автореферат диссертации по строительству, 05.23.11, диссертация на тему:Оценка надёжности водопропускных труб

На правах рукописи

ЛОГИНОВА Ольга Анатольевна

ОЦЕНКА НАДЁЖНОСТИ ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ

(05.23.11 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей)

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Москва 2006

Работа выполнена на кафедре «Гидравлика» Московского автомобильно-дорожного института (государственного технического университета) и на кафедре «Автомобильные дороги» Казанского государственного архитектурно-строительного университета.

Научный руководитель - кандидат технических наук, профессор

Константинов Николай Михайлович

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Перевозников Борис Фёдорович

кандидат технических наук Петров Николай Николаевич

Ведущая организация - ОАО «Институт Татдорпроект»

Защита состоится « 16» марта 2006 г. в /С/часов на заседании диссертационного совета Д 212.126.02 ВАК Минобразования РФ при Московском автомобильно-дорожном институте (государственном техническом университете) по адресу: 125319, г. Москва, Ленинградский проспект, 64, ауд. 42. Справки по телефону (095) 155-03-28

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МАДИ (ГТУ).

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим направлять по адресу: 125319, г. Москва, Ленинградский проспект, 64, ауд. 42 ученому секретарю диссертационного совета. Копии отзывов просим присылать:

- в адрес диссертационного совета Д 212.126.02 ВАК E-mail: uchsovet@madi.ru

- соискателю учбной степени кандидата технических наук E-mail: loginova@ksaba.ru

Автореферат разослан «// » февраля 2006 г.

Учёный секретарь диссертационного совета Д 212.126.02 кандидат технических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы Диссертационная работа посвящена одному из вопросов повышения надёжности автомобильных дорог - надёжности работы малых водопропускных сооружений на дороге. На автомобильных дорогах Татарстана расположено 7235 водопропускных труб. Эффективность работы малых водопропускных сооружений является одной из составляющих успешной работы автомобильной дороги.

Опыт обследования малых водопропускных искусственных сооружений, проведенный рядом авторов (Л.Н. Бернацкий, М.М. Журавлев, Н.М. Константинов, В.И. Климешов и др.) и специализированных организаций, показывает, что на отдельных автомобильных дорогах страны до 80% перечисленных сооружений имеет ту или иную степень повреждения.

Одним из факторов, вызывающих повреждения водопропускной трубы, её оголовков и укреплений, является заиление трубы.

Отсутствие методической, а также нормативно-инструктивной базы гидравлических расчетов заиленных сооружений и предопределило необходимость проведения настоящего диссертационного исследования.

Данная работа выполнялась в соответствии с «Программой развития и совершенствования дорожной сети Республики Татарстан до 2005 года».

Целью диссертационной работы является разработка метода оценки надёжности водопропускных труб.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- определить понятие надёжности водопропускной трубы;

- разработать модели отказа трубы;

- создать расчётную модель надёжности водопропускной трубы по пропускной способности;

- разработать методику гидравлического расчёта заиленных водопропускных труб, которая определит условия их эксплуатации и возможные катастрофические последствия.

Методика исследования

Для решения поставленных задач методика исследования предусматривала: литературные и патентные исследования; натурные исследования водопропускных труб Республики Татарстан; систематизацию, статистический и корреляционный анализы полевых данных; выявление, разработку и нормирование показателей надёжное™ водопропускной трубы.

Научная новизна

Введено определение понятия надёжности водопропускной трубы, разработаны модели отказа трубы. Создана расчётная модель надёжности водопропускной трубы. Определен отказ трубы по пропускной способности.

Разработана методика гидравлического расчёта заиленных труб различного поперечного сечения._

Автор приносит благодарность профессору кафедры «Изыск! МАДИ (ГТУ) В.И. Пуркину за оказанную помощь в ходе работы нах дйссер^^^'^.'^^ ' ' I

С.Пег«р«м»г/<2 У '

Модели регрессии, разработанные для Татарстана, позволяют сделать вероятностную оценку: заиления тела трубы, разрушения укрепления, появления размыва русла, образования оврагов и извилистости русла, разрушения оголовка, зарастания укрепления оголовка травой.

Практическая ценность

Разработанные методика расчета заиленной трубы и математические модели могут быть использованы в практике гидравлических расчетов при проектировании, строительстве и эксплуатации автомобильных дорог Татарстана. Это позволит прогнозировать и предотвратить развитие нежелательных экологических процессов, что повысит надёжности водопропускных труб.

Апробация работы Основные положения диссертации обсуждены и одобрены на республиканских научных конференциях профессорско-преподавательского состава КГ АСА (1998 - 2003 гг.), на 3-ей научно-практической конференции студентов и аспирантов «Актуальные проблемы жилищно-коммунального хозяйства и социальной сферы города» (г. Казань, 2001 г.), на I, И, III международных научно-практических конференциях «Автомобиль и техносфера» (г. Казань, 1999, 2001, 2003 гг.), на 32-ой Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы современного строительства» (г. Пенза, 2003 г.), на V-ой республиканской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Наука. Инновации. Бизнес» (г. Казань, 2005 г.).

Автор защищает:

- расчётную модель надежности водопропускной трубы, модели отказа водопропускной трубы, определение надёжности водопропускной трубы;

- результаты практических исследований состояния водопропускных труб;

- модели регрессии, позволяющие оценить влияние водопропускных труб на окружающую среду;

- методику, алгоритм и программное обеспечение гидравлического расчёта заиленных водопропускных труб.

Публикации Результаты проведённых исследований и основное содержание диссертации опубликованы в 9 печатных работах, в том числе получен один патент на изобретение.

Структура и объём работы Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, списка использованных источников, 11 таблиц, 31 рисунка, 7 приложений (180 страниц машинописного текста).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе приведён анализ природных условий: рельефа, гидрографии; осадков; растительности; почв и овражно-бапочной расчленнёности территории Татарстана, орографическое деление территории Территория республики по гидрологическим характеристикам, составу почв и растительности, по расчленённости русло-

л

п

вой сетью и степени сельскохозяйственного освоения предрасположена к появлению мощных водных потоков с высоким насыщением взвешенными и влекомыми наносами. При пересечении дорогами водных потоков всегда возникают участки с замедленным течением. А это провоцирует процесс обратный эрозии - выпадение твердых частиц, заиление.

Во второй главе приводится нормативно-методическая база расчётов макси-^ мального ливневого стока. В ходе работы над второй главой были рассмотрены и со-

поставлены существующие методы расчёта ливневого стока. Развитие методов максимального стока основывалось на различных теоретических предположениях. Их можно разделить на две основные группы. К первой группе относятся эмпирические редукционные формулы и формулы предельной интенсивности. Ко второй - метод изохрон и метод баланса объёмов стока. Наряду с развитием теории расчёта максимального стока, выполнялись и региональные исследования, имеющие большое практическое значение при строительстве объектов народного хозяйства. Большой вклад в мировые исследования внесли: Н.Е. Долгов, М.М. Протодьяконов, Е.В. Болдаков, О.В. Андреев, Д.Л. Соколовский, Б.Ф. Перевозников, М.М. Журавлев, И.И. Шереметьев, М.В. Немчинов, А.Ф. Шахидов, К.Н. Макаров, И.В. Чистяков и др. Эти исследования значительно расширили познания об условиях формирования и величинах расчетных максимальных расходов воды.

Основной недостаток, который выделяется при анализе зарубежных формул, заключается в неполном учёте всех факторов, влияющих на формирование максимального дождевого стока. Например, отсутствует учёт коэффициента потерь склонового стока и ливневых факторов.

Анализ состояния и применимости различных методов расчётов как российских, так и зарубежных авторов позволил установить, что наибольшее распространение получили формулы МАДИ (О.В. Андреев - А.Ф. Шахидов) и Союздорпроект (Б.Ф. Перевозников).

Однако среди рассмотренных методов не встречается расчёт стока для труб, находящихся в эксплуатации и имеющих ту или иную степень заиления.

