СП 504.1325800.2021 Действует

- высоты и периода ветрового волнения, направления распространения волн;

- скорости и направления течений;

- температуры и солености воды.

Наблюдения за гидрохимическим составом воды проводят при наличии данного требования в задании.

7.1.8.10 Наблюдения за гидрологическими элементами следует проводить с использованием автоматического измерительного оборудования в составе АБС, позволяющего регистрировать непрерывно или по заданной программе временной ход гидрологических характеристик непосредственно на участке планируемого строительства. Эти измерения рекомендуется дополнять наблюдениями на судах, работающих в районе изысканий, и материалами гидрологических зондирований.

Число АБС, необходимое для характеристики гидрологического режима в районе изысканий, и тип их постановки должны определяться с учетом изученности, пространственной изменчивости гидрологических характеристик в районе изысканий и обосновываться в программе.

7.1.8.11 При организации наблюдений за уровнем моря на прибрежных участках оборудуют посты и осуществляют их высотную привязку. На акватории открытого моря допускается проведение наблюдений за уровнем моря без высотной привязки.

В приливных морях отдельная серия непрерывных наблюдений за уровнем моря должна быть не менее 33 сут. Дискретность измерений должна быть не более 1 ч с приборным осреднением в пределах 1–10 мин (определяется особенностями волновых и приливных процессов в районе постановки).

Наблюдения за уровнем моря рекомендуется сопровождать синхронной регистрацией атмосферного давления, направления и скорости ветра.

7.1.8.12 Наблюдения за волнением следует проводить только с использованием инструментальных методов измерения волновых характеристик. Используемое оборудование должно обеспечивать определение высоты, периода и направления распространения волн.

Наблюдения за волнением рекомендуется проводить в период наибольшей волновой активности. Одна серия непрерывных наблюдений за волнением должна быть не менее 1 мес.

Измерения проводят с дискретностью 1–3 ч, продолжительность непрерывной регистрации волнения должна быть не менее 1024 измерений с частотой 2 Гц (определяется особенностями волновых и приливных процессов в районе постановки).

Измерения проводят в местах, где волнение не искажено конструкциями морских сооружений.

Расположение и число станций для измерения параметров волнения зависят от особенностей рельефа дна и конфигурации береговой линии, влияние которых определяет условия трансформации волн.

Волномерный профиль рекомендуется выбирать так, чтобы он был направлен в сторону открытой акватории, откуда ожидается подход наибольших волн. При монотонном изменении глубины целесообразно соблюдать правило – чем дальше от берега, тем больше расстояние между волноизмерительными станциями.

Наблюдения за волнением рекомендуется дополнять (при наличии технической возможности) синхронной регистрацией атмосферного давления, направления и скорости ветра.

7.1.8.13 Наблюдения за течениями проводят на стандартных горизонтах, число которых на одной станции должно быть не менее трех, при глубине менее 10 м – не менее двух, а при глубине менее 5 м – один горизонт. Рекомендуется проведение наблюдений на придонном горизонте, за который принимают горизонт на расстоянии до 2 м от дна. Стандартные горизонты наблюдений приведены в таблице 7.1.

Таблица 7.1 – Стандартные горизонты наблюдения течений

Таблица 7.1Глубина моря, м | Стандартные горизонты, м До 50 включительно | Поверхность, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, дно Более 50 | Поверхность, 10, 25, 50, 100, 200, 300, дно

Число станций для измерения течений, их расположение, число горизонтов на каждой из них, а также дискретность измерений определяют в программе в зависимости от местных гидрологических условий и вида проектируемого сооружения. При проведении рекогносцировочного обследования допускается выполнение измерений на одной станции при обеспечении необходимого числа горизонтов.

В приливных морях продолжительность отдельной серии непрерывных наблюдений должна быть не менее 33 сут. Рекомендуется проводить их синхронно с наблюдениями над уровнем моря. В неприливных морях во время рекогносцировочного обследования (при обосновании в программе) непрерывная продолжительность наблюдений над течениями может быть сокращена.

7.1.8.14 Наблюдения за температурой и соленостью (электропроводностью) морской воды проводят на АБС и при гидрологическом зондировании.

При наличии в задании требования о предоставлении сведений о коррозионной активности водной среды для бетона, железобетона и стальных конструкций (и иных специфических задач) проводят отбор проб воды морской воды батометрами для последующего химического анализа. Горизонты и число отбираемых проб зависят от вида проектируемого сооружения, местных гидрологических условий и обосновывают в программе.

