СТО 17330282.27.140.002-2008 «Гидротехнические сооружения ГЭС и ГАЭС. Условия создания. Нормы и требования»
Информационная система МЕГАНОРМ
База постоянно обновляется
Скачать базу целиком

Российское открытое акционерное общество энергетики и электрификации

"ЕЭС России"

СТАНДАРТ
ОРГАНИЗАЦИИ
ОАО РАО «ЕЭС РОССИИ»

СТО
17330282.27.140.002-2008

ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ ГЭС И ГАЭС.
УСЛОВИЯ СОЗДАНИЯ.
НОРМЫ И ТРЕБОВАНИЯ

Дата введения - 2008 - 04 - 15

ОАО РАО «ЕЭС России»

2008

РОССИЙСКОЕ ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ

«ЕЭС РОССИИ»

ПРИКАЗ

14.03.2008                                                                                                                       № 108

Об утверждении и вводе в действие

Стандарта организации ОАО РАО «ЕЭС России»

«Гидротехнические сооружения ГЭС и ГАЭС.

Условия создания. Нормы и требования»

В соответствии с решением Правления ОАО РАО «ЕЭС России» (протокол заседания от 22.11.2004 № 1106пр/2), НП «Гидроэнергетика России» разработан стандарт организации ОАО РАО «ЕЭС России» «Гидротехнические сооружения ГЭС и ГАЭС. Условия создания.. Нормы и требования».

Проект стандарта прошел процедуры, предусмотренные «Положением о порядке разработки, рассмотрения и утверждения технических стандартов организации корпоративного уровня в ОАО РАО «ЕЭС России». Центральная комиссия ОАО РАО «ЕЭС России» по техническому регулированию приняла решение об утверждении Стандарта (протокол от 11.12. 2007 № 9).

ПРИКАЗЫВАЮ:

1. Утвердить Стандарт ОАО РАО «ЕЭС России» СТО 17330282.27.140.002-2008 «Гидротехнические сооружения ГЭС и ГАЭС. Условия создания. Нормы и требования» (далее - Стандарт) согласно приложению 1.

2. Ввести Стандарт в действие с 15 апреля 2008 года.

3. Бизнес-единице «Гидрогенерация» (Синюгину В.Ю.), Бизнес-единице № 1 (Чикунову А.В.), Бизнес-единице «Сервис» (Воронину В.П.) обеспечить рассмотрение Советами директоров ДЗО ОАО РАО «ЕЭС России» (далее - ДЗО), а так же Советами директоров обществ дочерних и зависимых по отношению к ДЗО (далее - ВЗО) вопроса о присоединении указанных ДЗО/ВЗО к Стандарту.

4. Установить, что решение Совета директоров ДЗО/ВЗО по вопросу «О присоединении к Стандарту» должно содержать указание на присоединение ДЗО/ВЗО к Стандарту и положение о том, что Стандарт является локальным нормативным актом ДЗО/ВЗО.

5. Отменить действие в Холдинге нормативных документов согласно Приложению 2 и исключить их из Реестра действующих в электроэнергетике НТД, утвержденного приказом ОАО РАО «ЕЭС России» от 14.08.2003 г. № 422 «О пересмотре нормативно-технических документов (НТД) и порядке их действия в соответствии с ФЗ «О техническом регулировании».

6. Руководителям Бизнес-единицы «Гидрогенерация», Бизнес-единицы № 1, Бизнес-единице «Сервис» обеспечить до 30 апреля 2008 г. внесение изменений в действующую нормативную и техническую документацию с учетом требований Стандарта.

7. Некоммерческому партнерству «ИНВЭЛ» (Левцеву A.M.), Дирекции организации, методологии конкурсных закупок и стандартизации (Романову А.А.) обеспечить регистрацию и учет Стандарта в системе Информационного фонда по техническому регулированию и внести в реестр документов по техническому регулированию в электроэнергетике.

8 . Департаменту по взаимодействию со СМИ (Нагога М.Г.), Дирекции организации, методологии конкурсных закупок и стандартизации (Романову А.А.) обеспечить размещение на сайте ОАО РАО «ЕЭС России» уведомления об утверждении и вводе в действие Стандарта в соответствии с действующим порядком.

9. Контроль за исполнением настоящего приказа возложить на члена Правления, заместителя технического директора - главного технического инспектора ОАО РАО «ЕЭС России» Паули В.К.

Заместитель

Председателя Правления                                                                                    Я.М. Уринсон

Приложение 1

к приказу от 14.03.2008 № 108

ПЕРЕЧЕНЬ

нормативно-технических документов подлежащих отмене в связи с вступлением в действие стандарта организации «Гидротехнические сооружения ГЭС и ГАЭС. Условия создания. Нормы и требования»

№ №

№ в Реестре

Наименование документа

1

754

СО 153-34.21.201 (РД 34.21.201). Инструктивные указания по определению параметров и производству буровзрывных работ у нижнего контура котлованов ответственных гидротехнических сооружений

2

755

СО 153- 34.21.202 (РД 34.21.202). Руководство по применению монолитно-прессованного бетона для обделок гидротехнических тоннелей

3

756

СО 153- 34.21.203 (РД 34.21.203). Основные положения по строительству гидротехнических тоннелей буровзрывным способом

4

802

СО 24-109-49 (ТУ 24-109-49). Технические условия и нормы проектирования гидротехнических сооружений. Водоприемники с открытым водозабором деривационных гидроэлектростанций

5

803

СО 24-110-48 (ТУ 24-110-48). Технические условия и нормы проектирования гидротехнических сооружений. Отстойники гидроэлектростанций

6

804

СО 116-50 (ТУ 116-50). Технические условия и нормы проектирования гидротехнических сооружений. Инструкция по возведению земляных сооружений способом малой укатки

7

806

СО 153-34.2.06.4-82 (СНиП 2.06.04-82). - Строительство в сейсмических районах

8

807

СО 153-34.11.-7-2003 (СНиП II-7-81). Гидротехнические сооружения в сейсмических районах

9

809

СО 34 2.06.05-84 (СНиП 2.06.05-84). Плотины из грунтовых материалов

10

810

СО 153-34. 2.02.02-2003 (СНиП 2.02.02-85). Основания гидротехнических сооружений

11

811

СО 34 2.06.06-85 (СНиП 2.06.06-85). Плотины бетонные и железобетонные

12

812

СО 153-34.2.06.01-2003 (СНиП 2.06.01-86). Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования

13

813

СО 34 2.06.08-87 (СНиП 2.06.08-87). Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения стандарта организации - ГОСТ Р 1.4-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты организаций. Общие положения".

Сведения о стандарте

1. РАЗРАБОТАН НП «Гидроэнергетика России», ОАО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева».

2. ВНЕСЕН НП «Гидроэнергетика России»

3. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ приказом ОАО РАО «ЕЭС России» от 14.03.08 № 108

4. ВВОДИТСЯ ВПЕРВЫЕ

Содержание

Введение

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины и определения

4 Обозначения и сокращения

5 Основные нормативные положения, регламентирующие условия создания гидротехнических сооружений

5.1 Правила и нормы проектирования гидротехнических сооружений

5.1.1 Нормы и требования при проектировании оснований гидротехнических сооружений

5.1.2 Нормы и требования при проектировании грунтовых плотин

5.1.3 Нормы и требования при проектировании бетонных и железобетонных плотин

5.1.4 Нормы и требования при проектировании бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений

5.1.5 Нормы и требования при проектировании водопропускных сооружений

5.1.6 Нормы и требования при проектировании береговых, сопрягающих и раздельных устоев и стен

5.1.7 Нормы и требования при проектировании гидротехнических сооружений в сейсмических районах

5.2 Правила производства работ при возведении гидротехнических сооружений

6 Приемка гидротехнических сооружений в эксплуатацию

Библиография

Приложение А (обязательное) Правила проектирования оснований гидротехнических сооружений

Введение

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины и определения (в дополнение к разделу 3 Стандарта)

4 Общие положения

5 Номенклатура грунтов оснований и их физико-механические характеристики

6 Инженерно-геологическая и расчетная схематизация оснований

7 Расчеты устойчивости (несущей способности)

7.1 Основные положения

7.2 Расчет устойчивости сооружений на нескальных основаниях

7.3 Расчет устойчивости сооружений на скальных основаниях

8 Фильтрационные расчеты основания

9 Расчет местной прочности скальных оснований

10 Определение напряжений

11 Расчет по деформациям оснований и грунтовых сооружений

12 Инженерные мероприятия по обеспечению надежности оснований

Приложение А.1 (рекомендуемое) Классификация массивов грунтов

Приложение А.2 (справочное) Основные буквенные обозначения

Приложение А.3 (обязательное) Определение контактных напряжений для сооружений на однородных песчаных основаниях методом экспериментальных эпюр

Сведения о разработчиках

Приложение Б (обязательное) Правила проектирования плотин из грунтовых материалов

Введение

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины и определения

4 Общие положения

5 Земляные насыпные плотины

6 Земляные намывные плотины

7 Каменноземляные и каменно-набросные плотины

8 Требования к охране окружающей среды

9 Основные положения расчета плотин

10 Обоснование необходимости ремонта (реконструкции) плотин. Виды ремонтных работ

Приложение Б.1 (справочное) Термины и определения, применяемые при строительстве грунтовых плотин

Приложение Б.2 (рекомендуемое) Графики сравнительной экономической оценки отдельных видов грунтовых плотин

Приложение Б.3 (рекомендуемое) Условия необходимости учета порового давления

Приложение Б.4 (обязательное) Контроль состояния сооружений и оснований в период строительства и эксплуатации

Приложение Б.5 (рекомендуемое) Теплофизические характеристики грунта

Приложение Б.6 (рекомендуемое) Конструкция плотин, возводимых способом отсыпки грунтов в воду

Приложение Б.7 (рекомендуемое) Определение крутизны волноустойчивого неукрепленного откоса плотин из песчаного грунта при «профилединамического равновесия»

Приложение Б.8 (рекомендуемое) Конструкция сопряжения грунтовых противофильтрационных устройств со скальным основанием

Приложение Б.9 (рекомендуемое) Потери грунта при намыве земляных плотин

Приложение Б.10 (рекомендуемое) Расчет нормы отмыва грунта при возведении земляных намывных плотин

Приложение Б.11 (рекомендуемое) Расчеты границ зон фракционирования и осредненного зернового состава намытого грунта в поперечном сечении плотины

Приложение Б.12 (рекомендуемое) Проектирование плотин со стальными диафрагмами

Приложение Б.13 (рекомендуемое) Расчет устойчивости откосов по способу наклонных сил взаимодействия

Приложение Б.14 (рекомендуемое) Особенности расчета асфальтобетонных диафрагм и их влияния на работу плотины

Приложение Б.15 (справочное) Основные виды нарушений в плотинах из грунтовых материалов и способы их ремонта

Приложение В (обязательное) Правила проектирования бетонных и железобетонных плотин

Введение

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины и определения

4 Общие положения

5 Требования к строительным материалам

6 Общие конструктивные требования

7 Нагрузки, воздействия и их сочетания

8 Основные положения по расчетам плотин

9 Бетонные и железобетонные плотины на нескальных основаниях

10 Гравитационные плотины на скальных основаниях

11 Контрфорсные плотины на скальных основаниях

12 Арочные и арочно-гравитационные плотины

13 Обеспечение безопасности плотин

Приложение В.1 (справочное) Основные буквенные обозначения

Приложение В.2 (обязательное) Сочетание нагрузок

Приложение Г (обязательное) Правила проектирования бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений

1 Область применения

2 Термины и определения

3 Общие положения

4 Материалы для бетонных и железобетонных конструкций

5 Конструктивные требования

6 Основные расчетные положения

7 Расчеты прочности и выносливости элементов бетонных и железобетонных конструкций

8 Расчет элементов бетонных и железобетонных конструкций по образованию и раскрытию трещин и по деформациям

9 Расчет элементов бетонных и железобетонных конструкций на температурные и влажностные воздействия

Приложение Г.1 (справочное) Основные буквенные обозначения

Приложение Г.2 (рекомендуемое) Характеристики бетона для расчета конструкций на температурные воздействия

Приложение Г.3 (рекомендуемое) Области рационального применения добавок для бетонов гидротехнических сооружений

Приложение Г.4 (справочное) Номограмма для определения коэффициента k для расчета прочности бетонных элементов таврового, двутаврового и коробчатого сечений

Приложение Г.5 (справочное) Номограмма для определения коэффициента Ki для расчета прочности железобетонных элементов по главным растягивающим напряжениям

Приложение Г.6 (справочное) Номограмма для определения коэффициента жесткости нетрещиностойких участков элементов прямоугольного сечения, рассчитываемых по раскрытию трещин

Приложение Д (обязательное) Правила проектирования гидротехнических сооружений в сейсмических районах

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины и определения

4 Обозначения и сокращения

5 Общие положения. Определение нормативной, исходной и расчетной сейсмичности

6 Учет сейсмических воздействий и определение их характеристик

7 Расчеты сооружений на сейсмические воздействия

8 Мероприятия по повышению сейсмостойкости гидротехнических сооружений

9 Геодинамический мониторинг гидротехнических сооружений в процессе эксплуатации

Приложение Д.1 (рекомендуемое)

Приложение Е (обязательное) Правила производства бетонных работ при возведении гидротехнических сооружений

1 Общие положения

2 Общие требования к организации и производству бетонных работ при возведении гидротехнических сооружений

3 Приготовление бетонной смеси

4 Транспортирование бетонной смеси

5 Подача бетонной смеси в блоки бетонирования

6 Опалубочные работы

7 Подготовка блоков к бетонированию

8 Укладка и уплотнение бетонной смеси

9 Уход за бетоном

10 Регулирование температурного режима и термонапряженного состояния бетона массивных сооружений

11 Производство бетонных работ в зимних условиях

12 Контроль качества бетона и бетонных работ

Приложение Е.1 Рекомендации по выбору и применению добавок к бетонам гидротехнических сооружений

Приложение Е.2 Технические характеристики отечественных специальных механизмов и устройств, применяемых при бетонных работах

Приложение Е.3 Технологические карты на основные виды работ

Сведения о разработчиках

Приложение Ж (обязательное) Основные расчетные положения при проектировании гидротехнических сооружений

1 Назначение класса гидротехнических сооружений

2 Нагрузки, воздействия и их сочетания

3 Обоснование надежности и безопасности гидротехнических сооружений

Приложение Ж.1 (обязательное) Классы гидротехнических сооружений

Приложение Ж.2 (рекомендуемое) Перечень нагрузок и воздействий на гидротехнические сооружения

Приложение Ж.3 (обязательное) Значения коэффициента надежности по нагрузке γf при расчетах по предельным состояниям первой группы

Сведения о разработчиках

Приложение И (рекомендуемое) Проектирование рыбозащитных и рыбоохранных устройств

Сведения о разработчиках

Введение

Стандарт организации ОАО РАО «ЕЭС России» «Гидротехнические сооружения ГЭС и ГАЭС. Условия создания. Нормы и требования» (далее - Стандарт) разработан в соответствии с требованиями Федерального закона № 184-ФЗ «О техническом регулировании».

Стандарт направлен на повышение безопасности эксплуатации гидротехнических сооружений ГЭС и ГАЭС.

При разработке Стандарта использованы относящиеся к области его применения действовавшие в электроэнергетике нормативно-технические документы или отдельные разделы этих документов. В Стандарт включены апробированные, подтвержденные опытом эксплуатации технические нормы, методики и рекомендации по эксплуатации гидротехнических сооружений, уточнены применительно к гидроэлектростанциям действующие порядок и правила работы при осуществлении технического обслуживания ГТС.

Требования Стандарта исходят из комплексной оценки элементов сооружений и их конструктивных узлов на работоспособность и безопасность гидроэнергообъекта в целом.

Установленные Стандартом нормы и требования при техническом обслуживании гидротехнических сооружений учитывают подтвержденные опытом эксплуатации потенциальные опасности и сценарии развития опасных ситуаций с учетом требований безопасности.

В Стандарте не рассмотрены требования и нормы технического обслуживания механического оборудования и контрольно-измерительной аппаратуры (КИА), которые сформулированы в других стандартах.

Стандарт должен быть пересмотрен в случаях ввода в действие новых технических регламентов и национальных стандартов, содержащих не учтенные в Стандарте требования, а также при необходимости введения новых требований и рекомендаций, обусловленных развитием новой техники.

СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ ОАО РАО «ЕЭС РОССИИ»

ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ ГЭС И ГАЭС.

УСЛОВИЯ СОЗДАНИЯ. НОРМЫ И ТРЕБОВАНИЯ

Дата введения - 15 апреля 2008 года

1 Область применения

1.1 Объектами регулирования Стандарта являются гидротехнические сооружения и связанные с ними процессы их проектирования, строительства и ввода в эксплуатацию. Стандарт регулирует отношения, возникающие при применении и исполнении в процессе проектирования требований к гидротехническим сооружениям, обеспечивающих безопасность их эксплуатации, технического обслуживания, консервации и ликвидации.