В третьей главе рассматриваются понятие надёжности водопропускной трубы и модели её отказа. Согласно ГОСТу 27.002-89 надёжность - это свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характе-I ризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и усло-

виях технического обслуживания, хранения и транспортирования. В соответствии с этим надёжность водопропускной трубы можно определить как комплексное свойство, заключающееся в готовности обеспечить надёжность сооружения. В понятие на' дёжности водопропускной трубы включаются такие свойства как безотказность, долговечность и ремонтопригодность. Надёжность гидротехнических сооружений изучают учёные Д.В. Стефанишин, С.Г. Шульман, Т.В. Гавриленко и др.

Особенность малых водопропускных сооружений заключается в том, что они функционируют периодически, в течение короткого промежутка времени. В периоды между ними они подвергаются осмотру и, если требуется, ремонту. Это означает, что трубы являются восстанавливаемыми объектами. Их безотказность реализуется в пе-

риод пропуска паводков, ремонтопригодность - в период времени между пропусками воды, а долговечность - в период между ремонтами.

Исходя из определения надёжности, отказ водопропускной трубы понимается как её неготовность выполнить требуемую функцию. Можно выделить несколько отказов трубы (рис. 1). Чаще всего дорожные трубы работают в безнапорном режиме.

Поэтому одним из видов отказа по пропускной способности будет выполнение условия (1), когда напор перед трубой будет выше земляного полотна дороги:

Нюйы Нзем. полотна > (О

где: Нзем палотш - высота земляного полотна, м;

Н,оди - подпор воды перед трубой, м.

Следующим видом отказа может быть случай, когда расход воды в сооружении в результате аккумуляции ливневых вод, возникающей при заилении или иных причинах, отличается от максимального расчётного в 3 или более раз:

Я<Ор, (2)

где: Ор - расчётный расход сооружения, м3/с;

ц - расход воды в сооружении, м3/с.

Отказ может произойти и при паводке, не превышающем расчётный, если пропускная способность трубы окажется меньше проектной. Основными причинами его возникновения могут быть: засорение лотка трубы, отложение наносов (заиление) в трубе, трубопроводы в трубе, конструктивный отказ трубы (разрушение тела трубы). Они имеют разную природу и поэтому могут считаться независимыми.

Засорение тела трубы подразумевает ситуацию, когда лоток и входное отверстие забиваются мусором, вовлекаемым потоком из верхнего бьефа.

Под конструктивным отказом понимается ситуация, когда в силу тех или иных причин (допущение отклонений от проекта при строительстве и т.п.) фактический расход через трубу

Ч»<ЧР, (3)

где - пропускная способность трубы, принятая в проекте.

В качестве критерия отказа, связанного с размывами в нижнем бьефе, может быть взягго условие, что глубина размыва за сооружением

НР>НФ, (4)

где: Нф - глубина заложения фундамента сооружения, м;

Нр - глубина размыва за сооружением, м.

Отказ водопропускной трубы может быть также вызван тем, что за межпаводковый период времени не удалось осуществить его ремонт. В качестве 1фитерия отказа может быть взято условие, что период времени между паводками

Тп<Тр, (5)7

где: Тп - период времени между паводками;

Тр - время, требующееся на ремонт или восстановление до необходимого уровня частично или полностью утраченных при функционировании технико-эксплуатационных характеристик водопропускной трубы.

Для вычисления обобщенного риска отказа трубы строится дерево отказов. Обобщенный риск отказа вычисляется по формуле:

P»=I-{I<I-PÙ, (6)

1=1

где Р/, Р2, Pi, Р4 - соответственно, вероятности отказа трубы по пропускной способности, ресурсного отказа, аварий на участке автодороги и события, заключающегося в том, что ремонт трубы не был осуществлен в срок.

Исходя из формулы (1), вероятность отказа трубы по пропускной способности

РJ ~ Р(Нводы ^ Нзем. полотна) • (7)

Расчег вероятности отказа трубы Рj производится с помощью дерева отказов (рис. 2) и определяется по формуле:

P,=l-(1-P,ù(l - Р12) ( 1- Pi3>(l - PJ4)(1 - Pis) , (8)

где: Рц - вероятность, когда расход воды в сооружении отличается от максимального расчётного в 3 и более раз;

Рц - вероятность заиления трубы;

Р/з - вероятность наличия трубопровода в водопропускной трубе; Рц - вероятность отложения наносов на укреплении оголовка; Pis - вероятность накопления мусора в теле трубы. Вероятность отказа, когда расход воды в сооружении отличается от максимального расчетного в 3 и более раз:

Рц ~ Р(Ч < Qp) > (9)

где P(q < Qp) - обеспеченность расчетного максимального расхода Qp.

Согласно дереву отказов вероятность отказа трубы из-за заиления определится

как

Р,2 = 1Рт, (Ю)

где: M - количество очков трубы;

Pan ' вероятность заиления трубы на и %. Вероятность отказа водопропускной трубы из-за наличия в ней трубопровода («труба в трубе») рассчитывается как

м

Р,3 = 1?,3п, (11)

я=/

где: М- количество очков трубы;

Р!3„ - вероятность уменьшения живого сечения трубы на п %.

Отказ трубы

Полное разруше-

Ршыв

ВЫХОДНОГО

укрепле-ш Р»1

Рис. 1. Отказ водопропускной трубы

Отказ трубы по пропускной способности

Р1

«Труба в трубе» Р>з

Отложение наносов на укреплении оголовков

Р14

Накопление мусора в теле трубы или перед трубой

Р«

\о

Заиление всей трубы Р.м

Рис. 2. Отказ трубы по пропускной способности

Вероятность отложения наносов на укреплении оголовка определяется как

Ри-ТГт, (12)

где: N- количество заиленных укреплений оголовков трубы; Р}4„ - вероятность заиления укрепления оголовка на п %. Вероятность накопления мусора в теле трубы или непосредственно перед трубой находим по формуле:

м

Ъч'ТГн., (13)

где: М-количество оголовков; *

Pisn - вероятность замусоривания тела трубы на и %.

В четвертой главе приведены результаты натурного обследования дорог Татарстана. Обследование труб проводилось на четырёх дорогах II, III и IV технической категории (табл. 1): Казань - Уфа (до г. Мензелинска), Казань - Оренбург (до г. Бу-гульмы), Казань - Пермь (до г. Балтаси), Казань - Ульяновск (до г. Буинска). Перечисленные дороги расположены в различных орографических зонах. Автодорога Казань - Уфа пересекает Западное, Восточное Предкамье и Восточное Закамьс, автодорога Казань - Оренбург проходит по Западному Предкамью, Западному и Восточному Закамыо. Автодорога Казань - Пермь расположена в Западном Предкамье, а дорога Казань - Ульяновск пересекает Предволжье.

Таблица 1

Результаты обследования водопропускных сооружений

1 « Категория автодороги Протяженность участка, км Кол-во обследованных водопропускных сооружений, шт. ! Заиление тела трубы, % I____ __ . ■ Заиление ! оголовка, % Размыв откосов насыпи у оголовков, % Разрушение укрепления, %

А/д Казань - Уфа

1 II-III 283 190 22,34 18,09 7,45 9,58

А/д Казань - Оренбу] эг

2 II-III 314 164 18,29 51,67 2,44 32,15

А/д Казань - Ульяновск

з II-III 70 26 34,0 11,0 7,0

А/д Казань - Пермь

4 III-IV 79 47 20,24 10,6 8,5 -

На данных дорогах было обследовано 427 водопропускных труб. Обработка результатов проводилась в программе «8ТАТ18Т1КА 5». Применялся корреляционный анализ, а также использовались описательные статистики.

На дорогах преобладают одноочковые железобетонные трубы круглого сечения диаметром 1,5 и 1,0 м и прямоугольного сечения 3,0x2,5 м и 4,0x2,5 м.

На обследованных автодорогах обнаружено заиление тела трубы и оголовков, размывы откосов насыпи у оголовков, разрушение укрепления, размывы русла за укреплением, оврагообразование, засорение мусором подводящего и отводящего русел, деформации оголовков, металлические технически гладкие трубы и расположение трубопроводов в водопропускной трубе.

