. с бермой или без бермы (фиг. 21).
Сечение канала в насыпи видно на фиг. 22.
Возвышение дамбы над горизонтом воды в канале устанавливается для больших каналов 0,6—0,8, для малых 0,5—0,7 м. В дамбах ирригационных каналов устраивают специальные места для водопоя скота путем поверхностного укрепления дамб и устройства специального пологого укрепленного мостового спуска к воде в канале.
Производство земляных работ. Для производства земляных работ по устройству дамб в Управлении водного хозяйства Средней Азии существуют следующие технические условия. В пределах возводимых дамб и насыпаемых площадок необходимо вырубить все кусты и деревья, выкорчевать пни и полученный от расчистки материал убрать за границу работ. Верхние слои почвы д. б. предварительно разрыхлены (вспаханы) или совсем удалены (последнее особенно необходимо при пухлых солонцах). Земля для возведения дамб должна быть из пород, по возможности трудно размываемых водой и задерживающих последнюю. Мерзлая земля и чистый песок для постройки дамб не допускаются. Если дамба запроектирована с внутренним ядром, то последнее по сделанной в основании траншее засыпается плотной глиной или плотной песчаноглинистой землей и выводится по всей высоте дамбы до проектного уровня высоких вод. Вся дамба насыпается слоями от 0,15 до 0,30 м, с тщательной утрамбовкой и поливкой каждого слоя и разбивкой комьев и оставшейся земли. На осадку насыпей и окружающего грунта высота насыпей должна быть увеличена на 5—10%, в зависимости от рода грунта и способа производства работ. Со стороны канала допускается оставление затопляемых бермочек шириной не более 0,50 м. Между дамбами (перемычками) и котлованами возводимых искусственных сооружений оставляется такой промежуток, чтобы при производстве каменной кладки в котлованах от давления насыпной дамбы не страдала устойчивость стен котлована и не выпиралось дно последних, а также не подвергалась опасности выводимая кладка. При устройстве небольших каналов, с расходом воды до 10 м 3 в сек., возведенная дамба замачивается, для каковой цели канал в некоторых местах перегораживается перемычками и затопляется водой на полную глубину почти до бровки дамбы; в таком положении вода должна оставаться в канале до того момента, когда дамбы, подправляемые все это время, перестанут оседать и давать прорывы. Замачивание дамб больших каналов, с расходом воды свыше 10 м 3 в сек., должно производить только с особого разрешения. При возведении каналов в насыпи с подсыпным дном или без него необходимо увеличивать высоту дамбы против проектной, в зависимости от рода грунта, до 25% на последующую осадку при нетрамбованных и до 10% при трамбованных дамбах. При возведении канала в полувыемке, в случае недостатка объема выемки на образование дамбы, необходимо закладывать наружные резервы с оставлением бермы позади дамбы. Ширина берм определяется расчетом на фильтрацию. Резервам надлежит придавать правильные продольный и поперечный уклоны, сохраняя прямолинейные очертания в плане и, по возможности, обеспечивая выход воды из них. Глубину резервов делают не более 0,5 м. По окончании насыпи дамбы горизонтальные площадки и откосы д. б. точно спланированы по установленным шаблонам и тщательно утрамбованы под будущую каменную одежду. В дополнение к этим требованиям, обязательным для всяких дамб, можно указать еще на следующие условия: при наличии бокового ската с водопроницаемым грунтом необходимо, во избежание сползания дамбы, подготовить основание уступами; при существовании заболоченности необходимо под дамбой устроить дренаж в виде дренажных каналов и труб или поглощающего колодца. Укрепление дамбы производится после ее осадки. Ил и тина ни при каких условиях для дамбы не употребляются.