1.2 Требования Стандарта распространяются на следующие виды гидротехнических сооружений:

- водоподпорные речные сооружения (плотины, в том числе бетонные, грунтовые, смешанные и другие, дамбы), подпорные сооружения технологических водоемов, ограждающие дамбы бассейнов суточного регулирования и водохранилищ гидроаккумулирующих электростанций);

- водозаборные сооружения (водозаборы);

- водопропускные сооружения (водосбросы - в т.ч. водосбросные плотины, быстротоки, ступенчатые перепады, трубчатые и туннельные водосбросы; водоспуски и водовыпуски);

- регулирующие сооружения (шлюзы-регуляторы, вододелители);

- водоводы (подводящие и отводящие каналы, акведуки, дюкеры, туннели, трубопроводы);

- сопрягающие сооружения;

- защитные сооружения (ограждающие дамбы, дамбы обвалования, русловыправительные и берегоукрепительные сооружения, противоселевые и ледозащитные сооружения);

- специальные сооружения (отстойные бассейны, шуго- и ледосбросы, сороудерживающие, рыбопропускные, рыбозащитные, рыбоспускные и др);

- подпорные стены, береговые, сопрягающие и раздельные устои и стены.

1.3 Стандарт не распространяется на сооружения зданий ГЭС, ГАЭС и насосных станций, механическое оборудование гидротехнических сооружений, относящиеся к сфере действия иных стандартов организации ОАО РАО «ЕЭС России», а также на гидротехнические сооружения, не являющиеся имущественными объектами субъектов ОАО РАО «ЕЭС России» (причалы, судоходные шлюзы и судоподъемники, рыбоподъемники, лесосплавные и другие сооружения).

1.4 Субъектами, на которые распространяется действие Стандарта, являются все организации (общества, компании), входящие в структуру ОАО РАО «ЕЭС России», осуществляющие функции заказчика проектных, строительных, монтажных работ, при поставке оборудования, устройств и иной продукции для создания новых и реконструкции находящихся в эксплуатации гидротехнических сооружений, а также:

- проектные, конструкторские, научно-исследовательские организации, разрабатывающие проекты, проводящие исследования по обоснованию проектных решений для нового строительства и реконструкции гидротехнических сооружений;

- строительные, монтажные, промышленные и иные организации, в любой форме привлекаемые заказчиком к созданию новых или к реконструкции эксплуатируемых гидротехнических сооружений;

- специализированные организации, осуществляющие экспертный анализ проектов гидротехнических сооружений и в установленном порядке участвующие в контроле безопасности строящихся и вводимых в эксплуатацию гидротехнических сооружений.

1.5 Требования Стандарта обязательны для применения организациями, в установленном порядке на добровольной основе присоединившимися к Стандарту; в иных случаях соблюдение требований Стандарта другими субъектами хозяйственной деятельности должно быть предусмотрено в договоре (контракте) между заказчиком - субъектом применения Стандарта и исполнителем заказываемых работ и услуг, изготовителем (поставщиком) продукции.

1.6 При выполнении требований Стандарта следует также учитывать требования следующих стандартов организации ОАО РАО «ЕЭС России»:

- общие требования к созданию гидроэлектростанций установлены в нормах и требованиях [6];

- требования к созданию зданий ГЭС и ГАЭС установлены в нормах и требованиях [4];

- требования к созданию механического оборудования гидротехнических сооружений установлены в нормах и требованиях [7];

- требования к созданию контрольно-измерительных систем и аппаратуры гидротехнических сооружений установлены в нормах и требованиях [9];

- требования к организации эксплуатации и технического обслуживания гидротехнических сооружений ГЭС и ГАЭС установлены в нормах и требованиях [8];

- требования к организации эксплуатации и технического обслуживания контрольно-измерительных систем и аппаратуры гидротехнических сооружений установлены в нормах и требованиях [10].

2 Нормативные ссылки

В Стандарте использованы следующие законодательные акты, национальные стандарты и нормативные правовые документы:

Федеральный закон от 27.12.2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании»

Федеральный закон от 26.03.2003 г. № 35-ФЗ «Об электроэнергетике»

Федеральный закон от 27.04.1993 г. № 4871-1 (ред. от 10.01.2003 г.) «Об обеспечении единства измерений»

Водный кодекс Российской Федерации от 03.06.2006 г. № 74-ФЗ.

Федеральный закон от 21.07.1997 г. № 117-ФЗ «О безопасности гидротехнических сооружений»

Федеральный закон от 21.12.1994 г. № 68 «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера»

Федеральный Закон РФ «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 № 7-ФЗ (ред. от 05.02.2007)

Федеральный Закон РФ «Градостроительный кодекс Российской Федерации» от 29.12.2004 № 190-ФЗ (ред. от 05.02.2007)

Федеральный закон РФ «О внесении изменений в Градостроительный кодекс Российской Федерации и отдельные законодательные акты Российской Федерации» от 18.12.2006 г. № 232-ФЗ

Постановление Правительства РФ от 11.07.2001 г. № 526 «О реформировании электроэнергетики Российской Федерации»

Постановление Правительства РФ от 06.10.1998 г. № 1303 «Об утверждении Положения о декларировании гидротехнических сооружений»

ГОСТ Р 1.0-2004 Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения

ГОСТ Р 1.4-2004 Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты организации. Общие положения

ГОСТ Р 1.5-2004 Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты национальные Российской Федерации. Правила построения, изложения, оформления и обозначения

ГОСТ Р 1.12-2004 Стандартизация в Российской Федерации. Термины и определения

ГОСТ 5180-84 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик

ГОСТ 5781-82 Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия

ГОСТ 6727-80 Проволока из низко углеродистой стали для армирования железобетонных конструкций

ГОСТ 7473-94 Смеси бетонные. Технические условия

ГОСТ 8267-93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия

ГОСТ 8736-93 Песок для строительных работ. Технические условия

ГОСТ 8829-94 Изделия строительные железобетонные и бетонные заводского изготовления. Методы испытания нагружением. Правила оценки прочности, жесткости и трещиностойкости

ГОСТ 10060-95 Бетоны. Методы определения морозостойкости

ГОСТ 10178-85 Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия

ГОСТ 10180-90 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам

ГОСТ 10181-2000 Смеси бетонные. Методы испытаний

ГОСТ 10884-94 Сталь арматурная термомеханически упрочненная для железобетонных конструкций. Технические условия

ГОСТ 10922-90 Арматурные и закладные изделия сварные, соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Общие технические условия

ГОСТ 12248-96 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости

ГОСТ 12536-79 Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) состава

ГОСТ 12730.0-78 Бетоны. Общие требования к методам определения плотности, влажности, водопоглощения, пористости и водонепроницаемости

ГОСТ 13015-83 Конструкции и изделия бетонные и железобетонные сборные. Общие технические требования. Приемка

ГОСТ 13087-81 Бетоны. Методы определения истираемости

ГОСТ 14098-91 Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Типы, конструкция и размеры

ГОСТ 17623-87 Бетоны. Радиоизотопный метод определения средней плотности

ГОСТ 17624-87 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности

ГОСТ 17625-83 Конструкции и изделия железобетонные. Радиационный метод определения толщины защитного слоя бетона, размеров и расположения арматуры

ГОСТ 18105-86 Бетоны. Правила контроля прочности

ГОСТ 20276-85 Грунты. Метод полевого определения характеристик деформируемости

ГОСТ 20522-96 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний

ГОСТ 22266-94 Цементы сульфатостойкие. Технические условия

ГОСТ 22690-88 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля

ГОСТ 22783-77 Бетоны. Метод ускоренного определения прочности на сжатие

ГОСТ 22904-93 Конструкции железобетонные. Магнитный метод определения толщины защитного слоя бетона и расположения арматуры

ГОСТ 23278-78 Грунты. Методы полевых испытаний проницаемости

ГОСТ 23478-79 Опалубка для возведения монолитных бетонных и железобетонных конструкций. Классификация и общие технические требования

ГОСТ 23732-79 Вода для бетонов и растворов. Технические условия

ГОСТ 23858-79 Соединения сварные стыковые и тавровые арматуры железобетонных конструкций. Ультразвуковые методы контроля качества. Правила приемки.

ГОСТ 24211-2003 Добавки для бетонов. Общие технические требования

ГОСТ 24316-80 Бетоны. Метод определения тепловыделения при твердении

ГОСТ 24452-80 Бетоны. Методы определения призменной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона

ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация

ГОСТ 25137-82 Материалы нерудные строительные, щебень и песок плотные из отходов промышленности, заполнители для бетона пористые

ГОСТ 25192-82 Бетоны. Классификация и общие технические требования

ГОСТ 25589-83 Щебень, гравий и песок для строительных работ. Методы определения содержания сернокислых и сернистых соединений

ГОСТ 25592-91 Смеси золошлаковые тепловых электростанций для бетонов. Технические условия

ГОСТ 25781-83 Формы стальные для изготовления железобетонных изделий. Технические условия

ГОСТ 25818-91 Золы-уноса тепловых электростанций для бетонов. Технические условия

ГОСТ 26263-84 Грунты. Метод лабораторного определения теплопроводности мерзлых грунтов

ГОСТ 26633-91 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия

ГОСТ 26644-85 Щебень и песок из шлаков тепловых электростанций для бетона. Технические условия

ГОСТ 27006-86 Бетоны. Правила подбора составов

ГОСТ 28570-90 Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций

ГОСТ 30416-96 Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения

ГОСТ 30459-2003. Добавки для бетонов. Методы определения эффективности

ГОСТ 30515-97 Цементы. Общие технические условия Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации / Введены в действие 01.10.2003.

Примечание - При пользовании Стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В Стандарте применены термины по следующим законодательным и нормативно-правовым документам:

Федеральный Закон РФ «О безопасности гидротехнических сооружений» от 21 июля 1997 г. № 117-ФЗ

ГОСТ 19179-73. Гидрология суши. Термины и определения

ГОСТ 19431-84. Энергетика и электрификация. Термины и определения

СНиП 33-01-2003. Гидротехнические сооружения. Основные положения

СО 34.21.307-2005 Безопасность гидротехнических сооружений. Основные понятия. Термины и определения

СО 34.21.308-2005. Гидротехника. Основные понятия. Термины и определения,

а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 безопасность гидротехнического сооружения: Свойство гидротехнического сооружения, определяющее его защищенность от внутренних и внешних угроз или опасностей и препятствующее возникновению на объекте источника техногенной опасности для жизни, здоровья и законных интересов людей, состояния окружающей среды, хозяйственных объектов и собственности.

3.1.1 показатели безопасности гидротехнического сооружения: Количественные показатели, характеризующие вероятности реализации либо нарушения установленных критериев безопасности гидротехнического сооружения.

3.1.2 уровень безопасности гидротехнического сооружения: Степень соответствия состояний гидротехнического сооружения и окружающей среды установленным критериям безопасности, принятым с соблюдением действующих норм проектирования, а квалификации эксплуатационного персонала и действий собственника (эксплуатирующей организации) - требованиям правил технической эксплуатации и действующего законодательства по техногенной и экологической безопасности.

3.1.3 нормальный уровень безопасности гидротехнического сооружения: Уровень безопасности гидротехнического сооружения, при котором значения критериев безопасности не превышают предельно допустимых для работоспособного состояния сооружения и основания, а эксплуатация осуществляется в соответствии с проектом и правилами эксплуатации без нарушений действующих законодательных актов, норм и правил, а также предписаний органов надзора.

3.1.4 пониженный уровень безопасности гидротехнического сооружения: Уровень безопасности гидротехнического сооружения, собственник (эксплуатирующая организация) которого допускает нарушения правил технической эксплуатации, невыполнение первоочередных мероприятий или неполное выполнение предписаний органов государственного надзора по обеспечению безопасности гидротехнического сооружения.

3.1.5 неудовлетворительный уровень безопасности гидротехнического сооружения: Уровень безопасности гидротехнического сооружения, эксплуатирующегося в условиях снижения механической или фильтрационной прочности, превышения предельно допустимых значений критериев безопасности для работоспособного состояния, других отклонений от проектного состояния, способных привести к возникновению аварии.

3.1.6 критический уровень безопасности гидротехнического сооружения: Уровень безопасности гидротехнического сооружения, эксплуатация которого происходит в условиях развивающихся процессов снижения прочности и устойчивости элементов конструкции и основания, превышения предельно допустимых значений критериев безопасности, характеризующих переход от частично неработоспособного к неработоспособному состоянию гидротехнического сооружения либо его основания.

3.2 водобой: Крепление русла за водопропускным сооружением, на котором происходит гашение основной части избыточной кинетической энергии потока и которое воспринимает его динамическое воздействие.

3.3 водоприемник: Часть водопропускного сооружения, служащая для непосредственного приема воды из водного объекта.

3.4 гидротехническое сооружение, гидросооружение: Сооружение, подвергающееся воздействию водной среды, предназначенное для использования и охраны водных ресурсов, предотвращения вредного воздействия вод, в том числе загрязненных жидкими отходами.

3.5 гидротехнический туннель, туннель: Водовод замкнутого поперечного сечения, устроенный в горных породах без вскрытия вышележащего массива.

3.6 гидротехнический отстойник, отстойник: сооружение, служащее для осаждения содержащихся в воде наносов и последующего их удаления.

3.7 гидродинамическая авария: Авария на гидротехническом сооружении, связанная с распространением с большой скоростью воды и создающая угрозу возникновения техногенной чрезвычайной ситуации.

3.8 государственный надзор за безопасностью гидротехнических сооружений: Организация и проведение уполномоченными государственными органами исполнительной власти периодических инспекций (проверок) гидротехнических сооружений с целью установления соответствия их состояния и уровня эксплуатации требованиям безопасности, включая правила техники безопасности, требованиям норм и правил технической эксплуатации, экологическим нормативам, а также с целью проверки деятельности собственников (эксплуатационных организаций) гидротехнических сооружений по обеспечению и поддержанию их безопасности, в том числе исполнения предписаний предыдущих инспекций в установленном Законом Российской Федерации «О безопасности гидротехнических сооружений» порядке.

3.9 дамба: Гидротехническое сооружение для защиты территории от затопления, ограждения искусственных водоемов и водотоков, направленного отклонения потока воды.

3.10 декларация безопасности гидротехнического сооружения: Документ, составляемый собственником гидротехнического сооружения или эксплуатирующей организацией, а проектируемых и строящихся гидротехнических сооружений - юридическим лицом или физическим лицом, выполняющим функции заказчика, для предъявления органу надзора за промышленной безопасностью, в котором обосновывается безопасность гидротехнического сооружения и определяются меры по ее обеспечению в соответствии с классом сооружения.

3.11 деривация: Совокупность сооружений, осуществляющих отвод воды из естественного русла или водохранилища с целью создания сосредоточенного перепада уровней воды.

3.12 дренаж: Устройство для частичного или полного перехвата фильтрационного потока в основании или внутри водоподпорного сооружения, сбора и отвода профильтровавшихся вод.

3.13 канал: Водовод незамкнутого поперечного сечения в виде искусственного русла в грунтовой выемке и/или насыпи.

3.14 критерии безопасности гидротехнического сооружения: Предельные значения количественных и качественных диагностических показателей состояния гидротехнического сооружения и условий его эксплуатации, соответствующие допустимому уровню риска аварии гидротехнического сооружения и утвержденные в установленном порядке федеральными органами исполнительной власти, осуществляющими государственный надзор за безопасностью гидротехнических сооружений.

3.15 консервация гидротехнического сооружения: Комплекс мероприятий, направленных на полное прекращение выполнения гидротехническим сооружением функций по регулированию использования водных ресурсов и защите от вредного воздействия вод и осуществление комплекса организационных и технических мер, обеспечивающих безопасность гидротехнического сооружения, его материальную сохранность, предотвращение его разрушения, а также его работоспособность после расконсервации.

3.16 ликвидация гидротехнического сооружения: Комплекс мероприятий по демонтажу, сносу и перепрофилированию гидротехнического сооружения, приведению занимавшейся им территории, включая соответствующую часть водного объекта, в состояние, безопасное для людей и окружающей среды.

3.17 надежность гидротехнического сооружения: Интегральное свойство гидротехнического сооружения, характеризующее его способность выполнять требуемые функции при установленных режимах и условиях эксплуатации, технического обслуживания и ремонта в течение заданного периода времени, сохраняя при этом в установленных пределах значения всех параметров, определяющих эти функции.

3.18 напор на сооружение: Разность между полной удельной энергией потока в верхнем бьефе и удельной потенциальной энергией в нижнем бьефе (разница уровней воды в верхнем и нижнем бьефах).

3.19 напорный бассейн: Водоем для сопряжения безнапорной деривации (канала, туннеля, лотка) с турбинными трубопроводами деривационной ГЭС.

3.20 плотина: Водоподпорное сооружение, перегораживающее водоток и (иногда) долину водотока для подъема уровня воды.

3.20.1 арочная плотина: Криволинейная в плане бетонная плотина, устойчивость которой обеспечивается, в основном, путем опирания на скальные береговые массивы.