Источником появления наносов могут служить ветровая и, в большей степени, водная эрозия. Данные обследований позволяют выделить следующие причины эрозии, приводящие к заилению: сельскохозяйственная деятельность, разрушение растительного покрова при работе дорожно-строительной техники, эрозия склонов насыпей и выемок, наличие оврагов в зоне водосбора.

На обследованных дорогах выявлены следующие дефекты содержания водопропускных труб:

Заиление. На автодорогах I - III категорий отложение илистых частиц в сечении и у оголовков водопропускных труб недопустимо, а на дорогах IV - V категорий допускается заиливание до 1/10 диаметра трубы. На обследованных дорогах заилению подвержено до 20% водопропускных труб.

Наибольшее число заиленных труб (22,34%) наблюдается на автодороге Казань - Уфа, расположенной в Западном и Восточном Предкамье. Большинство заиленных труб, обследованных на данной дороге, имеют 10%-ое заиление тела трубы, что составляет 7,89% от общего числа обследованных сооружений. Противоэрозионная устойчивость почв Предкамья составляет от 0,3 до 0,4 - самая низкая в Татарстане, что способствует заилению труб.

Автодорога Казань - Оренбург имеет 18,29% заиленных труб. Большинство заиленных труб на данной автодороге имеют 10%-ое заиление тела трубы, что составляет 15,24% от общего числа обследованных сооружений. Автодорога Казань -Оренбург пересекает три орографические зоны: Западное Предкамье, Западное и Восточное Закамье. Противоэрозионная устойчивость в Западном и Восточном Закамье составляет от 0,5 до 1,1 и от 0,6 до 0,9, соответственно.

На автодороге Казань - Пермь обнаружено 20,24% заиленных труб. 17,02% обследованных труб имеют сечение с 10%-ным заилением. Автодорога Казань - Пермь расположена в Западном Предкамье.

На автодороге Казань - Ульяновск, пересекающей Предволжье, заиленных труб не обнаружено. Почвы этого района надёжны в отношении эрозии. Противоэрозионная устойчивость почв Предволжья составляет от 0,4 до 1,12.

Таким образом, можно сделать вывод, что заиление труб происходит в орографических зонах с наименьшей противоэрозионной устойчивостью почв.

«Труба в трубе». На обследуемых дорогах, кроме дороги Казань - Уфа, в ряде водопропускных сооружений располагались трубопроводы («труба в трубе»), что является грубым нарушением норм. При расположении в водопропускной трубе трубопровода меньшего диаметра происходит уменьшение живот о сечения, труба работает как заиленная, высока вероятность перелива воды через насыпь дороги и всех последствий, которые наблюдаются в результате заиления труб.

Оврагообразование. Как отмечалось выше, почвы Предкамья имеют низкую противоэрозионную устойчивость. В Западном Предкамье овраги обнаружены у 11,06 % обследованных труб этой зоны, а в Восточном - у 15,57%, то есть овраги встречаются на автодорогах Казань - Уфа и Казань - Пермь. Образованию оврагов способствует не только наличие почвы и грунтов с низкой противоэрозионной устойчивостью, но и переход от склонового стока к русловому.

Нетиповые металлические трубы. Несмотря на отсутствие технических норм, на обследованных автодорогах Татарстана нашли применение неготовые металлические трубы. Это 5% от общего числа обследованных сооружений. СНиП 2.05.03-84 разрешено применение лишь металлических гофрированных труб.

Размывы насыпи у оголовков встречаются у 8,2% обследованных труб, из них размывы у входных оголовков имеют 3,28%, у выходных оголовков - 2,34%, у входных и выходных - 2,58% труб.

Деформацию оголовков трубы можно отнести к конструктивному отказу водопропускных сооружений. На обследуемых дорогах 20,61% труб имеют различные разрушения оголовков. Только на автодороге Казань - Пермь присутствуют разрушения либо на входных, либо на выходных оголовков. На всех остальных дорогах имеются трубы, у которых имеются деформации обоих оголовков одновременно.

Подставляя в формулу (8) данные, полученные в результате обследования, получаем отказ труб по пропускной способности.

Всего было обследовано 427 труб, из них заиление имеют 83 трубы, в 13 трубах расположены трубопроводы, заиление оголовка имеет 241 труба, замусорено 41 сооружение.

Таким образом, вероятность отказа по пропускной способности составляет 0,69, или равна 69%. Надёжность по пропускной способности труб в Татарстане составляет 31%.

По результатам натурного исследования водопропускных труб Татарстана можно сделать следующие выводы:

1. На автодорогах Татарстана наиболее опасным для нормативной эксплуатации дорожных труб является их заиление. Заилению подвержено до 20% обследованных водопропускных труб, что недопустимо для автодорог II, III технической категорий.

2. Установлено, что на заиление труб большое влияние оказывает потенциальная подверженность территории эрозии.

3. Надёжность по пропускной способности труб в Татарстане составляет 31%.

В пятой главе приводятся методы обработки экспериментальных данных.

Корреляционный анализ. Проведенный общий корреляционный анализ показал наличие достоверных (уровень значимости р<0,05) прямых взаимосвязей диаметра трубы и ее длины (чем больше диаметр трубы, тем больше ее длина; коэффициент корреляции Пирсона г =0,33); длины трубы и высоты насыпи над трубой (чем больше длина трубы, тем выше насыпь над ней г =0,52).

Заиление трубы имеет прямую корреляционную взаимосвязь с заилением оголовков (г =0,36). Как правило, у труб с большим заилением тела трубы заилены входной и выходной оголовки одновременно. Заиление оголовка имеегг прямую корреляционную связь с зарастанием травой заиленной поверхности оголовка (г =0,59).

Извилистость русла имеет прямую корреляционную связь с оврагообразованием у труб (г =0,54).

Анализ частных корреляций выявил, что на всех обследованных дорогах, имеющих заиление тела трубы, прослеживается прямая устойчивая связь заиления трубы и оголовков. Потенциальная подверженность территории овражной эрозии и эрозии почв подтверждается корреляционными взаимосвязями для орографических зон.

Диаграммы размаха подтверждают выводы корреляционного анализа. Получены модели регрессии, позволяющие оценить влияние водопропускных труб на окружающую среду.

Регрессионная модель зависимости кода заиления трубы (Г/) от кодов: орографической зоны (ДО), вида препятствия (Х2), диаметра (Х4) и длины трубы (Х5)"

У, = 0,31Х, + 0,36Х2 + 0,88X4 - 0,02X5 -1,087. (14)

Критерий Фишера (чем выше, тем достовернее модель, порог значимости в данном случае 2.0) Р=9,75; коэффициент множествешюй регрессии 11=0,42; уровень значимости р<0,001.

Регрессионная модель зависимости кода заиления оголовка (наличие травы на укреплении) (У2) от кодов: орографической зоны (Х;), вида препятствия (Х2), количества очков у трубы (Х}), диаметра (Х4) и длины трубы (Х5), вида оголовка (Х6), высоты насыпи над трубой(ЛГ7):

У2 = 1,58 + 0,21Х+ 0,ЮЗХ3 + 0,19Х3 - 0,24Х5 - 0,073Х6 + 0,025Х7. (15)

Р=4,21; 11=0,30; р<0,001.

Регрессионная модель зависимости кода разрушения укрепления (Г}) от кодов: орографической зоны (X,), вида препятствия (Х2), количества очков у трубы {Х3), диаметра {Х4) и длины трубы (Х$), вида оголовка (Х6), высоты насыпи над трубой (Х7):

У3 = 1,76 - 0,095Х1 + 0,17Х2 + 0,058Х3 - 0,60Х4 - 0,0023Х5 - 0,27Х6 - 0,014Х7. (16)

Р=4,83; 11=0,42; р<0,001.

Регрессионная модель зависимости кода извилистости русла (К*) от кодов: орографической зоны (X/), вида препятствия (Х2), количества очков у трубы (Х3), диаметра (Х4) и длины трубы (ЛУ, вида оголовка (Х6), высоты насыпи над трубой (XV):

У4 = - 0,20 + 0,031Х, + 0,067Х2 + 0,14Х3 + 0,18Х4 + 0,0034Х5 - 0,094Х6 + 0,054Х1 .(17)

Р=3,59; 11=0,27; р<0,001.