7.1.9 В ходе ледовых исследований следует проводить наблюдения:

- за датами наступления ледовых явлений;

- характеристиками ледовых условий акватории (наличием и видами льда, сплоченностью, торосистостью и т. д.);

- морфометрическими характеристиками ровного и деформированного льда;

- динамическими характеристиками ледяного покрова (скоростью и направлением дрейфа льда);

- физическими свойствами снежного покрова;

- физическими и механическими свойствами льда;

- характеристиками погоды (температурой воздуха, атмосферным давлением, скоростью и направлением ветра) и состоянием моря (температурой и соленостью воды, скоростью подледных течений, колебаниями уровня моря).

7.1.9.1 При проведении ледовых наблюдений определяют даты следующих ледовых явлений:

- первое ледообразование (первое появление льда);

- начало устойчивого ледообразования (устойчивое появление льда);

- первое образование припая (первое появление припая);

- начало устойчивого образования припая (устойчивое появление припая);

- начало весеннего взлома или первой весенней подвижки припая (первый взлом припая);

- окончательное разрушение припая (исчезновение припая);

- окончательное очищение акватории ото льда (окончательное очищение).

Фазы осенних и весенних ледовых явлений фиксируют путем визуальных наблюдений с прибрежных станций и постов и определяют на основе данных наблюдений с воздушных, космических аппаратов и морских судов (визуальные наблюдения, съемки в различных спектральных диапазонах).

7.1.9.2 Для получения морфометрических характеристик дрейфующего льда и припая определяют:

- границы дрейфующего льда и припая;

- протяженность (ширины) припая, его изменения, возраст припая;

- сплоченность, возраст и формы морского дрейфующего льда (размеры льдин);

- толщину ровного льда;

- толщину (высоту) снега на льду;

- торосистость, заснеженность, разрушенность, загрязненность дрейфующего и припайного льда;

- положение, число и размеры стамух;

- наличие льдов материкового происхождения (айсбергов) и их формы.

Указанные параметры определяют на основе данных наблюдений с береговых станций и постов, с воздушных, космических аппаратов и морских судов (визуальные наблюдения, съемки в различных спектральных диапазонах).

Для оценки пространственного распределения ледяных образований определяют их линейную (число на 1 км профиля) и (или) площадную (число на 1 км2 льда) плотность.

7.1.9.3 Для определения морфометрических характеристик ровного льда измеряют:

- толщину ровного льда;

- толщину (высоту) снега на льду.

Для определения морфометрических характеристик деформированного льда измеряют:

- вертикальные и горизонтальные размеры паруса торосистого образования (тороса, гряды, стамухи), а также фиксируют генеральное направление паруса образования (при проведении наблюдений на припайном льду);

- толщину деформированного льда с фиксацией положения границ льда, шуги (мягкого льда) и пустот;

- размеры ледяных блоков, из которых сложено торосистое образование;

- толщину (высоту) снега на льду.

Все параметры определяют путем прямых измерений с учетом требований, применяемых при съемке рельефа дна (5.1.16) и съемке и обследовании подводных объектов (5.1.17). Толщину и внутреннюю структуру деформированного льда определяют с применением механических, электромеханических и термических методов бурения.

Измерения и бурение проводят в точках по намеченной сетке створов. Рекомендуется намечать перпендикулярную сетку створов. Расположение точек на створах должно обеспечивать полноту сбора информации о пространственной изменчивости характеристик торосистого образования. Конечные точки створов должны быть расположены на ровном льду.

Для определения морфометрии верхней поверхности ледяного покрова (включая деформированный лед) на большой площади целесообразно применение аэрофотостереосъемки, лазерного профилирования или иных методов с применением пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов. При этом на льду должны быть обозначены контрольные точки для повышения точности определения масштаба съемки и привязки снимков. Дополнительно морфометрия подводной части торосистых образований может быть определена с применением ГЛБО.

Блоки льда, слагающие торосистое образование, измеряются рулеткой или аналогичным инструментом.

При наличии в районе изысканий айсбергов проводят определение морфометрических характеристик их надводной части дистанционными методами. Дополнительно может быть определена морфометрия подводной части айсбергов гидролокационными методами. Исследования айсбергов допускается проводить как непосредственно в районе изысканий, так и на прилегающей акватории вплоть до мест их образования.