3.20.2 арочно-гравитационная плотина: Криволинейная в плане бетонная плотина, устойчивость которой обеспечивается как путем опирания на скальные береговые массивы, так и силами сопротивления сдвигу, зависящими от веса сооружения, глухая плотина: Плотина или ее часть, в которой отсутствуют устройства для пропуска воды.

3.20.3 водосбросная плотина: Плотина или ее часть, выполняющая функции водосбросного сооружения.

3.20.4 водосливная плотина: Водосбросная плотина, пропуск воды через гребень которой осуществляется со свободной поверхностью потока.

3.20.5 гравитационная плотина: Плотина, устойчивость которой обеспечивается силами сопротивления сдвигу, зависящими, в основном, от веса сооружения и водной пригрузки, например, бетонная гравитационная плотина.

3.20.6 земляная плотина: Плотина из грунтовых материалов, тело которой возведено из глинистых, песчаных, гравелисто-галечных грунтов.

3.20.7 каменноземляная плотина: Плотина из грунтовых материалов, тело которой состоит частично из песчаных или глинистых грунтов, а частично - из крупно-обломочных грунтов.

3.20.8 контрфорсная плотина: Плотина, устойчивость которой обеспечивается силами сопротивления сдвигу вертикальных стен-контрфорсов, воспринимающих через опертую на них напорную грань давление воды.

3.21 подпорный уровень; ПУ: Уровень воды, устанавливающийся в верхнем бьефе в результате преграждения или стеснения русла сооружениями.

3.21.1 нормальный подпорный уровень; НПУ: Наивысший подпорный уровень, который может поддерживаться в нормальных условиях эксплуатации подпорного сооружения.

3.21.2 форсированный подпорный уровень; ФПУ: Подпорный уровень выше нормального, допускаемый в верхнем бьефе в особых условиях эксплуатации гидротехнических сооружений при сбросе паводков малой обеспеченности.

3.22 рисберма: Расположенный за водобоем участок крепления нижнего бьефа, предназначенный для гашения остаточной энергии потока и защиты водобоя от подмыва.

3.23 переходное крепление нижнего бьефа: Деформируемое крепление из каменной наброски (иногда покрываемое плитами с гибкими связями), предназначенное для сопряжения рисбермы с неукрепленным руслом.

3.24 риск аварий на гидротехническом сооружении: Комбинация вероятностей возникновения аварий на гидротехническом сооружении и их ожидаемых последствий для жизни и здоровья людей, собственности и окружающей среды.

3.25 рыбозащитное сооружение: Водозаборное сооружение или его часть, предназначенное для предупреждения попадания, травмирования и гибели личинок и молоди рыб на водозаборах и отведения их в жизнеспособном состоянии в безопасное место рыбообитаемого водоема для естественного воспроизводства или хозяйственного использования.

3.26 рыбоспускное сооружение: Рыбозащитное сооружение, предназначенное для безопасного перевода покатников рыб из верхнего бьефа гидроузла в нижний бьеф.

3.27 суффозионная устойчивость: Сохранение первоначальной структуры грунта (грунтового материала) при заданной интенсивности фильтрационного потока.

3.28 фильтрационная прочность: Способность самого сооружения и/или его основания сопротивляться разрушающему воздействию фильтрационного потока, проявляющемуся в виде механической или химической суффозии.

3.29 шугосброс: Водопропускное сооружение, предназначенное для предотвращения попадания шуги в закрытый водовод и ее сброса в нижний бьеф.

3.30 эксплуатирующая организация: Организация любой организационно-правовой формы, осуществляющая техническую эксплуатацию и обслуживание на праве собственности, праве хозяйственного ведения или праве оперативного управления, аренды либо на ином законном основании.

4 Обозначения и сокращения

ВОЗ - возможные очаги землетрясений;

ВСФ - водоподпорное сооружение в составе напорного фронта;

ГСК - градостроительный кодекс (Федеральный Закон РФ «Градостроительный кодекс Российской Федерации» от 29.12.2004 № 190-ФЗ; ГСК РФ);

ГАЭС - гидроаккумулирующая электрическая станция;

ГТС - гидротехнические сооружения;

ГЭС - гидравлическая электрическая станция;

ДСР - детальное сейсмическое районирование;

ДТ - динамическая теория;

ИГЭ - инженерно-геологический элемент;

КИА - контрольно-измерительная аппаратура;

ЛСТ - линейно-спектральная теория;

МРЗ - максимальное расчетное землетрясение;

НДС - напряженно-деформированное состояние (напряженно-деформированное состояние сооружения);

НПУ - нормальный подпорный уровень;

ОГК - оптовые генерирующие компании;

ОСР - общее сейсмическое районирование (общее сейсмическое районирование, выполненное в 1997 г.; ОСР-97);

ПДЗ - предельно-допустимые значения (предельно-допустимые значения критериальных показателей состояния сооружения);

ПЗ - проектное землетрясение;

ПТЭ - Правила технической эксплуатации (Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей);

ПФУ - противофильтрационное устройство;

РА - расчетная акселерограмма;

РГЭ - расчетный геологический элемент;

РЗС - рыбозащитные сооружения;

СМР - сейсмическое микрорайонирование;

ТГК - территориальные генерирующие компании;

УИС - уточнение исходной сейсмичности;

УМО - уровень мертвого объема;

ФПУ - форсированный подпорный уровень.

5 Основные нормативные положения, регламентирующие условия создания гидротехнических сооружений

5.1 Правила и нормы проектирования гидротехнических сооружений

5.1.1 Нормы и требования при проектировании оснований гидротехнических сооружений

Общие положения

5.1.1.1 Проектирование оснований гидротехнических сооружений должно выполняться на основе результатов анализа природных условий, опыта возведения аналогичных гидротехнических сооружений в сходных природных условиях, технико-экономического сравнения вариантов проектных решений, выполнения требований надежности объекта, его социальной и экологической безопасности.

5.1.1.2 Нагрузки и воздействия на основания гидротехнических сооружений должны определяться расчетом, исходя из совместной работы сооружения и основания и в соответствии с требованиями приложения А.

5.1.1.3 Расчеты оснований гидротехнических сооружений следует проводить по двум группам предельных состояний.

5.1.1.4 В проектах оснований сооружений должна быть предусмотрена система мониторинга, обеспечивающая проведение натурных наблюдений и оценку состояния системы гидротехническое сооружение-основание, а также оценку технологических процессов, влияющих на экологическую обстановку в районе гидроузла.

5.1.1.5 Состав и объем натурных наблюдений должен назначаться в зависимости от класса сооружения, геологических и гидрогеологических особенностей основания, новизны проектных решений.

5.1.1.6 При проектировании оснований сооружений I - III классов необходимо предусмотреть установку контрольно-измерительной аппаратуры (КИА). Состав и объем установки КИА должен определяться проектом. Для сооружений IV класса и их оснований, как правило, следует предусматривать только визуальные и геодезические наблюдения.

5.1.1.7 При проектировании оснований гидротехнических сооружений должны быть предусмотрены инженерные мероприятия по охране окружающей среды. Экологическое обоснование проекта обустройства основания гидротехнического сооружения должно включать разработку комплекса природоохранных мероприятий при строительстве и эксплуатации ГЭС, а также мероприятия по охране окружающей среды, ведущие к улучшению экологической обстановки.

Номенклатура грунтов оснований и их физико-механические характеристики

5.1.1.8 Номенклатуру грунтов оснований гидротехнических сооружений и их физико-механические характеристики следует устанавливать согласно требованиям приложения А.

5.1.1.9 Для вновь возводимых сооружений комплекс полевых и лабораторных исследований грунтов должен быть направлен на обоснованное определение нормативных и расчетных значений всех характеристик, необходимых как для классификационных целей, так и для разработки инженерно-геологических и расчетных схем оснований и оценки надежности систем «сооружение - основание».

Обработка результатов испытаний при определении нормативных и расчетных значений характеристик грунтов должна производиться в соответствии с указаниями ГОСТ 20522-96. Расчетные значения характеристик определяются с учетом коэффициента надежности по грунту γg.

5.1.1.10 Во всех случаях при проектировании системы «сооружение - основание» следует учитывать возможное изменение характеристик грунтов в процессе возведения и эксплуатации сооружения, особенно в случае строительства на многолетнемерзлых и промороженных основаниях.

Инженерно-геологическая и расчетная схематизация оснований

5.1.1.12 Проектирование оснований гидротехнических сооружений и оценку их состояния при эксплуатации следует выполнять на основе инженерно-геологических и расчетных геомеханических схем (моделей). Расчетные геомеханические схемы (модели) используются при расчетах и разработке конструкций, при обосновании их технической надежности, экологической безопасности и экономической целесообразности (приложение А).

Инженерно-геологические изыскания надлежит проводить в соответствии с [1].

5.1.1.13 Разработка инженерно-геологических и расчетных схем оснований (представление основания в виде инженерно-геологических элементов - ИГЭ, и расчетных геологических элементов - РГЭ) должно основываться на результатах инженерно-геологических изысканий и исследований, которые должны содержать достоверные данные по: структурно- тектоническим условиям и геологическому строению участка строительства, сейсмической активности территории, гидрогеологическим условиям участка и их изменению во времени, условиям залегания легкорастворимых, выщелачиваемых и слабых грунтов, температурному режиму и строению мерзлых грунтов, физико-механическим свойствам грунтов и скальных пород, возможности развития опасных геодинамических процессов (приложение А).

Расчеты устойчивости (несущей способности)

5.1.1.14 Расчеты устойчивости (несущей способности) системы «сооружение - основание» следует производить для сооружений всех классов по предельным состояниям 1-й группы; расчеты устойчивости склонов следует производить в зависимости от последствий их разрушения либо по предельным состояниям 1-й или 2-й групп.

5.1.1.15 Оценка устойчивости сооружений I класса должна проводиться в детерминистической постановке. В дополнение к ней может использоваться вероятностная модель.

5.1.1.16 В расчетах устойчивости гравитационных сооружений на нескальных основаниях следует рассматривать потерю устойчивости по схемам плоского, смешанного и глубинного сдвигов. Эти схемы могут иметь место как при поступательной форме сдвига, так и при сдвиге с поворотом в плане.

5.1.1.17 При расчетах устойчивости сооружений на глинистых водонасыщенных грунтах необходимо учитывать незавершенные процессы консолидации основания путем учета в расчетах порового давления, либо расчетных характеристик прочности грунтов и степени их консолидации (приложение А).

5.1.1.18 При расчетах устойчивости сооружений на мерзлых основаниях необходимо учитывать изменение прочностных показателей грунтов в процессе возможного оттаивания основания.

5.1.1.19 При расчетах устойчивости сооружений на водонасыщенных нескальных основаниях, воспринимающих кроме статических также динамические нагрузки, следует учитывать влияние последних на несущую способность грунтов.

5.1.1.20 Для бетонных и железобетонных подпорных сооружений на скальных основаниях следует также рассматривать схему предельного поворота (опрокидывания).

5.1.1.21 Оценку устойчивости сооружений и откосов всех типов следует производить по кинематически возможным схемам обрушения приближенными методами, удовлетворяющими уравнениям равновесия, а также на основе анализа результатов расчетов напряженно-деформированного состояния системы «сооружение - основание», основанных на использовании нелинейных моделей материалов и численных методов решения статических и динамических задач механики сплошной среды.

Фильтрационные расчеты оснований

5.1.1.22 При проектировании оснований гидротехнических сооружений необходимо обеспечивать фильтрационную прочность грунтов, устанавливать допустимые по технико-экономическим показателям фильтрационные расходы и противодавление фильтрующей воды на подошву сооружения.

5.1.1.23 Фильтрационную прочность основания следует оценивать, сопоставляя полученные в результате математического или физического моделирования характеристики фильтрационных полей (градиенты напора, скорости фильтрации) с их критическими значениями.

5.1.1.24 Проектирование подземного контура напорных сооружений должно выполняться в соответствии с требованиями приложения А.

5.1.1.25 При выборе систем дренажного и противофильтрационного обустройства основания проектируемого сооружения необходимо учитывать требования по охране окружающей среды в части подтопления, заболачивания прилегающей территории, активизации карстово-суффозионных процессов и т.п.

5.1.1.26 Устройство противофильтрационных завес обязательно в тех случаях, когда основание сложено фильтрующими слабо водоустойчивыми и быстро растворимыми, а также суффозионно неустойчивыми грунтами. Могут быть использованы и другие инженерные решения (соляная завеса, дренаж и т.п.)

5.1.1.27 При проектировании скальных оснований высоких бетонных плотин следует допускать возможность возникновения под напорной гранью зоны разуплотнения с разрывом противофильтрационной завесы, приводящих к многократному увеличению фильтрационных расходов и заметному увеличению противодавления (приложения А).

Расчет местной прочности скальных оснований

5.1.1.28 Расчет местной прочности скальных оснований следует производить для сооружений I и II классов по предельным состояниям второй группы при основном сочетании нагрузок.

5.1.1.29 Определенная расчетом местной прочности зона разуплотнения не должна пересекать цементационную завесу и дренаж. В противном случае необходим пересчет фильтрационного режима основания в нелинейной постановке с учетом изменения фильтрационных свойств скальных пород.

Определение напряжений

5.1.1.30 Напряжения в основании гидротехнических сооружений I и II классов надлежит определять численными методами механики сплошных сред с учетом неоднородности строения основания, нелинейных свойств грунтов и скальных пород, изменения прочностных и деформационных свойств материалов во времени.

Для сооружений III и IV классов допускается использовать приближенные методы строительной механики и сопротивления материалов.

5.1.1.31 При определении контактных напряжений по подошве жестких бетонных сооружений с грунтом допускается использовать метод экспериментальных эпюр, а также метод коэффициента постели.

Расчет оснований по деформациям

5.1.1.32 Расчет оснований по деформациям необходимо проводить по первой или по второй группам предельных состояний в соответствии с приложением А.

5.1.1.33 Определенные расчетом осадки, горизонтальные смещения и крены сооружений на грунтовых основаниях не должны превосходить нормируемые критерии, гарантирующие по этому фактору нормальные условия эксплуатации, обеспечивающие техническую надежность и долговечность гидротехнического сооружения.

5.1.1.34 Расчет сооружений по деформациям должен производиться на основные, а при соответствующем обосновании - и на особые сочетания нагрузок, с учетом характера их действия в процессе строительства и эксплуатации сооружения.

5.1.1.35 Предельные значения совместной деформации основания и сооружения должны устанавливаться соответствующими нормами проектирования отдельных видов сооружений, правилами технической эксплуатации сооружения или оборудования (приложение А).

5.1.1.36 При определении деформаций оснований и сооружений, также как и при расчете напряжений, следует в зависимости от класса сооружения и этапа проектирования использовать как упрощенные (инженерные) методы, так и современные вычислительные методы с использованием детальной схематизации системы сооружение-основание и сложных математических моделей материалов.

5.1.1.37 Значение деформаций сооружений и оснований в процессе эксплуатации, при наличии в основании глинистых грунтов надлежит определять с учетом процессов консолидации и ползучести грунтов.

Инженерные мероприятия по обеспечению надежности оснований

5.1.1.38 При проектировании оснований сооружений следует предусматривать конструктивные и технологические мероприятия по сопряжению сооружения с основанием, обеспечивающие устойчивость сооружения, прочность основания, допустимое напряженно-деформированное и термическое состояние основания и сооружения при всех расчетных сочетаниях нагрузок и воздействий на период строительства и проектный срок эксплуатации.

5.1.1.39 При проектировании сооружений с сохранением мерзлых грунтов в основании следует предусматривать мероприятия, предотвращающие деградацию мерзлоты.

5.1.1.40 Для повышения несущей способности основания, уменьшения осадок и смещений сооружения, а также обеспечения требуемой проектом водонепроницаемости и фильтрационной прочности грунтов, следует предусматривать в необходимых случаях закрепление и уплотнение грунтов.

5.1.2 Нормы и требования при проектировании грунтовых плотин

Общие положения

5.1.2.1 Плотины из грунтовых материалов должны проектироваться с учетом:

- основных природных факторов, включая инженерно-геологические условия площадки строительства, наличие местных строительных материалов, особенностей гидрологического и гидрогеологического режимов в створе гидроузла, сейсмичности района строительства, климатических условий;

- опыта проектирования, строительства и эксплуатации плотин в аналогичных природных условиях,

- технико-экономического обоснования путем сравнения возможных вариантов проектных решений.

5.1.2.2 Сочетание нагрузок и воздействий при расчетах плотин из грунтовых материалов должно выбираться по приложению Б.

5.1.2.3 Для обеспечения эксплуатационной надежности и требуемой долговечности грунтовых плотин в проекте следует проводить:

- анализ природных условий района строительства и створа размещения грунтовой плотины; оценку этих условий с точки зрения требований, предъявляемых к строительству плотины; прогноз изменения природных условий в период строительства и эксплуатации;

- анализ прочности и устойчивости плотины в целом и отдельных ее элементов, фильтрационной прочности;

- разработку комплекса защитных мероприятий, направленных на обеспечение прочности (включая фильтрационную прочность) и устойчивости плотин в эксплуатационный период;

- разработку систем инженерного контроля в период строительства и эксплуатации плотины (приложение Б).