Регрессионная модель зависимости кода извилистости русла (У4) от кода оврагов (Ха):

У4 = 0,21 + 0,74Х$ . (18)

Р=173,1; 11=0,54; р<0,001,

Регрессионная модель зависимости кода размыва русла (Т5) от кодов диаметра трубы (Х<) и вида оголовка (Х6):

У5 = 0,47- 0,38Х4 + 0,21Х6. (19)

Р=6,80; 11=0,25; р<0,001.

Регрессионная модель зависимости кода наличия оврагов (У«) от кодов орографической зоны (X]), вида препятствия (Х2), количества очков у трубы (Хз), диаметра (Х4) и длины трубы (Х5), вида оголовка (Х6), высоты насыпи над трубой (X7):

У6= 0,037-0,053X1 + 0,090X2 + 0,032Х3 + 0,145Х4 + 0,0015Х5 - 0,093Х6 + 0,075Х?. (20)

Р=10,7; 11=0,49; р<0,001.

Регрессионная модель зависимости кода разрушения оголовка (К?) от кодов орографической зоны (Х{), количества очков у трубы (Х3), вида оголовка (ЛГб):

У/ = - 0,14 + 0,ИХ, - 0,16Х3 + 0,21Х6. (21)

Р=5,61; 11=0,27; р<0,001.

В уравнениях множественной регрессии для различных дефектов содержания автомобильных дорог значимыми являются следующие переменные: орографическая зона; вид пересекаемого препятствия; количество очков трубы; диаметр; длина трубы; вид оголовка; высота насыпи над трубой.

Таким образом, получены уравнения линейной множественной регрессии для различных дефектов содержания автомобильных дорог. Уровень значимости всех моделей р<0,001, т.е. высокозначимый. Подставляя в уравнения соответствующие коды, можно предсказать развитие этих процессов.

В шестой главе приводится гидравлический расчёт заиленной трубы. В строительных нормах и правилах, в руководствах по проектированию дорожных водопропускных сооружений вопросы заиления дорожных труб не рассматриваются.

Для расчёта труб на заиление предварительно были произведены гидравлические расчеты железобетонных труб с раструбными оголовками диаметром 1,5 и 1,0 м и прямоугольным поперечным сечением 4,0 *2,5 м, так как данные виды труб преобладают на обследованных дорогах Республики Татарстан.

Основные предположения, принятые в расчетах, следующие:

- труба работает в безнапорном режиме;

- труба является «короткой» (у «коротких» труб сжатое сечение не затоплено и их общая длина не влияет на пропускную способность);

- заиленная труба работает в тех же режимах, что и незаиленная, но при соответствующей коррекции расчетных формул в части действующих площадей и напора. Для этого решается система уравнений:

аО2 _ он3

Т- Д*; (22)

е = тЬ№Гнш, (23)

где: а - коэффициент Кориолиса, а =1,1;

Вк - средняя ширина потока в заиленном сечении с критической глубиной, м; б - расход воды, м3/с;

а>к - площадь поперечного сечения заиленного сооружения, м2; Ьк - средняя ширина потока в сечении с критической глубиной, м; Н - подпёртая глубина относительно заиления трубы, м; Е - ускорение силы тяжести, равное 9,8 м/с2; т - коэффициент расхода при безнапорном режиме. Последовательно задаваясь критической глубиной кк (рис.3) и толщиной заиления А„ определяется ак и расход 0.

_ Iю* S Q - уаВ„

Далее находится средняя ширина потока Ьк:

bk = m/hk.

Затем определяется подпор на уровне заиления трубы Н\

н

(24)

(25)

(26)

Далее определяется подпёртая глубина относительно нижней точки входного сечения трубы:

Яожя=Я + А,. (27)

Рис. 3, Расчетная схема заиленной трубы круглого сечения

Проведены расчеты при 10%, 20%, 30%, 40%, 50%-ом заилении расчётной трубы. Итоговые результаты приводятся к безразмерному виду и представлены в графической форме.

Графики пропускной способности для труб диаметром 1,5 и 1,0 м в результате приведения вычислений к безразмерному виду совпали. Поэтому в работе приводится график пропускной способности труб круглого поперечного сечения на рис. 4 и прямоугольного сечения на рис. 5.

Рис. 4. График пропускной способности круглой трубы: 1 - пропускная способность незаиленной трубы диаметром 1,5 м;

2 - пропускная способность трубы диаметром 1,5 м с 10%-ным заилением;

3 - пропускная способность трубы диаметром 1,5 м с 20%-ным заилением;

4 - пропускная способность трубы диаметром 1,5 м с 30%-ным заилением;

5 - пропускная способность трубы диаметром 1,5 м с 40%-ным заилением;

6 - пропускная способность трубы диаметром 1,5 м с 50%-ным заилением

Рис. 5. График пропускной способности трубы сечением 4,6x2,5 м: 1 - пропускная способность незаиленной трубы сечением 4,0x2,5 м;

2 - пропускная способность трубы сечением 4,0x2,5 м с 10%-ным заилением;

3 - пропускная способность трубы сечением 4,0x2,5 м с 20%-ным заилением;

4 - пропускная способность трубы сечением 4,0x2,5 м с 30%-ным заилением;

5 - пропускная способность трубы сечением 4,0x2,5 м с 40%-ным заилением;

6 - пропускная способность трубы сечением 4,0x2,5 м с 50%-ным заилением

На основании данных ОАО «Институт Татдорпроекг» труба диаметром 1,0 м имеет расчётный расход стока Q=l,07 м3/с при вероятности превышения 3%. Режим работы трубы безнапорный. Высота насыпи 2,10 м, расчётный подпор перед трубой Нр-0,85 м. По графику на рис. 4 определяем значения подпора Я перед трубой для различных видов заиления при и значения расхода Q при Н/Нр-^1. Результа-

ты приводятся в табл. 2.

Таблица 2

Расчётные значения для круглой трубы

Заиление трубы Н/Нр Н, м СУОр м-7с

10% 1Д 0,94 0,83 0,89

20% 1,15 0,98 0,78 0,83

30% 1,68 1,43 0,55 0,59

40% 2,05 1,74 0,4 0,43

50% 2,4 2,04 0,25 0,27

Из табл. 2 видно, что при расчётном наполнении Н/Нр=1 (Нр=0,85 м) расход при 10%-ом заилении уменьшается в 1,2 раза; при 20%-ом заилении - в 1,3 раза; при 30%-ом заилении - в 1,8 раза; при 40%-ом заилении - в 2,5 раза; при 50%-ом заилении - в 4 раза. При расчётном расходе £>/(>р=} (<2=1,07 м3/с) уровень подпора перед трубой увеличивается при 10%-ом заилении в 1,1 раза; при 20%-ом - в 1,15 раза; при 30%-ом - в 1,68 раза, при 40%-ом - в 2,05 раза; при 50%-ом - в 2,4 раза. Таким образом, труба при 30%, 40%, 50%-ом заилении продолжает работать в полунапорном режиме.

Из графика для прямоугольной трубы (рис. 5) видно, что при расчётном наполнении Н/Нр~1 расход при 10%-ом заилении уменьшается в 1,2 раза; при 20%-ом заилении - в 1,37 раза; при 30%-ом заилении - в 1,82 раза; при 40%-ом заилении - в 2,22 раза; при 50%-ом заилении - в 2,86 раза.

В результате расчёта приведенных затрат на содержание заиленных и незаи-ленных труб можно сделать вывод, что содержание заиленной трубы с рядом проти-воэрозионных мероприятий обходится дороже, чем незаиленной на 427 тыс. руб.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Предложено понятие надёжности водопропускной трубы. Определены основные критерии надёжности для водопропускных труб. Разработаны модели отказа водопропускной трубы и отказа трубы по пропускной способности.

2. Проведено натурное обследование дорожных водопропускных труб Татарстана на важнейших участках дорог, с регистрацией основных факторов повреждения сооружений. Установлены статистические показатели повреждений.