Погрешность измерения всех линейных размеров при определении морфометрических характеристик ледяного покрова должна быть не более 5 %. При измерении вертикальных размеров пустот в торосах допускается абсолютная погрешность до 5 см.

Наблюдения рекомендуется проводить в период максимального развития ледяного покрова и ледяных образований.

7.1.9.4 При определении динамических характеристик ледяного покрова измеряют скорость и направление дрейфа льда и ледяных образований. Для наблюдений за динамикой ледяного покрова используют: дрейфующие буи со спутниковой системой позиционирования; морские радиолокационные системы (установленные на судах, стационарно в акватории или на морском побережье); АБС с обратными доплеровскими сонарами.

При наличии айсбергов или возможности их появления в районе изысканий и на прилегающей акватории необходимо проводить измерения скорости и направления их дрейфа методом расстановки дрейфующих буев. Расстановку допускается проводить как непосредственно в районе изысканий, так и на прилегающей акватории вплоть до мест их образования.

Рекомендуемая продолжительность наблюдений – не менее двух недель с дискретностью не более 1 ч. Итоговая абсолютная погрешность определения скорости дрейфа не должна превышать 0,05 м/с, направления – 10°.

7.1.9.5 Для определения физических и механических свойств льда измеряют:

- температуру и соленость льда;

- объем (размеры) и массу пробы льда (для определения плотности льда);

- предел прочности льда на одноосное сжатие;

- предел прочности льда на изгиб.

Перечисленные свойства следует определять как для ровного, так и для деформированного льда.

Исследование физических и механических свойств льда рекомендуется дополнять описанием текстуры и структуры льда.

При необходимости и дополнительном обосновании работ в программе могут быть определены предел прочности льда на срез, локальная прочность льда, адгезия льда к различным материалам (перечень которых указан в задании) и др.

7.1.9.6 Все параметры определяют непосредственно в ходе наблюдений на льду. Для проведения измерений отбирают керны льда с применением механических, электромеханических и термических методов бурения.

После выбуривания определяют вертикальное распределение температуры льда в керне (обычно через 10 см). Затем керны делят на отдельные пробы льда для определения солености, плотности и прочностных характеристик (по апробированию малых образцов).

Для определения временн´ой изменчивости температуры льда применяют термокосы с дискретностью измерения по вертикали 10–20 см для ровного льда и 50 см для торосистых образований.

Погрешность измерения температуры не должна превышать 0,1 °С.

Соленость льда определяют по электропроводности солевого раствора, образующегося в результате таяния пробы льда. Образцы готовят из ледяного керна в виде вертикально ориентированных пластин, выпиленных на всю толщину исследуемого слоя. Рекомендуемая толщина слоя – около 10 см. Погрешность определения солености не должна превышать 0,05 ‰.

Плотность льда оценивают косвенным методом по результатам взвешивания и вычисления объема пробы (по итогам измерений с учетом формы). Погрешность определения плотности льда не должна превышать 10 кг/м3.

Прочностные характеристики льда оценивают по испытаниям малых образцов с помощью прессового или аналогичного оборудования в соответствии с методическими рекомендациями на данные виды работ.

7.1.9.7 Предел прочности льда при одноосном сжатии определяют по результатам испытания образцов, отобранных не менее чем с трех горизонтов ровного льда или консолидированной части тороса. Расстояние между горизонтами должно быть не более 1,5 м. В пределах одного участка общее число образцов с каждого горизонта должно быть не менее шести.

Образцы изготовляют в виде призмы или цилиндра, поперечный размер которых (ширина или диаметр образца) должен, как минимум, в 10 раз превышать средний поперечный размер кристалла либо быть не менее 8 см. Высота образца должна быть в 2–2,5 раза больше его поперечного размера. Поверхность образца должна быть гладкой и ровной, не иметь трещин и раковин. Особое внимание необходимо уделять форме образца: основания должны быть плоскими и параллельными друг другу.

Образцы льда испытывают при постоянной скорости деформации в пределах от 5∙10–4 до 1∙10–3 с–1. Дополнительно рекомендуется проводить испытания, в которых скорость деформации меняется. Перед испытанием образец должен иметь температуру, которая наблюдалась в ледяном покрове на том горизонте, с которого был отобран образец (допустимое отклонение – не более 0,5 °С). По результатам каждого теста должны фиксироваться максимальная сила, при которой происходило разрушение льда, и линейные размеры образца. Погрешность регистрации силы должна быть не более 5 %, линейные размеры поперечного сечения образца измеряют с погрешностью не выше 1 мм.