Требования к инженерным изысканиям

5.1.2.4 Инженерные изыскания должны выполняться в соответствии с требованиями общегражданских норм, государственных стандартов и других нормативных документов по изысканиям и исследованиям в строительстве.

5.1.2.5 Состав и объем инженерных изысканий для проектирования грунтовых плотин должен определяться в соответствии с требованиями приложения Б и устанавливаться с учетом конкретных условий площадки (приложение Б).

5.1.2.6 Инженерные изыскания должны обеспечивать получение исходных материалов, используемых при разработке проекта плотин, включая все основные расчеты, выработке решений по инженерной защите, охране окружающей среды.

5.1.2.7 Инженерными изысканиями устанавливаются основные параметры физических, механических, а при необходимости - и теплофизических свойств грунтов, с помощью которых определяются деформации плотин, устойчивость их откосов, фильтрационная прочность.

5.1.2.8 Нормативные и расчетные значения характеристик грунтов для плотин I и II классов и их оснований устанавливаются на основе результатов статистической обработки расчетных значений характеристик грунтов, принимаемых при расчетах устойчивости откосов плотин с обеспеченностью α = 0,95, а при расчетах смещений плотин α = 0,85. Характеристики грунтов для плотин III и IV классов могут устанавливаться по аналогам.

5.1.2.9 Виды грунтов плотин и оснований, их физико-механические и теплофизические характеристики необходимо определять в соответствии с требованиями ГОСТ, помещенных в нормативных ссылках по этому вопросу.

5.1.2.10 Для плотин I и II классов следует предусматривать на предварительных стадиях проектирования проведение опытных отсыпок и укаток, а при возведении намывных плотин - опытный намыв.

Конструкции плотин

5.1.2.11 Тип плотины должен устанавливаться с учетом:

- инженерно-геологического строения основания,

- наличия местных строительных материалов,

- климатических условий строительства.

5.1.2.12 Крутизна откосов плотины назначается, исходя из условия их устойчивости, порядка возведения плотины и способа производства работ.

5.1.2.13 Отметка гребня плотины должна обеспечивать недопущение перелива воды через плотину при уровнях верхнего бьефа, принимаемых для основного или особого сочетания нагрузок, а также при нормированных значениях ветрового нагона и наката волны (приложение Б).

5.1.2.14 Ширина гребня плотины назначается в зависимости от класса плотины, условий производства работ и ее эксплуатации.

5.1.2.15 Крепление верховых откосов плотин должно защищать их от воздействия волн, льда, течений воды, изменения уровней воды в водохранилище, атмосферных осадков, ветра и других разрушающих откос факторов.

5.1.2.16 Крепление низовых откосов плотин следует выбирать в зависимости от материала, из которого возведена низовая призма плотины, с целью защиты от атмосферных осадков и разрушения землеройными животными. Если низовой откос подвержен воздействию льда и волн, его крепление назначается так же, как и для верхового откоса.

5.1.2.17 Для уменьшения фильтрации через тело плотины в конструкции плотины следует предусмотреть противофильтрационные устройства из слабопроницаемых грунтов или негрунтовых материалов.

Водопроницаемость грунтовых противофильтрационных устройств мерзлых плотин следует обеспечивать устройством в них мерзлотных завес, смыкающихся, в частности, с многолетнемерзлыми грунтами основания.

5.1.2.18 Противофильтрационные устройства следует выбирать в зависимости от вида плотины, характеристик грунтов ее тела и оснований, наличия грунтовых и негрунтовых материалов, высоты плотины, условий производства работ, а также по результатам технико-экономического сопоставления вариантов с различными конструкциями.

5.1.2.19 Гребень ядра или экрана должен быть выше ФПУ с учетом ветрового нагона не менее чем на 0,5 м.

5.1.2.20 На контакте грунтового противофильтрационного устройства (ядра или экрана) с крупнозернистым грунтом необходима укладка обратного фильтра.

5.1.2.21 Асфальтобетонные экраны следует выполнять из гидротехнического асфальтобетона или полимер-асфальтобетона. Свойства асфальтобетона следует назначать из условия устойчивости его на откосе, трещиностойкости при отрицательных температурах воздуха, усталостной прочности и жесткости при волновых нагрузках.

5.1.2.22 Асфальтобетонные диафрагмы надлежит выполнять из литого, пластичного или уплотненного горячего асфальтобетона. Тип и состав асфальтобетона следует выбирать, исходя из прочностных свойств материала, выбранной технологии строительства и экономических расчетов.

5.1.2.23 Железобетонные экраны в насыпных земляных плотинах надлежит устраивать с учетом гранулометрического состава, прочностных и деформационных свойств грунтов верховой призмы плотины. За экраном следует проектировать зону из малодеформируемых грунтов, грунтобетона, кладки насухо (приложение Б).

5.1.2.24 При использовании полимерных материалов (например, полиэтиленовой, поливинилхлоридной, бутилкаучуковой пленок и др.) для создания противофильтрационных конструкций следует обеспечить их защиту от механических повреждений и солнечной радиации.

5.1.2.25 Противофильтрационное устройство в плотине в виде инъекционной диафрагмы должно обладать необходимой фильтрационной прочностью, деформационными и прочностными свойствами, обеспечивающими долговечность плотины.

Состав и технология нагнетания инъекционных растворов должны быть обоснованы исследованиями, а при необходимости - опытными работами в производственных условиях.

5.1.2.26 Дренажные устройства тела земляной плотины следует проектировать с целью:

- организованного отвода воды, фильтрующей через тело плотины, основание и береговые примыкания плотины в нижний бьеф,

- предотвращения выхода фильтрационного потока на низовой откос и в зону, подверженную промерзанию,

- снижения депрессионной поверхности для повышения устойчивости низового откоса,

- обеспечения устойчивости верхового откоса при быстрой сработке верхнего бьефа,

- снятия порового давления, возникающего при сейсмических воздействиях,

- отвода воды, профильтровавшей через экран или ядро из слабопроницаемого грунта.

5.1.2.27 При проектировании дренажных устройств необходимо учитывать их суффозионность и условия фильтрации в области дренажа.

5.1.2.28 Сопряжение дренажа с плотиной следует осуществлять с помощью обратного фильтра.

5.1.2.29 В проекты намывных плотин следует включать мероприятия по обеспечению качества намыва грунта и установленной плотности его укладки, а также устойчивости откосов в строительный период. Для намывных плотин должна быть установлена предельная интенсивность их наращивания по условию водоотдачи намытого грунта.

5.1.2.30 При необходимости следует предусматривать дополнительное искусственное уплотнение намытых грунтов (глубинное гидровибрирование, уплотнение взрывами и т.п.), которые, как правило, должны быть обоснованы полевыми исследованиями.

5.1.2.31 В проекте каменно-земляных и каменных плотин следует предусматривать способ отсыпки и уплотнения каменного материала.

5.1.2.32 Возведение каменно-земляных плотин направленным взрывом допускается в благоприятных для этого метода природных условиях: в узком створе, при скальных породах берегов. Возможно обрушение методом непрерывного взрыва заранее заготовленных грунтов.

5.1.2.33 При проектировании плотин из крупнообломочных грунтов с грунтовыми противофильтрационными устройствами надлежит предусматривать переходные зоны, рассчитываемые аналогично обратным фильтрам.

5.1.2.34 В проекте грунтовой плотины любого типа необходимо предусматривать мероприятия по ее сопряжению с основанием и бортами речной долины, с целью повышения общей фильтрационной прочности и суффозионной устойчивости грунтов как тела плотины, так и грунтов основания.

5.1.2.35 При проектировании плотин для Северной строительно-климатической зоны необходимо предусмотреть мероприятия по предотвращению развития негативных процессов в мерзлых основаниях в период эксплуатации сооружения, связанных с явлениями тепломассопереноса фильтрующей воды.

Основные положения расчетов плотин

5.1.2.36 Расчеты грунтовых плотин должны проводиться по двум группам предельных состояний (приложение Б).

5.1.2.37 Нагрузки и воздействия выбираются для их основного и особого сочетаний с учетом нормированных коэффициентов надежности, условий работы, сочетаний нагрузок, а также коэффициентов надежности по нагрузке. При проектировании плотин в сейсмически опасных районах следует учитывать сейсмические нагрузки согласно требованиям приложения Б.

5.1.2.38 В расчетах по первой группе предельных состояний используются расчетные значения характеристик материалов, по второй группе - их нормативные значения (приложение Б).

5.1.2.39 При проектировании грунтовых плотин I и II классов капитальности необходимо выполнение следующих расчетов:

- фильтрации и фильтрационной прочности;

- устойчивости откосов плотины, экрана и защитных конструкций верхового откоса плотины;

- напряжений и деформаций в теле плотины и ее основании;

- консолидации в глинистых элементах плотины и глинистых грунтах основания;

- прочности и устойчивости креплений откосов;

- температурных полей (при проектировании плотин в северной строительно-климатической зоне);

- обратных фильтров, переходных слоев и дренажей.

Для плотин III и IV классов допускается ограничиться расчетами фильтрационных режимов, фильтрационной прочности, дренажей и фильтров, устойчивости откосов, осадок и крепления откосов.

5.1.2.40 Расчеты плотин следует производить для всех характерных поперечных сечений плотины. Для плотин II и III классов расчеты могут проводиться в плоской постановке, для плотин I класса - желательно в пространственной постановке.

Ремонт и реконструкция плотин

5.1.2.41 Необходимость осуществления ремонта (реконструкции) плотины, а также выбор технических решений и технологии ремонтно-строительных работ определяются оценкой технического состояния сооружения, которая выполняется в соответствии с требованиями [2] на основании освидетельствования и технического обследования плотины с проведением необходимых исследований. В процессе проектирования плотины должна быть предусмотрена возможность выполнения типовых ремонтных работ, номенклатура которых определяется на основании опыта эксплуатации однотипных сооружений (ремонтопригодностью).

При реконструкции плотин следует руководствоваться нормами и правилами ведения строительных гидротехнических работ.

Требования к охране окружающей среды

5.1.2.42 При проектировании грунтовых плотин необходимо учитывать требования Федерального Закона РФ «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 № 7-ФЗ и других нормативных документов (приложение Б).

5.1.2.43 При строительстве плотин должно быть обеспечено выполнение требований по охране окружающей среды, рациональному использованию природных ресурсов, учету ближайших и отдаленных экологических, экономических, социальных, демографических последствий строительства при приоритете охраны здоровья и благополучия населения.

5.1.2.44 Проектирование грунтовых плотин должно осуществляться в соответствии с требованиями Закона РФ об охране окружающей среды.

При проектировании плотин должны учитываться предельно допустимые нагрузки на окружающую среду как в строительный, так и в эксплуатационный периоды и предусматриваться меры предупреждения и устранения загрязнения окружающей природной среды.

5.1.2.45 При проектировании грунтовых плотин не следует применять материалы и технологии, способствующие химическому, физическому и биологическому загрязнению окружающей среды.

5.1.3 Нормы и требования при проектировании бетонных и железобетонных плотин

Общие положения

5.1.3.1 Плотины бетонные и железобетонные надлежит проектировать в соответствии с требованиями правил, изложенных в приложениях В и Ж, и с учетом требований п. 5.1.1 Стандарта.

5.1.3.2 Проектирование бетонных и железобетонных плотин следует выполнять из условий обеспечения общей прочности и прочности отдельных элементов плотин, устойчивости плотин на сдвиг и опрокидывание, а также долговечности в конкретных условиях эксплуатации каждой плотины.

5.1.3.3 Вид, конструкцию и местоположение бетонных и железобетонных плотин в створе гидроузла, а также методы их возведения надлежит выбирать с учетом природных (геологических, топографических, климатических и сейсмических) условий района строительства, пропуска строительных и эксплуатационных расходов, компоновки гидроузла, наличия местных строительных материалов и режима эксплуатации, на основании технико-экономического сравнения вариантов.

5.1.3.4 Нагрузки и воздействия на бетонные плотины определяются в соответствии с требованиями правил, изложенных в приложении В.

5.1.3.5 Класс бетонных и железобетонных плотин следует устанавливать в соответствии с требованиями приложения Ж.

5.1.3.6 Если отдельные участки напорного фронта выполнены из плотин разных видов, то их класс принимается по классу плотины, расположенной в наиболее глубокой части створа.

5.1.3.7 При проектировании плотин для любых районов строительства следует предусматривать мероприятия, обеспечивающие минимальное нарушение окружающей природной среды. Оценка влияния гидротехнических сооружений на окружающую среду должна выполняться на основе РД 153-34.2.-02.409-2003 «Методические указания по оценке влияния гидротехнических сооружений на окружающую среду».

Требования к строительным материалам

5.1.3.8 Строительные материалы для бетонных и железобетонных плотин и их элементов должны удовлетворять требованиям, изложенным в приложении В и в государственных стандартах на строительные материалы, помещенных в нормативных ссылках и относящихся к подбору и испытанию строительных материалов.

5.1.3.9 В плотинах и их элементах в зависимости от условий работы бетона в отдельных частях плотин в эксплуатационный период надлежит различать четыре зоны:

- I - наружные части плотин, не омываемые водой и находящиеся под воздействием атмосферы;

- II - наружные части плотин, находящиеся в пределах колебаний воды в бьефах, в том числе поверхности, подвергающиеся воздействию сбрасываемых потоков;

- III - наружные части, расположенные ниже минимальных уровней воды в бьефах, а также примыкающие к подошве плотины;

- IV - внутренние зоны, ограниченные зонами I и III.

К бетону различных зон плотин всех классов необходимо предъявлять требования, приведенные в таблице 5.1.

Таблица 5.1 Требования, предъявляемые к бетону для различных зон плотин

Определяемый параметр

Зоны плотин

бетонных

железобетонных

Прочность на сжатие

I, II, Ш, IV

I, II, III, IV

Прочность на растяжение

I, II, III

I, II, III

Водонепроницаемость

II, III

II, III

Морозостойкость

1,11

1,11

Стойкость против агрессивного воздействия воды

II, III

II, III

Сопротивляемость истиранию потоком воды при наличии взвешенных и влекомых наносов, а также стойкость против кавитации при скорости воды по поверхности бетона 15 м/с и более

II

II

Тепловыделение при твердении бетона

I, II, III, IV

Предъявляется при соответствующем обосновании

5.1.3.10 Требования к бетону плотин по прочности, водопроницаемости и морозостойкости и т.д., необходимо устанавливать дифференцированно, в соответствии с фактическими условиями работы бетона различных зон.

5.1.3.11 Возраст (срок твердения) бетона, соответствующий его проектному классу по прочности на сжатие и марке по водопроницаемости, следует назначать с учетом сроков возведения плотины и наполнения водохранилища.

5.1.3.12 Марки бетона по водонепроницаемости должны назначаться в зависимости от градиентов напора в соответствии с требованиями, изложенными в приложении Г. В агрессивной воде-среде марку бетона по водонепроницаемости следует принимать на одну ступень выше требуемой.

5.1.3.13 Марки бетона по морозостойкости следует назначать в зависимости от климатических условий района строительства плотины и расчетного числа циклов попеременного замораживания и оттаивания в год в соответствии с таблицей 5.2.

Таблица 5.2 Марки бетона по морозостойкости

Определяемый параметр

Зоны плотин

бетонных

железобетонных

Надводная зона (зона 1)

F150

F200

Водосливы и водосбросы (зона II)

F400

F400

Подводная (зона III)

-

F100

Внутренняя (зона IV)

-

-

Переменного уровня (зона II) при числе циклов попеременного замораживания и оттаивания в год:

 

 

До 50 вкл.

F150

F200

Св. 50 до 75

F200

F300

Св. 75 до 100

F300

F400

Св. 100 до 150

F400

F500

св. 150 до 200

F500

F600

Примечание - При числе расчетных циклов более 200 следует применять специальные виды бетонов (с комплексными добавками) или конструктивную теплозащиту.

5.1.3.14 Расчетные сопротивления бетона плотин в возрасте 180 суток (или 1 год) следует определять, исходя из устанавливаемых при проектировании расчетных сопротивлений бетона, требуемых ко времени нагружения сооружения эксплуатационными нагрузками, с учетом реального возраста, который будет иметь бетон к указанному времени, и условий возведения плотины.

5.1.3.15. Класс бетона и раствора омоноличивания должен быть не ниже класса бетона омоноличиваемых конструкций, если последний не ниже В25.

Основные положения по расчетам на прочность

5.1.3.16. Расчеты бетонных и железобетонных плотин следует производить в соответствии с требованиями приложения Ж.

5.1.3.17. Расчеты плотин надлежит производить по методу предельных состояний:

- предельные состояния первой группы - расчеты на общую прочность и устойчивость, а также на местную прочность элементов плотин;

- предельные состояния второй группы - расчеты сооружений по образованию трещин, а также по раскрытию строительных швов в бетонных и трещин в железобетонных конструкциях.

5.1.3.18 Расчеты плотин, их оснований и отдельных элементов на прочность и устойчивость следует проводить для наиболее неблагоприятных расчетных случаев эксплуатационного и строительного периодов с учетом последовательности возведения и нагружения плотины и прогноза изменения температурного режима.