3. Установлено, что на автодорогах Татарстана наиболее опасным для нормативной эксплуатации дорожных труб является их заиление.

Определена степень заиления труб и оголовков, разрушения укрепления, размыва русла, оврагообразования, размыва откосов насыпи у оголовков на различных автодорогах Татарстана.

4. Установлено, что воздействие водопропускных труб на окружающую среду осуществляется с учетом влияния сезонных погодно-климатических и геолого-географических факторов. Наиболее напряженным, с точки зрения экологической нагрузки, является период ливневых дождей, в который возможно заиление труб, разрушение их укреплений, размывы откосов насыпи у оголовков и оврагообразование.

5. Разработана методика расчёта заиленных дорожных водопропускных ipy6 и оценки опасности перелива через насыпь дорог. Составлены алгоритм и программа для ЭВМ, реализующие данный расчёт.

6. Предложены математические модели заиления труб, разрушения укрепления, извилистости русла, размыва русла, наличия оврагов, разрушения оголовка, заиления оголовка. Установлены основные параметры, влияющие на эти факторы - орографическая зона, вид препятствия, количество очков у трубы, диаметр отверстия, длина трубы, вид оголовка, высота насыпи над трубой. Уровень значимости всех моделей р<0,001, т.е. высокозначимый.

7. Предлагаются рекомендации по учёту заиления при проектировании водопропускных труб и мерам по снижению негативных последствий от заиления в период эксплуатации.

Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях:

1. Фадеева O.A. О состоянии малых мостов и труб на автодорогах. // Труды I международной науч. - прак. конф. «Автомобиль и техносфера». - Казань: Изд-во Казан, гос. техн. ун-та, 1999.-С.418-419.

2. Фадеева O.A. О дефектах малых искусственных сооружений на автомобильных дорогах. // Материалы 51 респ. науч. конф Сб. тр. аспирантов. - Казань: КГАСА, 2000. - С. 122 - 124.

3. Фадеева O.A. Влияние дорожных сооружений на экологическую ситуацию. //Актуальные проблемы жилищно-коммунального хозяйства и социальной сферы города. Материалы 3 научно-практической конференции студентов и аспирантов. - Казань: Изд-во Мастер Лайн, 2001. - С. 19.

4. Фадеева O.A. О состоянии водопропускных сооружений на автодорогах Татарстана // Труды II международной науч. - прак. конф. «Автомобиль и техносфера». Казань: Изд-во Казан, гос. техн. ун-та, 2001. - С. 518 - 519.

5. Логинова O.A. Взаимодействие геометрических параметров и 1ехиического состояния водопропускных труб с орографическими зонами Татарстана. // Труды III международной науч. - прак. конф. «Автомобиль и техносфера». - Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2003. - С. 800 - 801.

6. Логинова O.A. О надежности водопропускных труб. // Актуальные проблемы современного строительства. Сборник материалов 32 Всероссийской научно-технической конференции. Часть 1. - Пенза: ПГАСА, 2003.-С. 30-31.

7. Логинова O.A. Влияние некоторых параметров водопропускных труб на экологическую ситуацию. // Дороги и транспорт Республики Татарстан. 2005, № 12. - С. 22-23.

8. Логинова O.A. Расчётная модель надёжности водопропускной трубы. // V Республиканская научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов «Наука. Инновации. Бизнес». Материалы конференции. - Казань: Изд-во «Экоцентр», 2005.-С. 137- 138.

9. Патент РФ № 2228400, МПК7 Е 01 F5/00, Е 02 В 1/00. Способ пропуска воды и плавающего мусора через дорожную трубу / Лобанов Ю.В., Брехман А.И., Фадеева O.A. Опубл. 10.05.04, бюл. № 13. Приоритет 27.12.01.

JJW6A

Корректура автора

Подписано в печать С.ОЛ е>€. Формат 60x84/16

Заказ SS. Печать RISO Объем 1,2 усл.-печ. л.

Тираж 100 экз. Бумага тип. №1

Печатаю-множительный отдел КГАСУ 420043, Казань, Зеленая, 1

<*

г- '

J

Условные обозначения и сокращения.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Физико-географические условия Республики Татарстана.

1.1. Рельеф.

1.2. Гидрография.

1.3. Осадки.

1.4. Почвы и овражно-балочная расчлененность территории Татарстана.

1.5. Растительность.

1.6. Выводы.

ГЛАВА 2. Методы расчёта максимального стока дождевых вод.

2.1. Методы расчёта максимального стока, применяемые в России.

2.2. Методы расчёта максимального стока, применяемые в зарубежных странах.

2.3. Выводы.

ГЛАВА 3. Надёжность водопропускных труб.

3.1. Основные положения теории надёжности конструкций и сооружений.

3.2. Методика оценки надёжности сооружений на этапе эксплуатации.

3.3. Нормирование показателей надёжности.

3.4. Степень ответственности малых водопропускных сооружений и расчетные критерии вероятности превышения поверхностного стока.

3.5. Понятие надёжности водопропускной трубы и модели её отказа.

3.6. Расчетная модель надёжности водопропускной трубы.

3.7. Отказ по пропускной способности.

3.8. Выводы.

Глава 4. Результаты натурного обследования дорог Татарстана.

4.1. Состояние водопропускных труб.

4.2. Заиление водопропускных труб и их влияние на экологическую ситуацию.

4.3. Способы борьбы с заилением.

4.4. Трубопроводы в водопропускных трубах.

4.5. Разрушение укреплений водопропускных труб, размывы русла и овраго-образование.

4.6. Металлические технически гладкие (негофрированные) трубы.

4.7. Размыв откоса насыпи у оголовков.

4.8. Деформации оголовков трубы.

4.9. Расчёт отказа трубы по пропускной способности.

4.10. Выводы.

ГЛАВА 5. Обработка экспериментальных данных.

5.1. Корреляционный анализ.

5.1.1. Общие корреляции.

5.1.2. Частные корреляции.

5.2. Диаграммы размаха.

5.3. Модели регрессии дефектов содержания автомобильных дорог, прямо или косвенно влияющих на окружающую природную среду.

5.4. Выводы.

ГЛАВА 6. Гидравлический расчет заиленной трубы.

6.1. Гидравлический расчёт.

6.2. Экономический расчёт приведённых затрат на содержание заиленных труб.

6.3. Выводы.

ВЫВОДЫ.

Актуальность темы.

Диссертационная работа посвящена одному из вопросов проектирования автомобильных дорог - надёжности работы малых дорожных водопропускных сооружений. От правильного определения максимальных дождевых расходов воды, типа конструкции, размера отверстия, условий их содержания зависят стоимостные показатели строительства, эксплуатации и реконструкции автомобильных дорог. На автомобильных дорогах Татарстана расположено 7235 водопропускных труб. Эффективность работы малых водопропускных сооружений является одной из составляющей успешной работы автомобильной дороги.

Опыт обследования малых водопропускных искусственных сооружений Российской Федерации, проведенный рядом специализированных организаций, показывает низкую надёжность и экономичность малых водопропускных сооружений. По этим данным на отдельных автомобильных дорогах страны до 80% перечисленных сооружений имеет ту или иную степень повреждения.

Одним из факторов, вызывающих повреждения водопропускной трубы, её оголовков и укреплений, является заиление трубы.

Отсутствие методически обоснованного подхода к расчётам заиленных водопропускных сооружений, а также нормативно инструктивной базы этих расчетов и предопределили необходимость проведения настоящего диссертационного исследования.

Цель работы состоит в определении понятия надёжности водопропускной трубы и моделей её отказа, в создании расчётной модели надёжности водопропускной трубы, в определении отказа по пропускной способности, в разработке методики гидравлического расчёта заиленных водопропускных сооружений малого типа.

Методика исследования.

Для решения поставленных задач методика исследования предусматривала: литературные и патентные исследования; натурные исследования водопропускных труб Республики Татарстан, систематизацию, статистический и корреляционный анализы полевых данных; выявление, разработку и нормирование показателей надёжности водопропускной трубы.