7.1.9.8 Прочность льда на изгиб определяют по результатам испытаний консольных балок на плаву, при этом сами балки (клавиши) вырезают изо льда на всю его толщину. Длина консоли должна быть в шесть-семь раз больше толщины льда, ширина консоли должна быть равна одной-двум толщинам льда.

Допускается определять предел прочности льда при изгибе по результатам испытаний балок или дисков льда в случае, если предоставлена обоснованная процедура пересчета результатов таких испытаний на предел прочности льда, найденный в результате испытания консолей.

Дополнительно прочностные характеристики рекомендуется определять непосредственно в массиве. Локальную прочность льда определяют в выбуренных скважинах с помощью зонд-индентора.

7.1.9.9 Для получения физических свойств снежного покрова (плотности) определяют объем и массу пробы снега.

7.1.10 Литодинамические исследования выполняют в комплексе с инженерно-геодезическими, инженерно-геологическими изысканиями для изучения:

- динамики изменения рельефа дна и побережья (в том числе наносов), вызванных воздействием волнения и течений моря, ветра;

- динамики изменений рельефа дна и побережья, вызванных воздействием ледяных образований (торосистых образований, стамух, айсбергов).

7.1.10.1 Литодинамические исследования включают:

- оценку интенсивности литодинамических процессов;

- литодинамическое районирование района изысканий;

- расчет характеристик динамики наносов;

- оценку параметров воздействия на морское побережье и дно ледяных образований;

-  прогноз возможных изменений рельефа дна моря и морского побережья под воздействием гидрометеорологических факторов (без учета влияния сооружения).

Литодинамические исследования выполняют на основе анализа и обобщения результатов полевых работ, расчетных методов и (или) лабораторного моделирования.

7.1.10.2 При литодинамических исследованиях определяют:

- формы рельефа дна и побережья;

- границы морского и ледового воздействия на дно и побережье;

- участки размыва, транзита и аккумуляции наносов;

- состав и свойства грунтов донных отложений и побережья;

- границы распространения литодинамических процессов.

7.1.10.3 Площадь изучаемой акватории, состав, объемы работ обосновывают в программе с учетом интенсивности литодинамических процессов, типа конструкции и функциональных особенностей проектируемого сооружения.

7.1.10.4 Предварительную оценку интенсивности литодинамических процессов для определения состава и объемов работ проводят на основании комплексного анализа:

- материалов и данных ДЗЗ;

- батиметрических и топографических карт и планов морского дна;

- сведений о составе и свойствах донных отложений;

- гидродинамических и ледовых условиях акватории;

- условиях эксплуатации сооружений, расположенных в районе изысканий (площадки, трассы);

- результатов региональных литодинамических исследований.

7.1.10.5 При выполнении литодинамических исследований в составе инженерно-гидрометеорологических изысканий на шельфе в качестве исходных данных используют результаты инженерно-геодезических (инженерно-топографические планы) и инженерно-геологических (инженерно-геологические разрезы, состав и свойства грунтов) изысканий, а также расчетные характеристики гидрометеорологического режима.

При необходимости проводят дополнительные работы для уточнения:

- особенностей рельефа дна;

- состава и свойств грунтов донных отложений и побережья;

- режима взвешенных и влекомых наносов.

7.1.10.6 Уточнение особенностей рельефа выполняют методами, указанными в 5.1.16. Число профилей при проведении съемки рельефа дна, их расположение и протяженность должны обеспечивать получение обоснованных оценок деформаций дна и побережья и могут не совпадать с числом и расположением профилей и (или) точек, используемых при инженерно-геодезических изысканиях.

Масштабы съемки рельефа дна составляют 1:5000–1:2000 (если иное не указано в задании). При проектировании сооружений повышенного уровня ответственности допускается выполнение съемки в масштабе 1:1000 при соответствующем обосновании в программе.

Для определения величин деформаций дна и побережья промежуток между повторными съемками должен быть не менее одного года.

Выбор методов съемки рельефа дна (5.1.16) определяют в зависимости от интенсивности литодинамических процессов и класса (подкласса) грунтов.

На участках морского дна, сложенных связными дисперсными грунтами, при невысокой интенсивности процессов транспорта наносов и экзарации эффективными методами являются повторные съемки рельефа дна.