5.1.3.19. Расчеты на прочность плотин I-III классов, возводимых на нескальных основаниях, должны выполняться с учетом пространственной работы несущих элементов конструкции. При этом внутренние усилия следует определять с учетом неупругого поведения конструкций, вызванного трещинообразованием в бетоне.

5.1.3.20. В тех случаях, когда в сооружении возможно раскрытие строительных швов, появление и раскрытие трещин, а в основании - нарушение сплошности в растянутых зонах, должен производиться расчет сооружения на прочность по образовавшимся вторичным схемам.

Отказ от расчета сооружений по вторичным схемам допускается при специальном обосновании, включающем установление соответствующих условий прочности сооружения.

5.1.3.21. В расчетах бетонных плотин на общую прочность и по деформациям в случаях, когда в расчетной схеме профиля сооружения наличие швов не учитывается, расчетное значение модуля деформации бетонной кладки плотины Fbd определяется с учетом начального значения модуля упругости бетона Fb, числа вертикальных швов бетонирования по подошве секции плотины, высоты блоков бетонирования, методов бетонирования.

5.1.3.22. При возрасте бетона 180 суток и более начальный модуль упругости бетона плотин допускается принимать по таблице 5.3.

Таблица 5.3 Значения начального модуля упругости бетона Fb

Осадка конуса бетонной смеси, см

Максимальный размер крупного заполнителя, Dmax, мм

Начальные модули упругости бетона при сжатии и растяжении Fb 103, МПа, при проектном классе бетона по прочности на сжатие

В5

В7,5

В10

В12,5

В15

В20

В25

В30

 

40

23,5

28,0

31,0

33,5

35,5

38,5

40,5

42,5

<4

80

26

30,5

34,0

36,5

38,5

41,5

43,5

45,0

 

120

28,0

33,0

36,5

38,5

40,5

43,5

43,5

47,0

 

40

19,5

24,0

27,0

29,5

31,5

34,5

37,0

39,0

4÷8

80

22,5

28,0

30,0

32,5

34,5

37,5

40,0

42,0

 

120

24,5

29,0

32,5

35,0

37,0

40,0

42,0

43,5

 

40

13,0

16,0

18,0

21,0

23,0

27,0

30,0

32,5

>8

80

15,0

19,0

22,0

24,5

26,5

30,0

33,0

35,0

 

120

17,5

21,5

24,5

27,0

29,0

32,5

35,0

37,0

5.1.3.23 Расчетные сопротивления бетона снижаются (или повышаются) путем умножения на коэффициенты условий работы бетона γm, учитывающие влияние на прочность бетона сочетаний нагрузок, градиентов деформаций по сечению, формы поперечного сечения элемента, сложного напряженного состояния, строительных швов, многократного повторения нагрузок, других факторов и определяемые в соответствии с указаниями главы 5.1.4 стандарта.

5.1.3.24 При проектировании поверхностных и глубинных водосбросных отверстий плотин следует выполнять расчет прочности опорных конструкций затворов (пазов, консолей и т.п.). Расчеты прочности этих конструкций следует выполнять методами теории упругости с учетом совместной работы стальных опорных деталей и бетонного основания.

При проектировании нагрузок на опорный рельс паза, превышающих 2500 кН/м, кроме расчетов на прочность пазовых конструкций, рекомендуется выполнять экспериментальные исследования на моделях этих конструкций.

5.1.4 Нормы и требования при проектировании бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений

5.1.4.1 Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений надлежит проектировать в соответствии с правилами, изложенными в приложениях Г и Ж.

5.1.4.2 Проектирование бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений (определение геометрических параметров, назначение классов бетона и арматуры, марок бетона по водонепроницаемости и морозостойкости, разработка схем армирования и др.) следует выполнять из условия обеспечения прочности и устойчивости положения и формы конструкции, долговечности сооружения, а также жесткости конструкции (если этого требуют условия эксплуатации).

5.1.4.3 Расчеты бетонных и железобетонных конструкций ГТС необходимо проводить по методу предельных состояний в соответствии правилами, изложенными в приложении Ж. По предельным состояниям первой группы следует проводить расчеты при всех сочетаниях нагрузок и воздействий, а по предельным состояниям второй группы - только при основном сочетании нагрузок и воздействий.

5.1.4.4 Бетонные конструкции необходимо рассчитывать:

- по предельным состояниям первой группы - на прочность с проверкой устойчивости положения и формы конструкции;

- по предельным состояниям второй группы - на образование трещин.

Железобетонные и сталежелезобетонные конструкции следует рассчитывать:

- по предельным состояниям первой группы - на прочность с проверкой устойчивости и по выносливости при многократно повторяющейся нагрузке;

- по предельным состояниям второй группы - на образование трещин (трещиностойкие конструкции) и на деформации (нетрещиностойкие конструкции).

При проектировании сталебетонных конструкций необходимо дополнительно рассчитывать на прочность следующие элементы:

- металлические облицовки - на действие транспортных, монтажных и строительных нагрузок,

- железобетонные части элементов водопроводящего тракта - при действии нагрузок аварийного разрыва облицовки;

- анкеры, обеспечивающие совместную работу листовой арматуры и бетона.

5.1.4.5 Для конструкций, заанкеренных в основании плотины, наряду с расчетом на прочность следует производить экспериментальные исследования для определения несущей способности анкерных устройств и релаксации напряжений в бетоне, скальном основании и анкерах. Необходимо предусмотреть мероприятия по защите анкеров от коррозии.

5.1.4.6 При расчете элементов сборных конструкций на усилия, возникающие при подъеме, транспортировании и монтаже, нагрузку от собственного веса элемента следует вводить в расчет с коэффициентами динамичности.

5.1.4.7 При расчете статически определимых стержневых систем, тонких плит и арок по предельным состояниям первой и второй групп внутренние усилия, перемещения и углы поворота следует определять методами сопротивления материалов. В статически неопределимых стержневых конструкциях внутренние усилия и перемещения следует определять методами строительной механики. При оценке прочности и трещиностойкости элементов по напряжениям (балки-стенки, консольные стенки, толстые арки, трубы и объемные элементы) последние определяются методами теории упругости или экспериментально.

5.1.4.8 В сечениях напорных стержневых систем, плиточных, арочных и кольцевых элементов следует учитывать противодавление в соответствии с правилами, изложенными в приложении В.

5.1.4.9 При проектировании бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений должны быть предусмотрены мероприятия, обеспечивающие их долговечность (заданный срок эксплуатации без капитального ремонта и реконструкции).

5.1.4.10 Проектирование гидроизоляционных и теплоизоляционных покрытий надлежит осуществлять в соответствии с правилами, изложенными в приложении В.

5.1.4.11 Расчеты по определению ширины раскрытия трещин в железобетонных конструкциях гидротехнических сооружений следует выполнять в соответствии с правилами, изложенными в приложении Г.

5.1.5 Нормы и требования при проектировании водопропускных сооружений

Общие положения

Проектирование водопропускных сооружений необходимо производить, исходя из требований пропуска расчетного расхода воды поверочного расчетного случая.

Максимальные расходы воды надлежит принимать, исходя из ежегодной вероятности превышения (обеспеченности), устанавливаемой в зависимости от класса сооружений для двух расчетных случаев - основного и поверочного [3]:

Таблица 5.4 Ежегодные вероятности Р, %, превышения расчетных максимальных расходов воды

Расчетные случаи

Классы сооружений
I

II

III

IV

Основной

0,1

1,0

3,0

5,0

Поверочный

0,01*

0,1

0,5

1,0

Примечание - * Поверочный расход принимается увеличенным на значение гарантийной поправки ΔQ, которое определяется в зависимости от гидрологической изученности реки и принятого вероятностного закона распределения максимальных расходов воды.

Расчетный расход воды, подлежащий пропуску в процессе эксплуатации через постоянные водопропускные сооружения гидроузла, следует определять исходя из расчетного максимального расхода с учетом трансформации его создаваемыми для данного гидротехнического сооружения или действующими водохранилищами и изменения условий формирования стока, вызванного хозяйственной деятельностью в бассейне реки.

Пропуск расчетного расхода воды для основного расчетного случая должен обеспечиваться при НПУ через все эксплуатационные водопропускные сооружения гидроузла.

При пропуске расходов воды основного расчетного случая через водосливы, необорудованные затворами, при определении гидростатической нагрузки следует учитывать, что уровни верхнего бьефа устанавливаются выше отметки НПУ.

При количестве затворов на водосбросной плотине более шести следует учитывать вероятную невозможность открытия одного затвора и исключать один пролет из расчета пропуска паводка.

Учет пропускной способности гидроагрегатов в пропуске расчетных паводочных расходов должен быть обоснован при проектировании каждого конкретного гидроузла в зависимости от количества агрегатов гидроэлектростанции, условий ее работы в энергосистеме, вероятности аварийных ситуаций на ГЭС, а также фактического напора на ГЭС. Для совмещенных ГЭС должно быть учтено влияние на действующий напор гидротурбины работающего одновременно в том же блоке водосброса (водослива).

Пропуск поверочного расчетного расхода должен осуществляться при наивысшем технически и экономически обоснованном форсированном подпорном уровне (ФПУ) всеми водопропускными сооружениями гидроузла, включая эксплуатационные водосбросы, турбины ГЭС, водозаборные сооружения оросительных систем и систем водоснабжения, судоходные шлюзы, рыбопропускные сооружения и резервные водосбросы. При этом, учитывая кратковременность прохождения пика паводка, допускаются:

- уменьшение выработки электроэнергии ГЭС;

- нарушение нормальной работы водозаборных сооружений, не приводящее к созданию аварийных ситуаций на объектах - потребителях воды;

- повреждение резервных водосбросов, не снижающее надежности основных сооружений.

5.1.5.1 Назначение удельного расхода воды в нижнем бьефе водосбросных, водоспускных и водовыпускных сооружений, выбор их конструкции, режима сопряжения бьефов и гашения энергии, конструкций концевых устройств (носков-трамплинов, носков-уступов, водобоев, рисберм), креплений берегов, раздельных и сопрягающих стен надлежит обосновывать технико-экономическим сравнением вариантов с учетом геологических условий, неравномерного распределения расхода по ширине водосливного фронта, требований к гидравлическому режиму руслового потока в бьефах и изменения уровней воды в нижнем бьефе, вызываемого трансформацией русла после зарегулирования реки.

5.1.5.2 При выборе компоновки и проектировании водопропускных сооружений и их сопряжений с нижним бьефом надлежит обеспечивать:

- защиту сооружений гидроузла от опасного размыва их оснований,

- защиту зданий ГЭС и судоходных каналов от воздействий сбросного потока,

- предупреждение деформаций русла, неблагоприятных для эксплуатации этих сооружений.

Не следует располагать береговые водосбросы в пределах потенциально неустойчивых склонов.

5.1.5.3 Для элементов водосбросных сооружений необходимо учитывать гидродинамические воздействия и возможность истирания их поверхности наносами, а также повреждения камнями и другими предметами, транспортируемыми потоком. При скоростях течения более 12-14 м/с следует учитывать кавитационные воздействия на обтекаемые поверхности.

5.1.5.4 Для сооружений I, II и III классов необходимо производить сравнение технико-экономических показателей разработанных вариантов по результатам гидравлических расчетов и лабораторных исследований. Для сооружений IV класса сравнение вариантов следует производить по результатам гидравлических расчетов и по аналогам.

5.1.5.5 В составе сооружений гидроузлов I и II классов, расположенных в климатических зонах с продолжительным периодом минусовых температур, при соответствующем обосновании следует предусматривать водосбросы, приспособленные к работе в морозных условиях. На этих водосбросах должны быть приняты меры по исключению опасного оледенения элементов затворов, затворных камер, аэрационных отверстий, пазов, а также оледенение линий электропередачи, конструкций и оборудования, расположенных на здании ГЭС, плотине и берегах в зоне водовоздушного облака, образующегося при работе водосброса. Должны быть обеспечены условия для безотказной работы в этот период подъемных устройств, автоматики и электроснабжения затворов.

(Введен дополнительно. Изм.)

Водосбросы, водовыпуски и водоспуски бетонных плотин

5.1.5.6 Оголовки водосливных плотин всех классов следует проектировать безвакуумными с профилем криволинейного очертания. Прямоугольные или трапецеидальные профили применяются при надлежащем обосновании при напорах до 12 м.

5.1.5.7 При проектировании водосбросных сооружений плотин и креплений нижнего бьефа, обтекаемых потоком со скоростью более 15 м/с, следует предусматривать мероприятия, исключающие кавитационные явления.

5.1.5.8 Водосбросные бетонные и железобетонные плотины на любом типе оснований надлежит разбивать на секции температурно-осадочными швами. При однородных основаниях в ряде случаев допускается ограничиваться устройством швов-надрезов.

5.1.5.9 Заглубление фундаментной плиты в грунт следует предусматривать с учетом требований статической устойчивости, гидравлических и фильтрационных условий.

Береговые водосбросы

5.1.5.10 Береговые открытые водосбросы следует проектировать в виде быстротоков и (или) перепадов. При проектировании необходимо учитывать топографические, геологические, сейсмологические и другие факторы, а также необходимость удовлетворительных условий сопряжения бьефов.

5.1.5.11 При проектировании водосбросов в горных и предгорных районах следует рассматривать варианты закрытых водосбросов в виде напорных и безнапорных туннелей. Выбор типа водосброса (открытый или закрытый) обосновывается технико-экономическим сравнением вариантов.

5.1.5.12 Конструктивно-технические решения входных участков береговых водосбросов (водосливных оголовков, порталов глубинных водосбросов, шахтных, башенных или траншейных водоприемников) должны определяться условиями пропуска расходов основного и поверочного случаев при соответствующих отметках верхнего бьефа.

Крепление нижнего бьефа и концевые устройства водосбросов

5.1.5.13 Гашение энергии в нижнем бьефе за водосбросными сооружениями на нескальном основании, как правило, надлежит осуществлять на креплении, в состав которого могут входить водобой и рисберма (жесткая и гибкая), усиленные гасителями и направляющими элементами, а также концевые устройства в виде зуба и(или) переходного крепления. Отметку поверхности водобоя, рисбермы и концевого участка, их длину и толщину следует назначать на основании гидравлических исследований, статических расчетов и технико-экономического сравнения вариантов.

При необходимость следует предусматривать мероприятия по пропуску воды и льда в строительный период.

5.1.5.14 Выбор типа гасителей, их расположение на водобое необходимо определять на основании технико-экономического сравнения вариантов с учетом допустимых глубин на водобое, условий возникновения кавитации и сбойности течения, а также размывающей способности потока ниже гасителей.

Конструкция гасителя наряду с гашением энергии должна обеспечивать устойчивость потока и исключать опасность возникновения сбойных течений.

5.1.5.15 Толщины плит водобоя и рисбермы следует определять расчетным путем, из условий обеспечения их прочности и устойчивости с учетом осредненных и пульсационных нагрузок.

Длина и профиль рисбермы, конструкция переходного крепления от рисбермы к незакрепленному руслу должны определяться на основе технико-экономического сравнения вариантов с учетом гидравлических условий в начале незакрепленного русла.

5.1.5.16 Во избежание отрыва плит водобоя и рисбермы при пропуске больших сбросных расходов через плотину необходимо предусматривать мероприятия по уменьшению противодавления в подплитных областях и исключению суффозионных процессов в подстилающем грунте.

5.1.5.17 При проектировании крепления нижнего бьефа за водосбросной плотиной необходимо предусмотреть мероприятия, предотвращающие подмыв и разрушение на концевом участке, в частности при образовании воронки размыва.

5.1.5.18 При проектировании крепления за водосбросными плотинами, возводимыми на скальных и полускальных основаниях, наряду со схемой сопряжения бьефов с гидравлическим прыжком, надлежит рассматривать варианты отброса струи в нижний бьеф на безопасное расстояние. При этом необходимо использовать технические решения, уменьшающие гидродинамическое воздействие потока на сооружения и берега и усиливающие прочность контакта сопряжения со скальными породами основания. Крепление дна в ряде случаев может отсутствовать или быть ограничено водобоем. В узких створах необходимо исключить опасное воздействие потока на берега каньона.

5.1.5.19 При проектировании водосбросных сооружений следует разрабатывать правила маневрирования затворами с целью минимизации неблагоприятных воздействий сбрасываемых потоков на конструкции нижнего бьефа плотины и речные берега.

Туннельные и трубчатые водосбросы

5.1.5.20 Водосбросные сооружения замкнутого поперечного сечения туннельные и трубчатые следует использовать в тех случаях, когда при принятой компоновке гидроузла и в связи с требованиями организации строительства необходимо обеспечить сброс воды сквозь тело напорного сооружения (трубчатые) или в обход его (туннельные).

5.1.5.21 При проектировании водоводов и сооружений на них следует выполнять гидравлические расчеты, а в необходимых случаях - лабораторные гидравлические исследования для определения:

- пропускной способности и потерь напора по длине водовода,

- уровней воды и их колебаний в безнапорных водоводах при неравномерном и неустановившемся движении воды,

- осредненных и пульсационных составляющих давления при прогнозе гидродинамических нагрузок и возможности возникновения кавитации,

- экстремальных значений давления воды по длине напорных водоводов в случае гидравлического удара.