Научная новизна.

Введено определение понятия надёжности водопропускной трубы, разработаны модели отказа трубы. Создана расчётная модель надёжности водопропускной трубы. Определен отказ трубы по пропускной способности.

Разработана методика гидравлического расчёта заиленных труб различного поперечного сечения.

Регрессионные модели, разработанные для Татарстана, позволяют определить и прогнозировать заиление тела трубы, разрушение укрепления, появление размыва русла, образование оврагов и извилистости русла, разрушение оголовка, зарастания укрепления оголовка травой.

Практическая ценность.

Разработанная методика расчета заиленной трубы и регрессионные модели могут быть использованы в практике гидравлических расчётов при проектировании, строительстве и эксплуатации автомобильных дорог Татарстана. Это позволит повысить надёжность труб, предотвратить развитие нежелательных экологических процессов, прогнозировать их возможное развитие.

Апробация работы.

Основные положения диссертации обсуждены и одобрены на республиканских научных конференциях профессорско-преподавательского состава КГ АСА (1998 - 2003 гг.), на 3 научно-практической конференции студентов и аспирантов «Актуальные проблемы жилищно-коммунального хозяйства и социальной сферы города» (г. Казань, 2001 г.), на I, II, III Международной научно-практической кон-, ференции «Автомобиль и техносфера» (г. Казань, 1999, 2001, 2003 гг.), на 32 Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы современного строительства» (г. Пенза, 2003 г.), на V республиканской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Наука. Инновации. Бизнес» (г. Казань, 2005 г.).

Автор защищает: расчётную модель надёжности водопропускной трубы, модели отказа трубы, определение надёжности водопропускной трубы; результаты практических исследований состояния водопропускных труб; регрессионные модели, позволяющие оценить влияние водопропускных труб на окружающую среду; методику, алгоритм и программное обеспечение гидравлического расчёта заиленных труб.

Публикации.

Результаты проведённых исследований и основное содержание диссертации опубликованы в девяти печатных работах, в том числе получен один патент на изобретение.

Структура и объём работы.

Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, списка использованных источников, 11 таблиц, 31 рисунка, 7 приложений (180 страниц машинописного текста).

1. Предложено понятие надёжности водопропускной трубы, основные кри терии надёжности для водопропускных труб. Разработаны деревья отказа водопро пускной трубы и отказа трубы по пропускной способности. 2. Проведено натурное обследование дорожных водопропускных труб Та тарстана на важнейших участках дорог, с регистрацией основных факторов повре ждения сооружений. Установлены статистические показатели повреждений. 3. Установлено, что на автодорогах Татарстана наиболее опасным для нор мативной эксплуатации дорожных труб является их заиление. Определена степень заиления труб и оголовков, разрушения укрепления,

размыва русла, оврагообразования, размыва откосов насыпи у оголовков на раз личных автодорогах Татарстана. 4. Установлено, что воздействие водопропускных труб на окружаюшую сре ду осуществляется с учетом влияния сезонных погодно-климатических и геолого 1^ географических факторов. Наиболее напряженным, с точки зрения экологической

нагрузки, является период ливневых дождей, в который возможно заиление труб,

разрушение их укреплений, размывы откосов насыпи у оголовков и оврагообразо вание. 5. Разработана методика расчёта заиленных дорожных водопропускных труб

и оценки опасности перелива через насыпь дорог. Составлен алгоритм и программа

для ЭВМ, реализующие данный расчёт. 6. Предложены математические модели заиления труб, разрушения укренле ния, извилистости русла, размыва русла, наличия оврагов, разрушения оголовка,

заиления оголовка. Установлено, что основные параметры, влияющие на эти фак торы - орографическая зона, вид препятствия, количество очков у трубы, диаметр

отверстия, длина трубы, вид оголовка, высота насыпи над трубой. Уровень значи мости всех моделей р<0,001, т.е. высокозначимый. 7. Предлагается ввести рекомендации но увеличению отверстия труб и воз вышении бровки земляного полотна.

1. Алексеев Г.А. Схема расчета максимальных дождевых расходов воды по фор- муле предельной интенсивности стока. // Труды ГГИ, вып. 134, 1966. 55 - 71.

2. Андреев О.В. Защита малых искусственных сооружений от местного размы- ва.//Тр. ин-та/ Всесоюз. НИИ жел. дор. стр-ва и проектир. - 1954. - Сообщение№ 49. - 40с.

3. Анциперовский B.C., Нижевясов В.В. Причины деформации водопропускных труб на линии Тайщет - Лена // Тр. ин-та / Новосибирский ин-т инж. жел-дор.тр-та. - Новосибирск, 1965. - 119 - 124.

4. Арасланов A.M. Расчет элементов конструкций заданной надёжности при слу- Щчайных воздействиях. - М.: Машиностроение, 1987.

5. Баскин ЯМ. Расчет отверстий малых искусственных сооружений и поверхност- ных водоотводов при постройке железных дорог. М. - Л.: Госжелдориздат,1933.-87 с.^ 6. Бастраков Г.В. Эрозионная прочность горных пород. // Геоморфология, N22,1977.-С. 52-55.

6. Бегам Л.Г., Цыпин В.Ш. Надежность мостовых переходов через водотоки. - М.: Транспорт, 1984.-253 с.

7. Бернацкий Л.Н. Искусственные сооружения малого отверстия и поверхностного водоотвода М.: Изд-е ред.-изд отдела НКПС (ЦБК), 1922. - 257 с.

8. Бефани А.Н. Новый метод расчёта максимальных ливневых расходов в услови- ях степной полосы Украины. // Труды ОГМИ. Вып 12, 1957. - 179 - 205.128

9. Бефани А.Н. Основы теории ливневого стока. // Труды ОГМИ, вып. 14, Л.: Гид- рометеоиздат, 1958. - 310 с.И.Бефани Н.Ф. Добегание ливневых вод со склонов. // Труды ОГМИ. Вып 12,1957.-С. 165-177.

10. Бирбаер А.Н., Шульман Г. Прочность и надежность конструкций АЭС при особых динамических воздействиях. - М.: Энергоиздат, 1989.

11. Биргер И.А. Техническая диагностика. - М.: Машиностроение, 1978.

12. Болдаков Е.В. Переход через водотоки. - М.: Транспорт, 1965. - 422 с.

13. Болотин В.В. Применение методов теории вероятностей и теории надёжности в расчетах сооружений. - М.: Стройиздат, 1971.

14. Болотин В.В. Ресурс машин и конструкций. - М.: Машиностроение, 1990.

15. Болотин В.В. Статистические методы в строительной механике. - М.: Стройиз- дат, 1965.

16. Боровиков В. STATISTIKA. Искусство анализа данных на компьютере: Для профессионалов. - СПб.: Питер, 2003. - 688 с.

17. Будем ли гулять зимой в плавках. // газета «Казанский Университет», ^222-23, декабрь, 2000.129

18. Вершинина Л.К. Анализ и методика расчёта дождевых паводков рек Примор- ского края. // Труды ГГИ, вып. 79,1960. - 190 - 197.

19. Воскресенский К.П. Гидрологические расчеты при проектировании сооружений на малых реках, ручьях и временных водотоках. Л.: Гидрометеоиздат,1965. -468 с.

20. Гавриленко Т.В. Оценка надёжности плотинного водосброса. Автор, дис. канд. техн. наук. - СПб., 1994. - 24 с.

21. Географическая оценка карстопораженных и оврагопораженных земель в раз- ных климато-ландшафтных зонах Европейской части СССР за период 1976-1980. // НИС. Отчет. Науч. рук-ль Ступишин А.В. Казань, 1980. - 46 с.

22. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. Учеб. пособие для вузов. - М.: Высш. шк., 1997. - 479 с.

23. Горшков И.Ф. Гидрологические расчёты. Л.: Гидрометеоиздат, 1979.-432 с.

24. Горшков И.Ф. Приближенная схема расчета максимального дождевого стока на реках Дальнего Востока. Труды ЛГМИ, вып. 13, 1962.