На участках морского дна, сложенного несвязными дисперсными грунтами, при высокой интенсивности процессов транспорта наносов и экзарации дополнительно выполняют съемку и обследование подводных объектов (5.1.17) с применением водолазного обследования, а также ТНПА и (или) АНПА.

7.1.10.7 При уточнении состава и свойств грунтов донных отложений побережья выполняют дополнительный отбор проб на участках развития литодинамических процессов. Места отбора проб и их число обосновывают в программе. Гранулометрический состав донных отложений определяют по ГОСТ 12536.

7.1.10.8 При уточнении режима взвешенных наносов выполняют отбор проб воды из нескольких горизонтов моря (не менее двух).

Исследование влекомых наносов выполняют с применением седиментационных ловушек (не менее 2 шт.).

На основании результатов анализа отобранных проб определяют состав и объем переносимых наносов.

7.1.10.9 При изучении деформаций дна, связанных с воздействием на дно и побережье ледяных образований, определяют:

- характеристики ледяных образований (7.1.9);

- наличие экзарационных борозд, их морфометрических характеристик (ширину, длину, глубину).

Площадь участка изучения деформаций дна должна быть достаточной для накопления данных по характеристикам экзарационных борозд.

При необходимости уточнения рельефа дна дополнительную съемку рекомендуется проводить сразу после очищения акватории от льда.

Продолжительность наблюдений и число съемок должны быть достаточными для выявления новых экзарационных борозд и получения сведений об их морфометрических характеристиках, определения изменений характеристик ранее обнаруженных борозд.

7.1.11 Камеральную обработку материалов, полученных в ходе инженерно-гидрометеорологических изысканий, выполняют в соответствии с СП 482.1325800.2020 (пункт 5.13). В результате камеральной обработки должны быть получены числовые значения гидрометеорологических элементов, характеризующие диапазоны их общей, сезонной и межгодовой изменчивости (если позволяет продолжительность рядов наблюдений) в районе изысканий (площадки, трассы).

7.1.11.1 В результате статистической обработки данных наблюдений за элементами гидрометеорологического режима должны быть получены следующие характеристики гидрометеорологических элементов за различные периоды (серию, по месяцам, за год, навигационный, ледовый и безледный периоды и др., в зависимости от продолжительности наблюдений):

- средние значения и среднеквадратические отклонения;

- наибольшие и наименьшие значения;

- повторяемость и обеспеченность наблюдавшихся величин;

- продолжительность периодов со значением параметра выше и ниже заданного значения и т. д.

Полученные результаты представляют в виде таблиц, графиков, диаграмм, роз ветров и течений и пр.

Конкретный перечень статистических характеристик по каждому элементу и форму представления результатов обработки данных наблюдений устанавливают в программе с учетом требований задания к результатам инженерно-гидрометеорологических изысканий.

7.1.11.2 Обработка рядов наблюденных (суммарных) уровней моря включает: определение минимальных, средних, максимальных значений, размаха (разницы между максимальным и минимальным значениями), среднеквадратического отклонения; построение графика обеспеченности уровней; оценку спектральных характеристик (при необходимости, обоснованной в программе).

Все характеристики определяются за серию, по сезонам и по месяцам (если позволяет продолжительность ряда).

На акваториях морей, подверженных влиянию половодья, отдельно оцениваются параметры колебаний уровня для этого периода.

7.1.11.3 Для приливных морей в ходе обработки данных наблюдений за уровнем моря определяют гармонические постоянные (амплитуды и фазы) основных волн прилива. Определение параметров приливных колебаний уровня моря рекомендуется проводить с учетом сезонной изменчивости приливов, которая характерна для акваторий замерзающих морей. При необходимости проводят анализ остаточных колебаний (после исключения приливной составляющей колебаний уровня моря).

7.1.11.4 Выделение непериодической составляющей колебаний уровня моря (сгонно-нагонных колебаний в прибрежной зоне) в приливном море проводят фильтрацией наблюденных уровней или вычитанием из наблюденных уровней предвычисленного приливного уровня. Используемый фильтр должен в исходном ряду удалять колебания на преобладающих в данном районе частотах приливных колебаний. В морях, где наблюдаются сейшевые колебания, они исключаются из суммарных колебаний аналогичным способом.

Анализ непериодической составляющей колебаний уровня проводят аналогично анализу суммарных колебаний. Также оценивают продолжительности сгонов и нагонов.