5.1.5.22 Выбор трассы и типа гидротехнических туннелей, конструкции крепления и формы поперечного сечения туннелей следует выполнять на основе технико-экономического сравнения вариантов.

5.1.5.23 При проектировании туннелей в районах распространения многолетнемерзлых грунтов следует учитывать температурный режим массива, его криогенное строение и изменение свойств пород вмещающего массива в процессе строительства и эксплуатации.

5.1.5.24 Выбор типа и конструкции трубопровода следует производить на основе технико-экономического сопоставления вариантов с учетом его назначения, общей компоновки сооружений, условий монтажа и эксплуатации, напора, геомеханических характеристик грунтов основания. При низких показателях прочностных и деформационных свойств грунтов необходимо предусматривать специальные мероприятия по укреплению грунтов.

5.1.5.25 К железобетонным и сталежелезобетонным трубопроводам необходимо предъявлять требования по ограничению ширины раскрытия трещин, обеспечивающие долговечность конструкции по условиям коррозии арматуры и бетона, а также достаточную фильтрационную непроницаемость. Следует предусматривать защиту от коррозии металла.

Каналы и бассейны суточного регулирования

5.1.5.26 Выбор трассы, параметров, типа деривационного, а также подводящего и отводящего каналов гидроэлектростанции должен быть обоснован сопоставлением вариантов с учетом пропускной способности, объемов работ, потерь воды и напора, требований охраны окружающей среды.

5.1.5.27 Для каналов следует предусматривать мероприятия по защите от подтопления и заболачивания территории вдоль трассы, а также от зарастания каналов водной растительностью.

5.1.5.28 Откосы канала следует предохранять от разрушения дождевыми и талыми водами. Заложение откосов каналов в любых грунтах должно быть обосновано расчетами устойчивости. Для защиты откосов и дна канала от размывов и механических повреждений следует предусматривать устройство креплений, а для уменьшения потерь на фильтрацию - противофильтрационных элементов.

5.1.5.29 Превышение гребня ограждающих дамб и бровки берм над наивысшим уровнем воды в канале следует принимать в соответствии с указаниями главы 5.1.2. Ширину гребня дамб и берм надлежит назначать исходя из требований эксплуатации и производства работ. При проектировании канала следует также учитывать условия его зимней эксплуатации.

5.1.5.30 Вдоль канала необходимо предусматривать прокладку служебных дорог, а также устройство ограждений в районах населенных пунктов и в местах прогона скота.

5.1.5.31 Бассейны суточного регулирования деривационных ГЭС надлежит предусматривать при отсутствии достаточных регулирующих емкостей в верхнем бьефе плотин и в деривационных водоводах.

При проектировании бассейнов суточного регулирования ГЭС с пиковым режимом (в том числе - бассейнов ГАЭС) надлежит учитывать особенности уровенного режима, льдообразования и заиления наносами.

При проектировании бассейнов ГАЭС также следует, помимо указанного, предусмотреть мероприятия, обеспечивающие гашение энергии воды, поступающей из напорных водоводов.

5.1.5.32 В составе сооружений напорного бассейна надлежит предусматривать сооружения автоматического действия, обеспечивающие пропуск всего расхода ГЭС, при ее остановке.

Защита от плавающих тел, льда и наносов

5.1.5.33 Необходимо предусматривать компоновочные решения и конструктивные мероприятия по защите водоприемников, водоводов и каналов от попадания в них влекомых наносов, плавающих тел, топляков, льда и шуги.

5.1.5.34 На реках с большим количеством наносов в составе гидроузлов необходимо предусматривать наносоулавливающие сооружения и устройства - отстойники, песко- и гравиеулавливающие устройства. Выбор типа отстойника (с непрерывным и периодическим промывом либо с механической очисткой) следует обосновывать технико-экономическим сравнением вариантов с учетом строительных и эксплуатационных показаний.

5.1.5.34 Проектирование рыбозащитных и рыбоохранных устройств следует проводить с учетом требований приложения И.

5.1.6 Нормы и требования при проектировании береговых, сопрягающих и раздельных устоев и стен

5.1.6.1 При проектировании речных гидроузлов места сопряжения бетонных сооружений (зданий ГЭС, водосбросных плотин и т.п.) с грунтовыми сооружениями (плотинами, дамбами) и с берегами, как правило, оформляются в виде сопрягающих и береговых устоев, конструктивно выполняемых в виде подпорных стен.

5.1.6.2 Раздельные устои, сооружаемые в местах непосредственного примыкания бетонных водопропускных сооружений разного назначения (здания ГЭС, водосбросные плотины и других водопропускных сооружений), должны обеспечивать приемлемые гидравлические режимы в бьефах при всех предусмотренных проектом сочетаниях условий работы этих сооружений.

При проектировании водопропускных сооружений строительного периода следует оценивать целесообразность использования раздельных устоев в качестве элементов продольной перемычки, а также размещения в них трубчатых водосбросов для пропуска расходов реки через створ строящегося гидроузла после перекрытия русла.

5.1.6.3 Раздельные стены должны обеспечивать возможность разделения и регулирования с помощью затворов расхода, пропускаемого через водопропускные сооружения, создания благоприятных гидравлических режимов на водосбросном тракте.

5.1.6.4 При проектировании сопрягающих сооружений со зданиями ГЭС следует учитывать требования стандарта [4].

Основные положения проектирования

5.1.6.5 Проектирование раздельных устоев и стен должно выполняться в соответствии с требованиями приложения Г.

5.1.6.6 Размеры раздельных стен водосбросных сооружений следует назначать в зависимости от типа и конструкции затворов, размеров водосбросных отверстий, эксплуатационных и аварийных выходов из продольных галерей, размеров и конструкции мостовых пролетных строений.

5.1.6.7 Отметку верха раздельных стен водосливной плотины со стороны верхнего бьефа следует назначать с учетом отметки гребня глухой плотины, типа затворов, условий маневрирования ими, подъемных и транспортных механизмов, наличия мостового перехода и его габаритов по высоте. Отметку верха стен следует принимать наивысшей из определенных по каждому из перечисленных условий.

5.1.6.8 Очертание раздельных стен в плане со стороны верхнего бьефа должно обеспечивать плавный вход воды в водопропускное отверстие и минимальное сжатие потока.

5.1.6.9 Очертание в плане и высоту раздельных стен на тракте водосбросов и со стороны нижнего бьефа следует определять общими конструктивными требованиями с учетом прочностных и гидравлических условий, расположения мостовых конструкций и других сооружений, а также незатопления верха стен.

5.1.6.10 Лицевую грань сопрягающих, береговых и раздельных устоев в пределах водосброса следует конструировать аналогично граням раздельных стен.

5.1.6.11 При проектировании автомобильных или железнодорожных мостов по раздельным стенам и устоям водосбросов к ним следует предъявлять дополнительно требования как к мостовым опорам.

Основные расчетные положения

5.1.6.12 Подпорные стены следует рассчитывать по методу предельных состояний - по первой и второй группам предельных состояний.

5.1.6.13 При расчетах подпорных стен следует учитывать совместную работу сооружения с основанием и грунтом засыпки. При этом боковое давление грунта засыпки надлежит определять с учетом прочностных свойств грунта, последовательности строительства сооружения и устройства засыпки, изменений уровня воды и температуры окружающей среды в процессе эксплуатации.

5.1.6.14 Подпорные стены и другие аналогичные сооружения, возводимые на скальных основаниях, кроме обычных расчетов на сдвиг, следует дополнительно рассчитывать на опрокидывание, а также на сдвиг с поворотом в плане.

5.1.7 Нормы и требования при проектировании гидротехнических сооружений в сейсмических районах

Общие положения

5.1.7.1 При проектировании гидротехнических сооружений, размещаемых в районах с нормативной сейсмичностью / норм, равной 6 баллам и более по сейсмической шкале MSK-64, следует выполнять дополнительные требования по обеспечению их безопасности.

Указанные требования следует выполнять при проектировании, строительстве, вводе в эксплуатацию, эксплуатации, обследовании реального состояния, декларировании безопасности, реконструкции, восстановлении, консервации и ликвидации гидротехнических сооружений с соблюдением требований приложения Д.

5.1.7.2 При определении нормативной сейсмичности надлежит использовать следующие карты общего сейсмического районирования (ОСР-97 [5]):

- карту С - для водоподпорных сооружений в составе напорного фронта водоподпорного сооружения I и II класса - при расчете этих сооружений на максимальное расчетное землетрясение (МРЗ);

- карту А - для всех сооружений при расчете их на проектное землетрясение (ПЗ).

5.1.7.3 Гидротехнические сооружения должны воспринимать ПЗ без угрозы для жизни и здоровья людей и с сохранением собственной ремонтопригодности (для водоподпорных сооружений - при любом предусмотренном правилами эксплуатации уровне верхнего бьефа). Остаточные смещения, деформации, трещины и иные повреждения не должны нарушать нормальную эксплуатацию объекта.

Водоподпорные сооружения I и II классов должны обладать способностью воспринимать МРЗ без угрозы собственного разрушения или прорыва напорного фронта. При этом допускаются любые иные повреждения сооружения и основания, в том числе - нарушающие нормальную эксплуатацию объекта.

Определение нормативной, исходной и расчетной сейсмичности

5.1.7.4 Исходная сейсмичность Iисх площадки водоподпорного сооружения определяется для ПЗ и МРЗ методами детального сейсмического районирования (ДСР) или уточнения исходной сейсмичности (УИС). Сейсмотектоническая модель района расположения объекта должна включать карту и характеристики основных зон возможных очагов землетрясений (ВОЗ).

Исходную сейсмичность остальных гидротехнических сооружений для ПЗ допускается принимать равной значению , определяемому по карте А ОСР-97.

В тех случаях, когда нормативная сейсмичность района на соответствующих картах ОСР-97 (п. 5.1.7.2) превышает 9 баллов, исходная сейсмичность площадки строительства независимо от вида и класса гидротехнического сооружения должна определяться на основе ДСР или УИС.

5.1.7.5 Расчетная сейсмичность Iрасч площадки водоподпорного сооружения I или II класса определяется для ПЗ и МРЗ инструментальными и расчетными методами сейсмического микрорайонирования (СМР).

Расчетная сейсмичность остальных гидротехнических сооружений определяется для ПЗ методами СМР; при отсутствии соответствующих исследований значение Iрасч принимается с использованием результатов инженерно-геологических изысканий на площадке строительства.

В тех случаях, когда расчетная сейсмичность площадки определяется методами СМР, дополнительно устанавливаются скоростные, частотные и резонансные характеристики грунта основания сооружения.

5.1.7.6 На предпроектных стадиях при выборе площадки гидротехнического сооружения исходную сейсмичность допускается определять по картам А и С ОСР-97 (для ПЗ и МРЗ соответственно), а расчетную сейсмичность - по [5].

5.1.7.7 Строительство гидротехнических сооружений на площадках с расчетной сейсмичностью 9 баллов при наличии грунтов III категории по сейсмическим свойствам требует специального обоснования.

Строительство гидротехнических сооружений на площадках с расчетной сейсмичностью более 9 баллов допускается только по согласованию с уполномоченными органами исполнительной власти в области надзора за строительством.

Учет сейсмических воздействий и определение их характеристик

5.1.7.8 Сейсмические воздействия учитываются в тех случаях, когда значение Iрасч составляет 7 баллов и более.

Сейсмические воздействия включаются в состав особых сочетаний нагрузок и воздействий.

При проектировании гидротехнических сооружений в сейсмоопасных районах следует руководствоваться требованиями приложения Д.

5.1.7.9 Значение периода повторяемости проектного землетрясения  принимается по усмотрению Заказчика в диапазоне от назначенного срока службы сооружения до 500 лет (но не менее 100 лет).

Значение периода повторяемости максимального расчетного землетрясения  принимается равным 10000 лет; при соответствующем обосновании, по усмотрению Заказчика, значение  допускается принимать в диапазоне от 5000 до 10000 лет.

5.1.7.10 Для водоподпорных сооружений I или II класса должны быть установлены расположение и характеристики основных зон возможных очагов землетрясений (ВОЗ) сейсмического района, включая параметры сейсмических воздействий и направление подхода к сооружению сейсмических волн из расположенных в указанных зонах очагов землетрясений.

На основе выполненных исследований для площадки гидротехнического сооружения устанавливаются значения максимальных пиковых ускорений основания при проектном землетрясении  и максимальном расчетном землетрясении  (с обеспеченностью не менее 50%).

Расчетные сейсмические воздействия допускается моделировать расчетными акселерограммами (РА).

5.1.7.11 Для гидротехнических сооружений, не перечисленных в п. 5.1.7.10, характеристикой расчетного сейсмического воздействия служит значение сейсмического ускорения основания.

Расчеты сооружений на сейсмические воздействия

5.1.7.12 Гидротехнические сооружения, в зависимости от вида и класса сооружения и уровня расчетного землетрясения (ПЗ или МРЗ), следует рассчитывать на сейсмические воздействия методами динамической теории (ДТ) или линейно-спектральной теории (ЛСТ). Общая схема использования различных методов расчета сооружений на сейсмические воздействия приведена в таблице 5.5.

Таблица 5.5 Схема использования методов расчета гидротехнических сооружений на сейсмические воздействия

Расчетное землетрясение

Класс сооружений

I-II

III-IV

I-IV

Водоподпорные сооружения

Остальные ГТС

ПЗ

ДТ

ЛСТ

ЛСТ

МРЗ

ДТ

-

-

5.1.7.13 В расчетах сейсмостойкости гидротехнических сооружений с использованием динамической теории (ДТ) сейсмическое ускорение основания задается расчетной акселерограммой землетрясения (РА).

В качестве исходного сейсмического воздействия могут задаваться также велосиграммы либо сейсмограммы.

Гидротехнические сооружения рассчитываются по ДТ на ПЗ, как правило, с применением линейного временного динамического анализа, а на МРЗ - нелинейного или линейного временного динамического анализа.

5.1.7.14 В расчетах сооружений на ПЗ по ЛСТ материалы сооружения и основания считаются линейно-упругими; в поведении системы «сооружение-основание» отсутствует геометрическая, конструктивная или физическая нелинейность.

Плотность материалов сооружений и грунтов оснований следует определять согласно указаниям ГОСТ 12536-79, ГОСТ 30416-96, ГОСТ 5180-84, а также норм проектирования конкретных видов сооружений. При этом плотность материалов и грунтов устанавливается с учетом степени их водонасыщения.

Динамические деформационные и прочностные характеристики материалов сооружений и грунтов оснований при расчете сейсмостойкости гидротехнических сооружений следует определять экспериментально, в том числе - с использованием геофизических методов.

При отсутствии экспериментальных данных эти характеристики допускается определять по корреляционным связям со статическими характеристиками.

5.1.7.15 При наличии в основании, боковой засыпке или теле гидротехнического сооружения водонасыщенных несвязных или слабосвязных грунтов следует выполнять исследования для оценки области и степени возможного разжижения этих грунтов при сейсмических воздействиях.

При этом следует учитывать также влияние возможных при сейсмических воздействиях других видов локальных разуплотнений и разрушений грунта (например, при наличии в указанных элементах сооружения глинистых тиксотропных грунтов - возможность текучести этих грунтов).

5.1.7.16 При расчетах гидротехнических сооружений на ПЗ оценка их прочности и устойчивости выполняется по критериям, принятым в нормах проектирования конкретных видов сооружений. Эти критерии должны соответствовать требованиям, предъявляемым к сооружениям при расчете их на ПЗ.

Для оценки прочности и устойчивости сооружений при расчете на МРЗ должны использоваться специально разработанные критерии, обеспечивающие выполнение требований п. 5.1.7.3 и принятые проектной организацией.

5.1.7.17 Для определения напряженно-деформированного состояния гидротехнического сооружения при сейсмических воздействиях следует применять расчетные схемы, как правило, соответствующие расчету сооружения на нагрузки и воздействия основного сочетания. При этом следует учитывать направление сейсмического воздействия относительно сооружения и пространственный характер колебаний сооружения при землетрясении.

5.1.7.18 В расчетах прочности гидротехнических сооружений с учетом сейсмических воздействий в случае контакта боковых граней сооружения с грунтом (в том числе - наносами) следует учитывать влияние сейсмических воздействий на боковое давления грунта.

5.1.7.19 Проверка устойчивости гидротехнических сооружений и их оснований с учетом сейсмических нагрузок должна производиться в соответствии с указаниями приложения Д.

В тех случаях, когда по расчетной схеме при потере устойчивости сооружение сдвигается совместно с частью грунтового массива, в расчетах устойчивости сооружений и их оснований следует учитывать сейсмические силы в сдвигаемой части расчетной области основания. Применение иных схем учета грунтовых сейсмических сил требует соответствующего обоснования.

При расчете устойчивости откосов сооружений из грунтовых материалов и склонов с использованием ЛСТ сейсмические силы, действующие на сдвигаемую часть откосов и склонов, допускается определять инженерными методами (с учетом примененных методов проверки устойчивости).