25. ГОСТ 27.002. - 89.Надёжность в технике. Основные понятия. Термины и опре- деления. - М.: Изд - во стандартов, 1990. — 36 с.

26. Гусаров В.М. Статистика: Учеб. пособие для вузов. - М.: ЮПИТИ-ДАНА, 2001. -463 с.

27. Денисов В.М. О расчёте дождевых паводков с малых водосборов Средней Азии. // Метеорология и гидрология. 1975, № 7. - 81 - 89.

28. Джа Прем Чандра. Методика расчёта максимальных расходов воды для Непала. // Автомобильные дороги. 1996, № 1. - 12 - 13.130

29. Долгов Н.Е. Основные положения теории стока ливневых вод. Гидрологический вестник, 1916. - 45 с.

30. Дуглав В.А., Лаптева Н.Н. Некоторые вопросы изучения овражных систем тер- ритории Татарской АССР. // Теоретические основы противоэрозионных меро-приятий. Одесса, 1979. - 141 с.

31. Журавлев М.М. Вопросы оптимизации расчетных паводков для переходов через водотоки на автомобильных дорогах // Труды Союздорнии. Проектирование истроительство искусственных сооружений на автомобильных дорогах. - М.,1974.-Вып. 68.-С. 98-137.

32. Журавлев М.М. Дефекты малых искусственных сооружений на автомобильных дорогах //Труды Союздорнии. Проектирование и строительство искусственныхсооружений на автомобильных дорогах. - М., 1969. - Вып. 31. - 104 - 136.131

33. Завадский Ю.В. Статистическая обработка эксперимента. Учеб. пособие. М.: Высш. шк., 1976.-270 с.40.3алеский Ф.В. О разработке норм расчета максимальных расходов воды дожде-вых паводков. // Метеорология и гидрология, 1969, №5. - 60 - 65.

34. Зеленая книга Республики Татарстан / Под ред. Н.П. Торсуева. - Казань: Изд-во Казан, ун-та, 1993.-421 с.

35. Зеленая книга Республики Татарстан. Казань, Изд-во Казан. Ун-та, 1993. - 421 с.

36. Ильина А.А. Мероприятия по снижению уровня загрязнения ливневых и талых поверхностных стоков с автомобильных дорог. // Автомоб. дороги: Науч.-техн.информ. сб. / Информавтодор. М., 2004, Вып. 3. - 19-36.

37. Ильина А.А. О проектировании водоотвода и очистных сооружений на автомо- бильных дорогах и мостах. // Дороги России. 2004. -К^З.-с.10 72.

38. Инструкция по проведению осмотров мостов и труб на автомобильных дорогах, в е н 4 - 8 1 . М.: Транспорт, 1981.-33с.

39. Инструкция по расчету ливневого стока с малых бассейнов. ВСН 63-76. М.: Минтрансстрой СССР, 1977. - 103 с.

40. Климат Татарской АССР. Иод ред. Н.В. Колобова. Казань, Изд-во Казан. Ун-та, 1983.- 160 с.132

41. Климешов В.И., Константинов Н.М. Ущерб от разрушения дорожных водопро- пускных сооружений // Труды МАДИ. Гидравлика дорожных водопропускныхсооружений. 1976, Вып. 121-С. 4 6 - 5 1 .

42. Климешов В.И., Суцепин В.А. Гидравлическая очистка горизонтальной поверх- ности от механических загрязнений // Труды МАДИ. Гидравлика транспортныхсредств и дорожных сооружений. 1988. - 94 - 101.

43. Константинов Н.М. Экология гидравлики дорожных сооружений. // Сб. науч. тр. МАДИ. Расчет элементов гидравлических систем, машин и сооружений. М.,1990.-С. 27-35.

44. Константинов Н.М., Милитеев А.Н., Суцепин В.А. Заиление дорожных труб и малых мостов // Труды МАДИ. Гидравлика дорожных водопропускных соору-жений. 1982.-С. 72-75.

45. Кочергин Д.И. Вопросы инженерной гидрологии. 1932.

46. Кузьмин Ф.И. Задачи и методы оптимизации показателей надёжности. М.: Ра- дио и связь. - М.: Советское радио, 1972. - 224 с.

47. Кучмент Л.С. Модели процессов формирования речного стока. - Л.: Гидроме- теоиздат, 1980. - 244 с.

48. Кучмент Л.С. Формирование речного стока. - М.: Наука, 1983. - 376 с. 133

49. Леонтьев Н.Л. Техника статистических вычислений. М.: Лесная промышлен- ность, 1966.-250 с.

50. Лисов В.М. Совершенствование водопропускных труб // Автомобильные доро- ги. 1982, № 7 . - С . 9-10 .

51. Лиштван Л.Л. Об учёте распластывания паводочной волны при проектировании малых мостов и труб // Транспортное строительство. 1960, К» 4. - 43 - 45.

53. Логинова О.А. О надежности водопропускных труб. // Актуальные проблемы современного строительства. Сборник материалов 32 Всероссийской научно-технической конференции. Часть 1. Пенза: ПГАСА, 2003. - 30 - 31.

54. Лукашук Л.В., Гаранин А.Р. Изменение гидрологического режима водосборных бассейнов. // Автомобильные дороги. 1993, JSfo 2. - 21 - 22.

55. Лукашук Л.В., Гаранин А.Р. Определение размеров водопропускных труб с учё- том природоохранных требований. // Автомобильные дороги. 1993, JNfo 3. - 18-19.

56. Марчук Г,И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды. - М.: Наука, 1982.-320 с.134

57. Методические рекомендации по расчету максимального дождевого стока и его регулированию. М.: Союздорпроект, 1981. — 142 с.

58. Миронова Е.А.. Овражность территории СССР. // Геоморфология №3, 1971. - 25-35.

59. Надёжность и эффективность в технике. Справочник в 10 т. / Ред. совет: B.C. Адуевский (пред.) и др. Т. 1.Методология. Организация. Терминология / Подред. А.И. Рембезы. - М.: Машиностроение, 1989. - 224 с.

60. Народецкая Р.Я. К расчету максимального стока рек Приморского края. «Гид- ротехника и мелиорация» №6, 1960.

61. Наставления по изысканиям и проектированию железнодорожных и автомо- бильных мостовых переходов через водотоком. М.: Транспорт, 1972. - 297 с.

62. Ненашев А.В., Болотовский Р.Г. Исследование работы прямоугольных железо- бетонных труб в период возведения насыпи // Тр. ин-та / Ин-т инж. жел.-дор. тр-та.-Л., - 1980.-С. 86-92.

63. Отчет о поездке группы специалистов Союздорпроекта и Союздорнии в Поль- шу и Чехословакию. М., 1963.

64. Патент РФ № 2228400, МПК' Е 01 F5/00, Е 02 В 1/00. Способ пропуска воды и плавающего мусора через дорожную трубу / Лобанов Ю.В., Брехман А.И., Фа-деева О.А. Опубл. 10.05.04, бюл. № 13. Приоритет 27.12.01.

65. Перевозников Б.Ф. О разработке региональных норм ливневого стока при про- ектировании автомобильных дорог в неизученных районах. Сборник указанийпо изысканиям и проектированию автомобильных дорог. Главтранспроект, Со-юздорпроект, JSfol, М., 1966.

66. Перевозников Б.Ф. Расчеты максимального стока при проектировании дорож- ных сооружений. М.: Транспорт, 1975.- 304 с.

67. Перевозников Б.Ф. Региональные нормы стока. «Автомобильные дороги» М., 1970, ЯзЗ.-С. 15.136

68. Перевозников Б.Ф. Формула максимального стока на реках Непала. «Автомо- бильные дороги» М.,1967, №3.

69. Перевозников Б.Ф., Селиверстов В.А. Дорожно-мостовые габионные конструк- ции и сооружения. - М., 2001. - 96 с. - (Автомоб. дороги: Обзорн. инфор. / Ин-формавтодор; Вып.2).

70. Подольский В.П. Комплексная оценка экологической безопасности автомо- бильной дороги. //Автомобильные дороги. 1993, № 2. - 17-18.

