Приложение 4

Справочное

1.1. Несущая способность ледяного покрова зависит от его толщины и прочности, которая в свою очередь зависит от структуры льда, температуры воздуха, наличия трещин, времени нахождения груза на льду.

1.2. В проекте организации строительства и производства работ должна быть указана расчетная (допустимая) толщина ледяного покрова, определяемая по материалам инженерных изысканий.

Приведенная толщина ледяного покрова учитывает фактическую структуру и прочность отдельных слоев льда.

1.3. Толщина льда на реках и водоемах зависит от климатических условий района и гидрологических характеристик.

После ледостава до появления снега наращение льда идет в основном под влиянием отрицательных температур воздуха. Темп наращения льда замедляется пропорционально увеличению толщины снегового покрова.

На толщину льда влияет также скорость течения, характеристика дна реки или водоема, грунтовые воды. Ледяной покров тоньше на фарватере реки, при выходе рек из озера, на перекатах, возле ключей и родников, над торфяным дном, у болотистых берегов.

1.4. Механические свойства льда зависят главным образом от его структуры.

Наиболее прочным является прозрачный лед. При ударе топора он дает стекловидный раковистый излом с закругленными поверхностями. Весной он распадается сначала на столбчатые призмы, а в дальнейшем - на заостренные плоские пластины (иглы).

Мутный белесоватый лед имеет меньшую прочность. В период весеннего таяния он распадается, образуя рыхлую массу ноздреватого типа. Процесс разрушения мутного льда идет медленнее, чем прозрачного.

Слой снегового льда (наслуд), представляющий собой смерзшийся снеговой покров, пропитанный водой, имеет незначительную прочность, особенно весной.

1.5. Прочность льда зависит также от его температуры: при повышении температуры прочность льда уменьшается. Так, при повышении температуры от -10 до 0° прочность льда уменьшается примерно в 1,5 - 2 раза. Средние прочностные характеристики кристаллического льда приведены в табл. 1.

Таблица 1

Наиболее резкое снижение прочности льда наблюдается весной и происходит как за счет нагрева его до температуры плавления, так и вследствие поглощения льдом лучистого тепла солнечной радиации. Разрушение льда, не покрытого снегом, в весенний период идет интенсивно, достигая в отдельные дни 10 - 15 см в сутки.

1.6. Трещины в ледяном покрове, которые в зависимости от температуры воздуха расширяются или сужаются, резко снижают несущую способность льда. Особенно большую опасность представляют мокрые сквозные трещины: при передвижении груза поперек трещин грузоподъемность снижается примерно в 4 раза.

2.1. Приведенная толщина льда определяется как сумма толщин слоев льда: нижнего прозрачного и половины толщины верхнего мутного . Слой льда, образовавшийся из снегового покрова, пропитанного водой (наслуд), в расчет не принимается.

Приведенную толщину льда определяют из выражения

, (1)

где - замеренная толщина нижнего прозрачного слоя льда;

- замеренная толщина мутного слоя льда;

- коэффициент, зависящий от структуры льда;

- коэффициент, зависящий от структуры льда. При раковистой структуре , при игольчатой ;

- коэффициент, зависящий от температуры. При температуре воздуха ниже 0°С , при температуре выше 0°С .

2.2. Для определения приведенной толщины льда в местах предполагаемого размещения оборудования и движения транспорта устанавливают фактическую толщину льда и его состояние.

2.3. Толщину льда вдоль проектируемых трасс трубопровода и движения транспорта измеряют через каждые 20 м на реках и через 100 м на озерах. Для замеров прорубают лунки.

Перед пробивкой лунок поверхность льда необходимо очистить от рыхлого и смерзшегося снега (наслуда).

2.4. Для определения толщины и строения ледяного покрова образцы вырезают в наиболее характерных местах (на фарватере, у берегов, вблизи полыней). На образцах должна быть измерена толщина прозрачного и мутного льда.

При оттепели образцы необходимо испытать на излом ударом топора, чтобы выяснить, не приобрел ли лед игольчатую структуру.

2.5. Данные обследования трасс и замеров толщины льда наносят на план, на котором обозначают точки замеров, указывают толщины льда, местоположение трещин и прочих опасных мест ледяного покрова.

2.6. При мокрых сквозных трещинах размещение грузов и движение транспорта не допускается. Если же трещины сухие несквозные шириной меньше 3 - 4 см и глубиной не более 0,5 толщины льда, в формуле (1) приведенную толщину льда следует уменьшить на 50%.

3.1. Расчетная толщина льда определяется в зависимости от вида груза, массы, его расположения относительно прорези, а также температуры воздуха и прочности льда.

3.2. Расчетная толщина льда, необходимая для размещения груза на сплошном ледяном покрове (при отсутствии вблизи груза майны), может быть определена по формуле

215 × 86 пикс.     Открыть в новом окне

, (2)

где - расчетная толщина прозрачного льда кристаллической структуры, м;

n - запас прочности, равный 2;

P - масса груза, установленного на лед, т;

- временное сопротивление льда на растяжение, т/м (среднее значение 140 т/м);

, - линейные размеры площади опоры груза, м;

K - температурный коэффициент, учитывающий среднесуточную температуру воздуха за последние трое суток, принимаемый по табл. 2.

Таблица 2

3.3. Расчетная толщина льда для размещения груза на ледяном покрове, имеющем прорезь (майну), может быть определена по формуле