5.1.7.20 В тех случаях, когда прогнозируется отложение у верховой грани сооружения наносов, следует учитывать влияние этих наносов в расчетах прочности и устойчивости сооружения при сейсмических воздействиях.

5.1.7.21 В створе сооружения, в зоне водохранилища и нижнем бьефе подлежат проверке на устойчивость участки береговых склонов, потенциально опасные в отношении возможности обрушения при землетрясениях больших масс горных пород и отдельных скальных массивов, результатом чего могут быть повреждения основных сооружений гидроузла, образование волн перелива и затопление населенных пунктов или промышленных предприятий, разного рода нарушения нормальной эксплуатации гидротехнического сооружения.

5.1.7.22 В расчетах устойчивости гидротехнических сооружений, их оснований и береговых склонов следует учитывать возникающие под влиянием сейсмических воздействий дополнительное (динамическое) поровое давление, а также изменения деформационных, прочностных и других характеристик грунта.

5.1.7.23 Подземные сооружения I и II классов на сейсмические воздействия на уровнях ПЗ и МРЗ рассчитываются по ДТ. В этих случаях напряженно-деформированное состояние сооружения определяется из единого динамического расчета системы, включающей вмещающую подземное сооружение грунтовую среду и само сооружение.

В расчетах подземных сооружений типа гидротехнических туннелей, как по ДТ, так и по ЛСТ, следует учитывать сейсмическое давление воды.

5.1.7.24 В расчетах гидротехнических сооружений на сейсмические воздействия при определении периодов собственных колебаний и сейсмических нагрузок следует учитывать инерционное влияние колеблющейся совместно с сооружением части жидкости. Сейсмическое давление воды на сооружение допускается не учитывать, если глубина водоема у сооружения менее 10 м.

Мероприятия по повышению сейсмостойкости гидротехнических сооружений

5.1.7.25 При необходимости размещения сооружений на участке тектонического разлома основные сооружения гидроузла (плотины, здания ГЭС, водосбросы) следует размещать на едином структурно-тектоническом блоке, в пределах которого исключена возможность взаимных подвижек частей сооружения.

При невозможности исключения взаимных подвижек частей сооружения в проекте должны быть разработаны специальные конструктивные мероприятия, позволяющие воспринять дифференцированные подвижки без ущерба для безопасности сооружения.

5.1.7.26 Строительство водоподпорных и других сооружений, входящих в состав напорного фронта, на оползнеопасных участках допускается только при осуществлении мероприятий, исключающих образование оползневых деформаций в основании сооружения и береговых склонах в створе сооружения.

5.1.7.27 При возможности нарушения устойчивости сооружения, а также развития чрезмерных деформаций в теле сооружения и в основании вследствие разжижения и других деструктивных изменений состояния грунтов в основании или теле сооружения под влиянием сейсмических воздействий следует предусматривать искусственное уплотнение или укрепление этих грунтов.

5.1.7.28 Для каменно-земляных плотин в сейсмических районах с верховой стороны ядер и экранов следует предусматривать устройство фильтров (переходных слоев), при этом подбор состава первого слоя фильтра должен обеспечивать кольматацию (самозалечивание) трещин, которые могут образоваться в противофильтрационном элементе при землетрясении.

5.1.7.29 Верховые водонасыщенные призмы плотин из грунтовых материалов следует проектировать из крупнозернистых грунтов с повышенными коэффициентами неоднородности и фильтрации (каменная наброска, гравелистые, галечниковые грунты и др.).

5.1.7.30 С целью повышения устойчивости при сейсмических воздействиях верховой упорной призмы плотин из грунтовых материалов с ядрами или диафрагмами надлежит разрабатывать мероприятия, обеспечивающие снижение избыточного порового давления в грунтах.

Геодинамический мониторинг гидротехнических сооружений в процессе эксплуатации

5.1.7.31 В проектах водоподпорных сооружений I и II классов при расчетной сейсмичности площадки строительства для ПЗ 7 баллов и выше, а также при возможности опасных проявлений других геодинамических процессов (современных тектонических движений, оползней, резких изменений напряженно-деформированного состояния или гидрогеологического режима верхних частей вмещающей геологической среды и др.), следует предусматривать создание комплексной системы геодинамического мониторинга, включающей:

- сейсмологический мониторинг за естественными и техногенными землетрясениями на участке плотины и в зоне водохранилища;

- инженерно-сейсмометрический мониторинг на сооружениях и береговых примыканиях;

- геофизический мониторинг физико-механических свойств и напряженно-деформированного состояния сооружения и основания, а также района расположения гидроузла;

- геодезический мониторинг деформационных процессов, происходящих в сооружении и основании, а также земной поверхности в районе водохранилища;

- тестовые динамические испытания сооружения;

- проведение поверочных расчетов сейсмостойкости и оценка сейсмического риска в случае изменения сейсмических условий площадки строительства, свойств основания и сооружения во время эксплуатации;

- систему мероприятий, осуществленных персоналом действующего гидротехнического сооружения по снижению негативного влияния опасных геодинамических процессов и явлений.

Конкретные составы и методы наблюдений и исследований должны разрабатываться по заданию федеральных органов надзора специализированной проектной или исследовательской организацией и охватывать период от начала строительства до конца эксплуатации гидротехнического сооружения.

5.1.7.33 Сейсмологический мониторинг проводится для оперативного слежения за сейсмическим режимом и его изменением во времени. Специальной задачей исследований является выявление взаимосвязи сейсмичности района с режимом эксплуатации водохранилища.

Проект сейсмологического мониторинга разрабатывается с учетом расположения основных сейсмогенерирующих зон, величин максимально возможных магнитуд ожидаемых землетрясений, а также возможных изменений сейсмического фона за весь период наблюдений.

5.1.7.34 Инженерно-сейсмометрический мониторинг должен обеспечивать оперативную информацию о реакции сооружения на сейсмические воздействия. Схема размещения сейсмометрических пунктов наблюдений разрабатывается на основе результатов динамических расчетов сооружения, а также опыта натурных и модельных исследований.

5.1.7.35 Геофизический мониторинг проводится для контроля за изменением во времени физико-механических свойств и напряженно- деформированного состояния плотины и основания на различных масштабных уровнях.

Геофизический мониторинг выполняется по специальной программе, предусматривающей проведение регулярных, с установленной проектом периодичностью, повторных сейсмических, ультразвуковых и других исследований. Программа геофизического мониторинга составляется на стадии проектирования гидротехнического сооружения.

5.1.7.36 На водоподпорных сооружениях, при сдаче их в эксплуатацию, а затем через каждые 5 лет, следует проводить силами специализированных организаций тестовые испытания по определению динамических характеристик этих сооружений (динамическое тестирование) с составлением динамических паспортов.

В процессе динамического тестирования должны быть определены собственные частоты и формы колебаний, затухание по формам, амплитудно-частотные характеристики динамической податливости.

Динамические характеристики сооружения устанавливаются при нормальном подпорном уровне и при уровне мертвого объема воды в водохранилище.

5.1.7.37 Все текущие данные геодинамического мониторинга должны поступать в специальный банк данных для совместной обработки и интерпретации. Данные об изменении геодинамической обстановки должны поступать и анализироваться в режиме, близком к реальному масштабу времени.

5.1.7.38 Все гидротехнические сооружения независимо от их назначения, класса, конструкции и материала изготовления должны подвергаться обследованию после каждого сейсмического воздействия интенсивностью 5 баллов и выше. При этом должны быть оперативно проанализированы показания всех видов КИА, установленной в сооружении, а также проведен осмотр сооружения. На основании установленных фактов проводится экспертная и расчетная оценка прочности, устойчивости и эксплуатационных качеств сооружения.

5.2 Правила производства работ при возведении гидротехнических сооружений

Правила производства работ

5.2.1 Обязательным условием создания безопасных, надежных и долговечных гидротехнических сооружений является производство работ при их возведении по определенным правилам.

5.2.2 При строительстве бетонных, железобетонных и сталежелезобетонных сооружений должны соблюдаться правила производства бетонных работ при возведении гидротехнических сооружений, приведенные в приложении Е. При этом для строительства гидротехнических сооружений I и II классов на основе этих правил, как правило, должны быть разработаны специальные местные технологические правила производства работ, учитывающие конкретные особенности и условия данного строительства. Местные технологические правила должны являться составной частью проекта и согласовываться Заказчиком, Проектировщиком и Подрядчиком.

5.2.3 Для строительства грунтовых гидротехнических сооружений I-III классов, из-за разнообразия их конструктивных решений, применяемых грунтов, условий и методов их возведения, в составе их проектов должны быть разработаны технологические правила производства работ, учитывающие конкретные особенности и условия данного строительства. Технологические правила также должны являться составной частью проекта и согласовываться с Заказчиком, генпроектировщиком и генподрядчиком.

5.2.4 Реконструкции (или ремонты) гидротехнических сооружений должны выполняться по проектам, разработанным на основе действующих нормативных документов, и включать специальные технологические правила выполнения таких работ для конкретного объекта.

5.2.5 Строительство гидротехнических сооружений должно осуществляться специализированными подрядными строительными и монтажными организациями, располагающими необходимым опытом и специальным строительно-монтажным оборудованием.

5.2.6 При реконструкции, ремонте или расширении действующих гидротехнических сооружений строительные работы должны выполняться методами, обеспечивающими сохранность существующих сооружений и подземных коммуникаций, находящихся в зоне строительства и не подлежащих сносу.

Технические требования к материалам для строительства гидротехнических сооружений

5.2.7 При создании гидротехнических сооружений должны применяться строительные материалы, качество которых отвечает требованиям ГОСТ, перечисленным в п. 5.1.3.8 Стандарта.

6 Приемка гидротехнических сооружений в эксплуатацию

6.1 Законченные строительством гидроэлектростанции или их пусковые комплексы должны быть введены в эксплуатацию в порядке, установленном Федеральным Законом РФ «Градостроительный кодекс Российской Федерации» от 29.12.2004 № 190-ФЗ и действующими нормативными документами. Это требование распространяется также на ввод в эксплуатацию гидроэлектростанций после расширения и реконструкции.

Для ввода объекта в эксплуатацию застройщик обращается в федеральный орган исполнительной власти, орган исполнительной власти субъекта Российской Федерации или орган местного самоуправления, выдавшие разрешение на строительство, с заявлением о выдаче разрешения на ввод объекта в эксплуатацию (ГСК РФ, ст. 55, ч.2).

6.2 Для приемки законченной строительством гидроэлектростанции (пускового комплекса ГЭС, объекта реконструкции, расширения) инвестор (застройщик) создает приемочную комиссию, основной задачей которой является проверка соответствия сдаваемого объекта требованиям технических регламентов, применяемых стандартов, проектной документации, техническим условиям. Заказчик и подрядчик предъявляют приемочной комиссии сдаваемый объект и всю необходимую документацию. Приемочная комиссия на основании предъявленных материалов и освидетельствования объекта принимает решение о соответствии этого объекта установленным требованиям и о возможности его эксплуатации. Приемочная комиссия составляет акт приемки, который должен быть утвержден лицом (органом), назначившим комиссию. Акт приемочной комиссии является документом, подтверждающим соответствие построенного, реконструированного, отремонтированного объекта требованиям технических регламентов, проектной документации и техническим условиям, и предъявляется застройщиком органу, выдавшему разрешение на строительство, для получения от него разрешения на ввод объекта в эксплуатацию.

6.3 Приемочная комиссия назначается инвестором (застройщиком) не позднее, чем за 6 месяцев до установленного срока сдачи в эксплуатацию пускового комплекса ГЭС и не позднее, чем за месяц до затопления котлована ГЭС или начала наполнения водохранилища.

6.4 В обязательный состав приемочной комиссии включаются представители инвестора (застройщика, заказчика), органов исполнительной власти или самоуправления, подрядчиков, проектной организации, эксплуатирующей организации, федеральных (региональных, муниципальных) органов, специально уполномоченных в области безопасности гидротехнических сооружений, промышленной безопасности, охраны окружающей среды, пожарной безопасности, охраны труда, землепользования, водопользования и использования водных ресурсов и других органов государственного надзора, которым подконтролен сдаваемый объект. Председателем приемочной комиссии назначается представитель инвестора (застройщика), назначившего комиссию.

Инвестор вправе включить в состав приемочной комиссии представителей других заинтересованных организаций с правом совещательного голоса.

6.5 При приемке гидротехнических сооружений приемочная комиссия должна установить соответствие принимаемых в эксплуатацию сооружений:

- Федеральному закону № 117-ФЗ «О безопасности гидротехнических сооружений» от 21 июля 1997 г.;

- Федеральному Закону РФ «Градостроительный кодекс Российской Федерации» от 29.12.2004 № 190-ФЗ;

- проекту, прошедшему государственную экспертизу;

- стандартам;

- строительным нормам и правилам, оговоренным в подрядных договорах между Заказчиком и проектными организациями, между Заказчиком и подрядными строительно-монтажными организациями;

- техническим условиям на выполнение отдельных видов работ (бетонных, грунтовых, укрепительных и др.);

- требованиям органов государственного надзора по безопасности гидротехнических сооружений, промышленной безопасности, охраны труда и пожарной безопасности;

- условиям и критериям безопасности, изложенным в декларации безопасности гидротехнических сооружений в составе технического проекта.

6.6 Перед приемкой в эксплуатацию гидротехнические сооружения должны быть проверены в соответствии с программой постановки под напор, разработанной проектной организацией, согласованной с техническим руководителем ГЭС и утвержденной Заказчиком.

Проверка отдельных узлов и элементов гидротехнических сооружений должна проводиться в период их возведения, ремонта или реконструкции с составлением актов на скрытые работы.

6.7 До предъявления законченных строительством гидротехнических сооружений приемочным комиссиям, рабочие комиссии, назначаемые Заказчиком, должны проверить:

- соответствие гидротехнических сооружений и смонтированного на них оборудования и аппаратуры проектам;

- соответствие выполнения строительно-монтажных работ требованиям строительных норм и правил;

- результаты испытаний оборудования и сооружений;

- подготовленность объектов к эксплуатации, включая выполнение мероприятий по обеспечению на них условий труда в соответствии с требованиями техники безопасности и производственной санитарии, защите природной среды, и только после этого дать свое заключение о готовности гидротехнических сооружений к приемке в эксплуатацию.

Порядок и продолжительность работы рабочих комиссий определяется Заказчиком по согласованию с Генеральным подрядчиком.

6.8 В состав рабочих комиссий включаются представители заказчика (председатель комиссии), генерального подрядчика, субподрядных организаций, эксплуатационной организации, генерального проектировщика, органов государственного санитарного надзора, органов государственного пожарного надзора и органов государственного надзора за безопасностью гидротехнических сооружений.

6.9 Генеральный подрядчик представляет рабочим комиссиям следующую документацию:

- перечень организаций, участвовавших в производстве строительно-монтажных работ, с указанием видов выполненных ими работ и фамилий инженерно-технических работников, непосредственно ответственных за выполнение этих работ;

- комплект рабочих чертежей на строительство предъявляемого к приемке объекта, разработанных проектными организациями, с надписями о соответствии выполненных в натуре работ этим чертежам или внесенным в них изменениям, сделанными лицами, ответственными за производство строительно-монтажных работ. Указанный комплект рабочих чертежей является исполнительной документацией;

- сертификаты, технические паспорта или другие документы, удостоверяющие качество материалов, конструкций и деталей, примененных при производстве строительно-монтажных работ;

- акты об освидетельствовании скрытых работ и акты о промежуточной приемке отдельных ответственных конструкций (опор и пролетных строений мостов, арок, сводов, подпорных стен, несущих металлических и сборных железобетонных конструкций);

- акты об индивидуальных испытаниях смонтированного оборудования; акты об испытаниях технологических трубопроводов, внутренних систем холодного и горячего водоснабжения, канализации, газоснабжения, отопления и вентиляции, наружных сетей водоснабжения, канализации, теплоснабжения, газоснабжения и дренажных устройств; акты о выполнении уплотнения (герметизации) вводов и выпусков инженерных коммуникаций в местах прохода их через подземную часть наружных стен зданий в соответствии с проектом (рабочим проектом);

- акты об испытаниях внутренних и наружных электроустановок и электросетей;

- акты об испытаниях устройств телефонизации, радиофикации, телевидения, сигнализации и автоматизации;

- акты об испытаниях устройств, обеспечивающих взрывобезопасность, пожаробезопасность и молниезащиту;

- акты об испытаниях прочности сцепления в кладке несущих стен каменных зданий, расположенных в сейсмических районах;

- журналы производства работ и авторского надзора проектных организаций, материалы обследований и проверок в процессе строительства органами государственного и другого надзора.

6.10 Дефекты и несоответствия параметров гидротехнических сооружений проектной документации, выявленные в ходе строительства, а также при постановке гидротехнических сооружений под напор, должны быть устранены исполнителями строительно-монтажных работ до приемки сооружений в эксплуатацию. Приемка в эксплуатацию гидротехнических сооружений с дефектами не допускается.

6.11 Комиссия (подкомиссия) по приемке гидротехнических сооружений в эксплуатацию должна оценить качество выполненных строительно-монтажных работ, надежность и безопасность созданных гидротехнических сооружений, а также полноту технической документации, подготовленной и исправленной в процессе строительства (ремонта, реконструкции ГТС).