71. Пособие дорожного мастера по охране окружающей среды. Утверждено распо- ряжением Минтранса России № ОС-339-р от 14.04.2003 г. М.: Информавтодор,2003.- 127 с.

72. Пособие к СниП 2.05.03-84. «Мосты и трубы» по изысканиям и проектирова- нию железнодорожных и автомобильных мостовых переходов через водотоки./ПМП - 91/ Гос. Корпорация, «Трансстрой», ПКТИ Трансстой. М., 1992. - 411 с.

73. Пособие по гидравлическим расчетам малых водопропускных сооружений. Главное управление проектирования и капитального строительства /ГУПиКС/.Минтрансстрой СССР. М.: Транспорт, 1992.-408 с.

74. Пособие по определению расчетных гидрологических характеристик. Л..: Гид- рометеоиздат, 1984. - 448 с.137

75. Провести исследования и разработать рекомендации по предотвращению и борьбе с заилением дорожных водопропускных труб: Отчет о НИР / МАДИ; Ру-ководитель Н.М. Константинов. - Тема № 480/8; J^ 2 Гос. per. 81023634; Инв. №0284 0046489. - М., 1984.- 150 с.

76. Райзер В.Д. Методы теории надёжности в задачах нормирования расчетных па- раметров строительных конструкций. - М.: Стройиздат, 1986.

77. Райншке К., Ушаков И.А. Оценка надежности систем с использованием графов. - М.: Радио и связь, 1988. - 208 с.

78. Рао К.Н. Метод определения вероятных максимальных часовых осадков по су- точным осадкам. И.Л., перевод № 257/659/, ГГИ, Л., 1963, с. 10.

79. Расчеты паводочного стока. Методы расчетов на основе мирового анализа. Л., Гидрометеоиздат, 1978. - 304 с.

80. Рекомендации по учету требований по охране окружающей среды при проекти- ровании автомобильных дорог и мостовых переходов. / Сост. ГипродорНИИ,СоюздорНИИ, МАДИ, Федеральный дорожный департамент. 1995.

81. Ремонт и содержание автомобильных дорог: Справочник инженера-дорожника /А.П. Васильев, В.И. Баловнев, М.Б. Корсунский и др.; Под ред. А.П. Васильева.- М.: Транспорт, 1989. - 287 с.

82. Ржаницин А.Р. Теория расчета строительных конструкций на надёжность. - М.: Стройиздат, 1978.138

83. Снежко О.В. Деформации труб на западном участке амурской железной до- роги и их причины. // Сб. тр. Вып. № 11. / Вопросы проектирования, строитель-ства и эксплуатации железных дорог в условиях сурового климата. Благове-щенск, 1957.-С.25-43.

84. СНиП 2.01.14-83. Определение расчетных гидрологических характеристик. / Госстрой СССР. - М.: Стройиздат, 1985. - 36 с.

85. СНиП 2.05.02 - 85. Автомобильные дороги. Госстрой СССР. - М.:ЦИТП Госстроя СССР, 1986. - 52 с.

86. СНиП 3.06.07 - 86. Мосты и трубы. Правила обследований и испытаний / Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. - 40 с.

87. Соколовский Д.Л. Методика оценки физических возможных наибольших расходов воды на основе географических параметров формулы максимальногостока. Труды ГГИ, вып. 7 а, 1960. - 3 - 16.

88. Соколовский Д.Л. О потенциальных максимумах сток и метода их определе- ния. Труды ЛГМИ, вып. 2, 1961.

89. Соколовский Д.Л. Речной сток. Л.: Гидрометеоиздат, 1968. - 539 с.

90. Соколовский Д.Л., Орлов В.Г. Расчетные нормы максимального дождевого стока на реках Сахалина. Л., 1965, Труды ГГИ, вып. 23. /Вопросы методики рас-четов и прогнозов стоков/. - 3 - 40.

91. Соловьева Н.Н. Формула расчета максимального дождевого стока. Труды ЛГМИ, вып. 23, 1965.139

92. Стефанишин Д.В. Расчет деревьев отказов для грунтовых плотин с учетом стохастических связей между событиями // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденее-ва: Сб. науч. тр. - 1993, т. 227. - 38 - 46.

93. Стефанишин Д.В., Шульман Г. Проблемы надёжности гидравлических со- оружений. - С-Пб., 1991.

94. Ступишин А.В., Дуглав В.А., Лантева Н.Н.. Географический анализ овраж- но-балочных систем в пределах Татарской АССР. Казань, Изд-во Казан. Ун-та,1980.- 152 с.

95. Технические правила ремонта и содержания автомобильных дорог: ВСН 24- 88/ Минавтодор РСФСР. - М.: Транспорт, 1989. - 198 с.

96. Тимашев А. Надежность больших механических систем. - М.: Наука, 1982.

97. Угинчус А.А. Гидравлические и технико-экономические расчёты каналов. - М.: Изд-во лит-ры по стр-ву, 1965. - 274.

98. Указания за проектиране на автомобилни пътища. Конструктивни елменти и съоръжения на пътя.'Отводняване на пътното тялою - Софияю: ГУН при мини-стерство на транспорта, 1980. - 32 с.

100. Фадеева О.А. О дефектах малых искусственных сооружений на автомобиль- ных дорогах. // Мат-лы 51 респ. науч. конф. Сб. тр. аспирантов. Казань: КГАСА,2000.-С.122-124.

101. Фадеева О.А. О состоянии водопропускных сооружений на автодорогах Та- тарстана // Труды II международной науч. прак. конф. «Автомобиль и техно-сфера». Казань: Изд-во Казан, гос. техн. ун-та, 2001. - 518 - 519.

102. Фадеева О.А. О состоянии малых мостов и труб на автодорогах. // Труды 1 международной науч. прак. конф. «Автомобиль и техносфера». Казань: Изд-воКазан, гос. техн. ун-та, 1999. - 418-419.

103. Федорова Ю.В. Оценка экологического состояния придорожной полосы в зимний период. // 2-я Междун. науч.-техн. конф. «Высокие технологии в эколо-гии». Сб. науч. тр. - Воронеж, 1999. - 254 - 258.

104. Хабибуллина Ф.С. Овражно-балочная расчлененность территории Татарии. // Изв. Казан. Филиала АН СССР. Сер. Геол. 1950. Вып. 1. 111-120.

105. Хенли Э.Дж., Кумамото X. Надёжность технических систем и оценка риска. - М . : Машиностроение, 1984.

106. Хыоз Л., Оглсби К. Автомобильные дороги (пер. с англ.) М.: НТИ Авто- транспортной литературы, 1958. - 424 с.

107. Шахидов А.Ф. Оценка обеспеченности максимальных расходов дождевых вод при проектировании дорожных водопропускных сооружений. // Трансп.:Наука, техн., упр. / ВИНИТИ. - 2001, № 3. - 25 - 27.141

108. Шереметьев И.И. Ливневые дожди и норма максимального поверхностного стока по территории Приморья и Приамурья. Хабаровск, Дальгипротранс, 1961.- 8 0 с.

109. Янковский О.А. Водопропускные трубы под насыпями. - М.: Транспорт, 1982.-232 с.

110. Ярошенко В.А., Андреев О.В., Прокопович А.Г. Водопропускные трубы под железнодорожными насыпями. // Тр. ин-та / Всесоюз. НИИ жел. дор. стр-ва ипроектир. - 1952. - Вып. 5. - 232с.

112. Bhattacharya P.K. Elements of applied hydrology, Khanna Publishers, Dehli, 1982, p. 226.

113. Farradey R.V., Charlton F.G. Hydraulic Factors in bridge design. Hydraulics Re- search. Wallingford, 1981.

114. Hurd John Owen. Service life model verification for concrete pipe culverts in Ohio // Transp. Res. Rec- 1989, № 1191. - P. 118 - 126.

115. O'Flaherty C.A. Highways. Edward Arnold Publishers Ltd., London; 1967.

116. Patter John С Analysis of reinforced concrete pipe performance data // J. Transp. Eng. - 1988. - 144, .№5. - P. 530 - 538.