СЕЛ ТАСҚЫНДАРЫ МЕН ҚАР КӨШКІНДЕРІНЕН ҚОРҒАУ ҚҰРЫЛЫМДАРЫ

Құлжаева Р.А., Сарбасова Г.А

М. Х. Дулати атындағы Тараз мемлекеттік университеті, Тараз

Сел тасқындары мен қар көшкіндері өздерінің сипаттамалары, пайда болу аудандары, қалыптасуы, қозғалуы, инженерлік құрылыстар мен қоршаған ортаға әсер етуі бойынша ұқсас табиғи құбылыстар болып табылады. Сел тасқындары да, қар көшкіндері де өсімдігі аз тау баурайларында пайда болады, тасқындар қалыптасып, енсіз шатқал бойымен ескі немесе ағып жатқан өзен арналарымен жылжып, аңғарға шығатын жерде бірте-бірте басылады.

Сел тасқынының трассасын шартты түрде қалыптасу, транзит (тасымалдау) және шөгінділер деп 3 зонаға бөледі [1]. Әр зона үшін сел тасқыны немесе қар көшкіні сипаттамасына байланысты өзінің инженерлік құрылыстары тән.

Бұл мақалада әңгіме транзит зонасындағы құрылыстар төңірегінде өрбиді. Әдетте бұл аздаған ені және жартасты топырақтан қалыптасқан үлкен бойлы еңісті биік өңірлері бар шатқалмен өтетін өзен бөлігі.

Одан басқа, бұл жерде алдыңғы бөлігінде жылжыған кезде тасқын іліп кеткен топырақ, тас, өсімдік және ағаштар түріндегі өзге қосындылардың нәтижесінде қалыптасқан жуан және тығыз басы бар сел немесе қар көшкіні біртұтас ағын болып қозғалады. Сондықтан сел немесе қар көшкіні басының тасқынының жолында кездескен инженерлік құрылыстар үшін үлкен қиратқыш күші бар.

Көлемді бетон құрылыстар өздерінің қымбаттылығынан және сел-көшкінді тоқтататын құрылыс ретінде орналастыру жерін тура анықтау мүмкіндігінің жоқтығынан кең қолданыс таппады.

Қазіргі кезде құрылыстардың екі түрі қолданылады: [1,2] темірбетон зауыттарының арнайы цехтарында жасалатын темірбетонның типтік элементтері түріндегі сел-көшкіндерді ұстап қалатын кеңістіктік құрылыстар және әртүрлі қисындағы ескі автокөлік шиналарынан құрастырылған құрылыстар. Екі құрылыс топтарының негізгі кемшілігі оларды шапшаң динамикалық салмақ түскен кезде қосылған және түйіскен жерлері осал және қауіпті көптеген біртипті бөлшектерден жинау және жөндеу үшін өнімсіз қол еңбегінің пайдаланылуы.

Осыған байланысты біз құрылыс материалдарын аз көлемде талап ететін, сел-көшкін массасының айтарлықтай көлемін қолайлы ұстап қалуға және жинауға мүмкіндік беретін тік орналасқан, жалпақ, кереге көз бөгеттің екі түрін ұсынамыз.

Бірінші құрылыс негізгі және қосымша екі тік бөгеттен тұрады. Олардың арасындағы қашықтық былай анықталады:

(1)

мұндағы: Н - негізгі бөгеттің биіктігі, м;

І_а - арна түбінің еңісі;

Екі бөгет те көлемінің 2´2 мм² тесік ұялары бар, тік қабырға түріндегі пайдаланудан шыққан рельстерден жасалған (1 - сурет), көлденең рельстердің ұштары шатқал бүйірлеріндегі арнайы тік қазылған жерлерде бетондалған, ал тік рельстер көлденең рельстерге жоғарғы жағынан бекітілген.

Бұдан басқа негізгі бөгеттің жинап ұстап тұру қабілетін арттыру үшін оның рельстен жасалған ұялары диаметрі 25 мм кем емес болат арматуралық өзектердің көмегімен көлденеңінен де, тігінен де екіге бөлінген. Осылайша негізгі бөгеттің ұяларының жиілігі қосымша ұялардан 4 есе көп.

