2
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ..............................,.................. 5
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 10
1.1. Современные проблемы экологии и рациональною использования лесных и водных ресурсов....................... 10
1.2. Требования экологической безопасности на водных объектах и перспективы развития водного транспорта леса........... 16
1.3. Анализ берегового крепления гидротехнических сооружений ... 18
1.4. Краткий обзор исследований взаимодействия опор с грунтовым массивом..................................... 25
1.5. Цель и задачи исследований ............................. г..................... 29
2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАБОТЫ ПЛОСКОГО АНКЕРА
В ГРУНТОВОМ МАССИВЕ........................................... 31
2.1. Квазипотенциальный расчет криволинейных призм выпирания 31
2.2. Основные особенности математической квазипотенциальной модели расчета держащей силы анкера.................... 42
2.3.Интегральный расчет держащей силы анкера.................... 43
3.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ................................ 52
3.1. Программа экспериментальных исследований................... 52
3.2. Обоснование варьируемых факторов лабораторных экспериментов.......................................... 53
3.3. Уровни варьирования факторов и план лабораторных экспериментов.......................................... 55
3.4. Описание лабораторной установки............................ 57
3.5. Экспериментальные исследования по определению формы
линий скольжения призм выпирания 1рунта..................... 61
3
3.6. Экспериментальные исследования по проверке теоретических зависимостей держащей силы опоры.......................... 62
3.7. Экспериментальные исследования в натурных условиях 75
4. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ, МЕТОДИКА ПРОВЕРОЧНОГО РАСЧЕТА И УСТАНОВКА БЕРЕГОВЫХ
АНКЕРНЫХ ОПОР ............................................................. 85
4.1. Обоснование параметров береговых анкерных опор....................... 85
4.2. Рациональные конструкции берегового анкерного
крепления............................................................. 87
4.3. Методика проверочного расчета анкерных опор.......................... 93
4.4. Привязка опор к местности, монтаж и эксплуатация .................... 103
4.5. Выводы............................................................... 105
5. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ НОВЫХ ТИПОВ БЕРЕГОВЫХ ОПОР И ИХ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.................... 106
5.1. Надежность работы новых конструкций береговых анкерных
опор..................................................................... 106
5.2. Экологические показатели при строительстве и эксплуатации анкерных опор............................................ 107
5.3. Расчет технико-экономических показателей................. 108
5.4. Расчет экномической эффективности....................................... ПО
ЗАКЛЮЧЕНИЕ................................................................... 118
ЛИТЕРАТУРА................................................................... 121
Приложение 1. Алгоритм и программа для ЭВМ по расчету механических характеристик работы анкера в грунтовом массиве .... 137
Приложение 2. Удельный вес и гранулометрический состав грунтов
при модельных исследованиях............................. 144
Приложение 3. Графики зависимости угла внутреннего трения
при испытании грунтов на приборе ПСГ-2М ............ 147
15
ют аварийную обстановку на транспортных путях, разрушают нерестилища рыб.
Ниже приведены несколько примеров аварий, связанных с креплением лесосплавных сооружений на реках Архангельской области.
Вараминская продольная запань АО Двиноважская СПК в 1968 г. в результате приема аварийной древесины, унесенной с реки Устья, потерпела аварию. Анкер головной деревянной береговой опоры выведен из строя (5 бревен перерезано выносом).
На Усть-Кожской поперечной передерживающей запани ОАО Онежское лесосплавное предприятие при приеме древесины в навигацию 1975 г. были вырваны деревянные береговые опоры анкерного типа. Из запани вынесено 30 тыс. м3 древесины.
На Нижне-Шеговарской продольной передерживающей запани АО Двиноважская СПК в навигацию 1977 г. при сильном дождевом паводке и одновременном интенсивном приеме древесины был перерезан деревянный анкер головной береговой опоры. Из запани было вынесено 20 тыс. м3 древесины.
На продольной передерживающей запани Нижняя Нсрезьма АО Двиноважская СПК в навигацию1983 г.при приеме древесины оборвано 7 выносов, на одной опоре перерезало деревянный анкер. Вынесенная древесина была принята нижележащими запанями.
На продольной запани Золотиловская АО Двиноважская СПК при приеме древесины в навигацию 1984 года головной вынос с 4-мя пластинчатыми сжимами начало "травить" с прокручиванием анкера. После того как вынос "закусило", он лопнул. Перераспределение нагрузки привело к тому, что перерезало четыре анкера на опорах. Вынос одной опоры "вытравило" с прокручиванием анкера. Разнесло но реке 10 тыс. м’ древесины.
Данные по авариям приведены из актрв расследований аварий территориально-производственного объединения "Архангельсклеспром".
На основании вышесказанного можно сделать вывод, что технологию водного транспорта леса необходимо совершенствовать. Сущест-
16
вующие конструкции анкерных опор позволяют прокручиваться анкеру, канат травит, деревянные анкера перерезает. Береговое анкерное крепление требует более точного определения механических характеристик работы анкера и грунтового .массива, совершенствования конструкции и рациональной эксплуатации береговых опор.
1.2. Требования экологической безопасности на водных объектах и перспективы развития водного транспорта леса
Экологическое состояние на водных объектах регламентируется Водным кодексом Российской Федерации [23] и другими нормативными документами [29, 30].
В поверхностные воды не допускается сброс:
- сточных вод, вызывающих загрязнение водных объектов;
- технологических и бытовых отходов, а так же загрязнение ими ледового покрова водных объектов и поверхности ледников;
- загрязненных вод, мусора и транспортируемых грузов, а так же утечек нефти и нефтепродуктов с судов и других плавучих средств.
Для объектов, представляющих потенциальную угрозу загрязнения поверхностных вод, должны быть разработаны план мероприятий и инструкции по предотвращению аварий на этих объектах.
В местах проведения лесосплава допустимые концентрации в воде вымываемых из древесины смолистых и дубильных веществ и допускаемое количество растворенного в воде кислорода должны соответствовать установленным нормам. Территории береговых складов, лесоперевалочных баз и деревообрабатывающих предприятий должны систематически, не реже одного раза в год, очищаться от древесных отходов. Участки сброски лесоматериалов на воду должны быть оборудованы береговыми спусками и сооружениями, предохраняющими берег от разрушения. Не допускается сброска лесоматериалов на воду на участках, непосредственно прилегающих к нерестилищам лососевых и осетровых рыб.
- Київ+380960830922