Құрылыс былайша жұмыс істейді. Сел-көшкін тасқыны жиналған кезде оның басы бірінші қосымша қабырғаға ұрылып серпіледі және жіктеледі. Ағаш, қатып қалған өсімдік кесектері, ірі тас түріндегі қосындылар тұнып қалады, ал қуатының едәуір бөлігін жоғалтқан тасқын алдында ұсақ, қатты қосындылар негізгі бөгетке қарай жылжиды. Негізгі бөгеттен төмен қарай тасқын басылып, егер сел болса, әдеттегі су ағынына айналады, ал қар көшкіні бөгеттің төмен жағында қар түрінде тұнады. [3]

Сурет -1 - Селден қорғау құрылымдары

Екінші құрылыс 2 суретте көрсетілген және шатқалға кесе-көлденең орналасқан, өзара арнайы қысқыштармен немесе сыммен біріктірілген 1 көлденең және 2 тік болат арқандардан тұратын торлы бөгет болып табылады. Сел - көшкін тасқынының басы соғылған кезде жедел динамикалық салмақтың әсерінен созылуы мен бойлай ауысуы мүмкіндігі үшін көлденең арқандар жағалардың жанында орналасқан серіппелермен қамтамасыз етілген. Серіппенің бір ұшы шатқал бүйірлеріндегі арнайы тік қазылған жерге бетондалған, ал екіншісі көлденең арқанның бос бұрышына бекітілген, сонымен қатар барлық тік арқандар ортаңғы көлденең қабаттардың біреуіне орналастырылған. Серіппелер есептелген ұзындыққа созылуға мүмкіндігі бар болаттың жұмсақ түрлерінен жасалған.

Бұдан басқа, сел-көшкін тасқын басының құрылыстарға соққысын жеңілдету үшін және қосымша арқандарға қарсылығын төмендету үшін оның бойымен ескі автокөлік шиналарымен тізілген.

Иілгіш болат арқандардан жасалған торлы бөгет келесі түрде жұмыс істейді. Сел-көшкін тасқынының басы соғылған кезде серіппелер арқандармен бірге соққы салмағын қабылдайды, осының нәтижесінде бүкіл бөгеттің көлемі үлкейеді және оның төмен қарай бойлай ауысуы жүзеге асады. Сел немесе қар көшкінінің басы бөгеттің барлық элементтерінің қуатты қарсыласуының есебінен тоқтайды. Арқандардың қарсыласуын жеңіп өткен сел немесе көшкін қуатының едәуір бөлігі жоғалады және қатты қосындылар бөгеттің арғы жағында қалып, тасқын басылады. Ұсынылып отырғын құрылыстар құрылымының қарапайымдылығынан, материалдық сыйымдылығының аздығынан және құрылыс жылдамдығынан сел-көшкіннен қорғайтын құрылыстар жиынтығында қолданысқа ие бола алады.

Рельстерден жасалған көмекші торлы қабырғаны пайдаланған кезде болат арқандардан жасалған сел-көшкінді ұстап қалғыш жұмысының тиімділігі едәуір артады:

- ұсынылған жаңа сел-көшкін ұстап қалғыш конструкциясы әмбебап және сел ұстап қалғыш ретінде де, қар көшкінін ұстап қалғыш ретінде де қолдануға мүмкіндік береді;

- пайдаланған кезде торлы конструкциялы жаңа сына тәрізді сел-көшкін кескішті қолдану, бөгетке көлденең серіппелерді, сонымен қатар салбыраған тік арқандарды енгізу және көлденең арқандарды автокөлік шиналарымен жабдықтау сел-көшкін ұстағышқа сел және қар көшкіні тасқындарын тоқтатуға мүмкіндік береді;

- ұсынылған сел-көшкін ұстап қалғыш конструкциясы таулы және биік таулы сел-көшкін жүру қауіпі бар өзен аумақтарында қолданысқа ие бола алады.

Сурет-2 - Селден қорғау құрылымдары

Әдебиет

1. Занько Н.Г. и др. Безопасность и жизнедеятельности: Учеб. пособие для

студентов всех специальностей. Спб: ЛТА, 1996.

2. Байнатов Ж.Б., Исаенко П.П. Защита автомобильных дорог от снежных лавин.

М. 1993. с.5-12

3. Койбаков С.М. Селе и лавинно защитное сооружение Койбакова,

Предварительный патент №17263, Официальный бюллетень, 2006, №4.