6.12 Заказчик (застройщик) должен представить Приемочной комиссии документацию, подготовленную рабочей комиссией и подтверждающую соответствие выполненных работ, материалов, конструкций, технологического оборудования и инженерных систем утвержденному проекту и требованиям нормативных документов, включая исполнительные схемы, результаты лабораторных испытаний и акты на скрытые работы.

6.13 Приемочная комиссия обязана принять решение о сроках затопления котлована ГЭС и перекрытия русла реки на основании проверки актов рабочих комиссий о готовности сооружений, технических систем и оборудования.

6.14 Акт о готовности к вводу объекта в эксплуатацию должен быть подписан всеми членами Приемочной комиссии, каждый из которых несет ответственность за принятые комиссией решения в пределах своей компетенции. Акт приемки утверждается органом, назначившим приемочную комиссию.

Приемочная комиссия слагает свои полномочия после утверждения акта приемочной комиссии либо в установленный срок окончания работы комиссии, если приемка объекта не состоялась.

6.15 В случае отказа отдельных членов приемочной комиссии от подписи в акте они должны представить председателю комиссии обоснование и заключения соответствующих органов, представителями которых они являются, с изложением замечаний по вопросам, входящим в их компетенцию. Указанные замечания должны быть сняты с участием органов, выдавших заключения. Объекты, по которым такие замечания не сняты в установленный для работы комиссии срок, должны быть признаны комиссией не подготовленными к вводу в эксплуатацию.

6.16 Дефекты и недоделки, допущенные в ходе строительства и монтажа и выявленные в процессе испытаний и пробных пусков, должны быть устранены строительными, монтажными организациями и организациями-изготовителями.

6.17 При сдаче гидротехнических сооружений в эксплуатацию эксплуатирующей организации должны быть переданы:

- контрольно-измерительная аппаратура (КИА) и все данные наблюдений по ней в строительный период - подрядной строительной организацией;

- данные анализа результатов натурных наблюдений, инструкции по организации наблюдений, методы обработки и анализа натурных данных с указанием предельно допустимых по условиям устойчивости и прочности сооружений показаний КИА - проектной организацией.

Библиография

[1] СНиП II-02-97. Инженерные геологические изыскания в строительстве

[2] Здания и сооружения объектов энергетики. Методика оценки технического состояния (Стандарт организации ОАО РАО «ЕЭС России»)

[3] СП 33-101-2003. Определение основных расчетных гидрологических характеристик

[4] Здания ГЭС и ГАЭС. Условия создания. Нормы и требования (Стандарт организации ОАО РАО «ЕЭС России»)

[5] СНиП II-7-81*. Строительство в сейсмических районах

[6] Гидроэлектростанции. Условия создания. Нормы и требования (Стандарт организации ОАО РАО «ЕЭС России»)

[7] Механическое оборудование гидротехнических сооружений ГЭС. Условия создания. Типовые нормы и требования (Стандарт организации ОАО РАО «ЕЭС России»)

[8] Гидротехнические сооружения ГЭС и ГАЭС. Организация эксплуатации и технического обслуживания. Нормы и требования. (Стандарт организации ОАО РАО «ЕЭС России»)

[9] Контрольно-измерительные системы и аппаратура гидротехнических сооружений ГЭС. Условия создания. Нормы и требования (Стандарт организации ОАО РАО «ЕЭС России»)

[10] Контрольно-измерительные системы и аппаратура гидротехнических сооружений ГЭС. Организация эксплуатации и технического обслуживания. Нормы и требования

Ключевые слова: Гидроэлектростанция (ГЭС), гидроаккумулирующая электростанция (ГАЭС), гидротехнические сооружения (ГТС), эксплуатация, техническое обслуживание, стандарт организации (СТО), плотина бетонная, плотина из грунтовых материалов, деривация, водопропускные и водопроводящие сооружения.

Руководитель организации-разработчика

НП «Гидроэнергетика России»

Исполнительный директор _______________________________________P.M. Хазиахметов

Руководитель разработки

главный эксперт, к.т.н. __________________________________________B.C. Серков

Соисполнитель

ОАО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева»

Исполнительный директор _______________________________________Е.Н. Беллендир

Руководитель разработки

Директор Экспертного центра, к.т.н _______________________________А.Г. Василевский

Исполнители

Главный научный сотрудник,

д.т.н., проф. ____________________________________________________А.Л. Гольдин

Главный научный сотрудник, д.т.н _________________________________В.Б. Судаков

ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ ГЭС И ГАЭС.
УСЛОВИЯ СОЗДАНИЯ.
НОРМЫ И ТРЕБОВАНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЯ А, Б
Книга 1

Приложение А
(обязательное)

Правила проектирования оснований гидротехнических сооружений

Введение

Настоящее приложение устанавливает основные обязательные требования, которые должны быть соблюдены при проектировании и обустройстве оснований гидротехнических сооружений.

В настоящем приложении содержатся указания по составу задач, решаемых при обосновании проектов оснований гидротехнических сооружений: составу натурных наблюдений и КИА, инженерно-геологической и расчетной схематизации оснований, оценке прочности оснований и устойчивости сооружений, расчетам фильтрации, напряжений и деформаций в системе сооружение - основание, разработке мероприятий по сопряжению сооружений с основанием и охране окружающей среды.

Введены требования вероятностной оценки надежности и допустимого уровня вероятности отказа.

1 Область применения

Требования настоящего приложения распространяются на проектирование оснований речных гидротехнических сооружений.

При этом требования, относящиеся к расчету оснований гидротехнических сооружений, распространяются на проектирование и расчет оснований грунтовых, бетонных и железобетонных плотин и дамб всех классов, а также естественных склонов и искусственных откосов на участках расположения гидротехнических сооружений.

При проектировании оснований гидротехнических сооружений, предназначенных для строительства в сейсмических районах, в условиях распространения многолетнемерзлых, просадочных, пучинистых, набухающих, биогенных, засоленных грунтов и карста, следует соблюдать также нормы и правила, предусмотренные соответствующими нормативными документами.

Проектирование гидротехнических сооружений на закарстованных основаниях и легководорастворимых породах (каменная соль, гипс и т.п.) должно осуществляться на основе результатов специальных исследований и требований, разрабатываемых в каждом случае с учетом конкретных инженерно-геологических условий участка возведения сооружения, типа и условий эксплуатации последнего.

Настоящие нормы не распространяются на проектирование подземных гидротехнических сооружений.

2 Нормативные ссылки

То же, что в разделе 2 Стандарта.

3 Термины и определения (в дополнение к разделу 3 Стандарта)

3.1 основание гидротехнического сооружения (имеется в виду грунтовое основание): Область грунтового массива, активно взаимодействующая с гидротехническим сооружением.

3.2 грунт: Обобщенное понятие горных пород, залегающих преимущественно в пределах зоны выветривания земной коры (подразделяется наскальный, полускальный и нескальный - рыхлый).

3.3 предельное состояние: Состояния системы сооружение - основание или ее элементов, после достижения которых, они перестают удовлетворять нормативным требованиям.

3.4 несущая способность (общая прочность, устойчивость) системы сооружение - основание: Способность «системы» воспринимать, не разрушаясь, нагрузки и воздействия.

3.5 местная прочность: Свойство грунта, не разрушаясь воспринимать напряжения в локальных областях системы сооружение - основание.

3.6 длительная прочность: Прочность грунта при нагрузках и воздействиях, действующих в течение определенного (расчетного) времени.

3.7 надежность системы сооружение - основание: Способность «системы» выполнять заданные функции.

3.8 предельное равновесие: Состояние системы сооружение - основание или ее элементов, соответствующее предельно возможным напряжениям и деформациям, после достижения которых происходит потеря несущей способности (общей прочности, устойчивости или местной прочности).

3.9 ползучесть: Проявление вязких свойств грунта, выражающееся в возможности деформироваться во времени при неизменном напряженном состоянии и изменять во времени (релаксировать) напряженное состояние при неизменных деформациях в отсутствии избыточного давления в поровой жидкости.

3.10 давление покоя: Боковое давление грунта на неподвижную грань сооружения или его элемента.

3.11 активное давление: Боковое давление грунта на верховую грань сооружения или его элемента при перемещении этой грани от контактируемого грунта в условиях, когда этот грунт перешел в состояние предельного равновесия и дальнейшее сколь угодно малое увеличение нагрузки приводит к образованию в нем призмы обрушения.

3.12 пассивное давление: Боковое давление грунта на низовую грань сооружения или его элемента при перемещении этой грани в сторону контактируемого грунта в условиях, когда этот грунт перешел в состояние предельного равновесия и дальнейшее сколь угодно малое увеличение нагрузки приводит к образованию в нем призмы выпора.

3.13 оползень: Развивающееся во времени под действием собственного веса смещение грунтовой массы естественного склона или искусственного откоса, которое в пределе может приводить к состоянию предельного равновесия (потере устойчивости).

3.14 инженерно-геологические элементы (ИГЭ): Области грунта, характеризуемые в пределах каждого ИГЭ комплексом постоянных (однородных) показателей состава, строения, состояния и свойств грунтов (или одним из них)

3.15 инженерно-геологическая схема (модель): Схематизированное отображение пространственного размещения в основании инженерно-геологических элементов (ИГЭ).

3.16 расчетные грунтовые элементы (РГЭ): Области грунта, характеризуемые конкретной физико-математической моделью грунта и набором численных значений физико-механических характеристик, соответствующих этой математической модели.

3.17 расчетная геомеханическая схема (модель) основания или грунтового сооружения: Неотъемлемая часть конкретного расчетного метода оценки работы системы сооружение - основание, схематизирующая отображение пространственного размещения в основании или грунтовом сооружении расчетных грунтовых элементов (РГЭ).

4 Общие положения

4.1 Проектирование оснований гидротехнических сооружений должно выполняться на основе:

- результатов инженерно-геологических, геокриологических и гидрогеологических изысканий и исследований, содержащих данные о структуре, составе, физико-механических и теплофизических характеристиках элементов массива грунта, напорах, уровнях и химизме подземных вод, областях их питания и дренирования, наличия мерзлоты и т.д.;

- данных о сейсмической активности района возведения сооружения;

- опыта возведения аналогичных гидротехнических сооружений в сходных инженерно-геологических условиях;

- данных, характеризующих возводимое гидротехническое сооружение (тип, конструкцию, размеры, порядок возведения, действующие нагрузки, воздействия, условия эксплуатации и т.д.);

- местных условий строительства;

- технико-экономического сравнения вариантов проектных решений, обеспечивающего принятие оптимального варианта с рациональным использованием прочностных, деформационных или других свойств грунтов основания и материалов возводимого сооружения при наименьших приведенных затратах и выполнении требований надежности -технической, социальной и экологической безопасности объекта.

4.2 При проектировании оснований гидротехнических сооружений должны быть предусмотрены решения, обеспечивающие надежность, долговечность и экономичность сооружений, а также охрану окружающей среды на всех стадиях их строительства и расчетного срока эксплуатации. Для этого при проектировании следует выполнять:

- оценку инженерно-геологических условий в области взаимодействия проектируемого сооружения с геологической средой и прогноз их изменения в строительный и эксплуатационный периоды;

- расчет несущей способности основания и устойчивости сооружения;

- расчет местной прочности основания;

- расчет устойчивости естественных склонов и искусственных откосов, примыкающих к сооружению;

- расчет деформаций системы сооружение - основание в результате действия собственного веса сооружения, давления воды, грунта и т.п. и изменения строения и свойств грунтов (деформационных, прочностных, фильтрационных и теплофизических) в процессе строительства и эксплуатации сооружения, в том числе с учетом их промерзания и оттаивания;

- определение напряжений в основании и на контакте сооружения с основанием и их изменений во времени;

- расчет фильтрационной прочности основания, противодавления воды на сооружение и фильтрационного расхода, а также при необходимости - объемных фильтрационных сил и изменения фильтрационного режима при изменении напряженного состояния основания;

- разработку инженерных мероприятий, обеспечивающих несущую способность оснований и устойчивость сооружения, требуемую долговечность сооружения и его основания, а также при необходимости - уменьшение перемещений, улучшение напряженно-деформированного состояния системы сооружение – основание, снижение противодавления и фильтрационного расхода;

- разработку мероприятий, направленных на сохранение благоприятной окружающей среды или улучшение экологической обстановки по сравнению с естественной;

- разработку разделов деклараций безопасности, касающихся надежности оснований.

4.3 При проектировании и расчетах гидротехнических сооружений следует учитывать, что сооружение и основание представляют собой взаимосвязанные и взаимодействующие элементы единой системы.

Расчеты оснований для обеспечения технической надежности (расчеты несущей способности, прочности, в том числе фильтрационной, деформаций и смещений) должны выполняться детерминистическими методами. Основополагающим условием обеспечения надежности при этом является условие:

                                                                                                           (A.1)

Здесь F0 - соответствующее эксплуатационным условиям расчетное значение обобщенного параметра, по которому производится оценка надежного состояния;

R0 - соответствующее предельно допустимым условиям расчетное значение обобщенного параметра, по которому производится оценка предельного состояния;

γn - коэффициент надежности по ответственности сооружения;

γlc - коэффициент сочетаний нагрузок;

γc - коэффициент условий работы.

Указания по определению γn, γlc, γc даны в 4.5 и других соответствующих разделах настоящего приложения.

4.4 Нагрузки и воздействия на основание должны определяться расчетом, исходя из совместной работы сооружения и основания в соответствии с требованиями Приложения Ж Стандарта.

Величина и направление сейсмических воздействий должны определяться в соответствии с указаниями 5.1.7 Стандарта.

4.5 Расчеты оснований гидротехнических сооружений следует производить по двум группам предельных состояний.

Деление расчетов на две группы предельных состояний учитывает характер возможных последствий при достижении соответствующего предельного состояния.

Меньшая значимость возможных последствий при достижении предельных состояний второй группы по сравнению с предельными состояниями первой группы учитывается регламентацией соответственно и менее жестких расчетных условий. В связи с этим в условии (А.1) принимаются следующие значения коэффициентов надежности:

для первой группы предельных состояний:

- γn для сооружений I, II, III и IV классов соответственно равен 1,25; 1,20; 1,15; и 1,10;

- γlc принимается равным:

- для основного сочетания нагрузок: 1,00;

- для особого сочетания нагрузок, включающего особые нагрузки повторяемостью 1 раз в 100 или менее лет: 1,00;

- для особого сочетания нагрузок, включающего особые нагрузки повторяемостью реже, чем 1 раз в 1000 лет (в том числе сейсмические нагрузки уровня МРЗ): 0,90;

- для особого сочетания нагрузок, включающих особые нагрузки повторяемостью реже, чем 1 раз в 100 лет, но чаще, чем 1 раз в 1000 лет – по интерполяции между значениями 1,00 и 0,90;

- для сочетания нагрузок в периоды строительства и ремонта: 0,95;

для второй группы предельных состояний во всех случаях γn = γlc = 1.

Значения коэффициента γc регламентируются в зависимости от видов сооружений, оснований и расчетов в соответствующих разделах настоящего документа.

4.5.1 Расчеты по первой группе должны выполняться с целью недопущения следующих предельных состояний, исключающих полную непригодность к эксплуатации:

- потери основанием несущей способности, а сооружением - устойчивости;

- нарушений общей фильтрационной прочности нескальных оснований, а также местной фильтрационной прочности скальных и нескальных оснований в тех случаях, когда они могут привести к появлению сосредоточенных водотоков, локальным разрушениям основания и другим последствиям, исключающим возможность дальнейшей эксплуатации сооружения;

- нарушений противофильтрационных устройств в основании или их недостаточно эффективной работы, вызывающих недопустимые потери воды из водохранилищ и каналов или подтопление и заболачивание территорий, обводнение склонов и т.д.;

- неравномерных перемещений различных участков основания, вызывающих разрушения отдельных частей сооружений, недопустимые по условиям их дальнейшей эксплуатации (нарушение ядер, экранов и других противофильтрационных элементов земляных плотин и дамб, недопустимое раскрытие трещин бетонных сооружений, выход из строя уплотнений швов и т.п.).

По предельным состояниям первой группы следует также выполнять расчеты прочности и устойчивости отдельных элементов сооружений, а также расчеты перемещений конструкций, от которых зависит прочность или устойчивость сооружения в целом или его основных элементов (например, анкерных опор шпунтовых подпорных стен).

К первой группе предельных состояний должны быть отнесены также расчеты перемещений сооружений или их конструктивных элементов, поведение которых может приводить к невозможности эксплуатации технологических систем объекта.

Откосы, расположенные в непосредственной близости от сооружений и в местах примыкания последних, должны, как правило, рассчитываться на устойчивость по первой группе предельных состояний. Если потеря устойчивости таких откосов не приводит сооружение в состояние, непригодное к эксплуатации, то расчеты откосов следует вести по второй группе предельных состояний.

4.5.2 Расчеты по второй группе должны выполняться с целью недопущения следующих предельных состояний, обуславливающих непригодность сооружений и их оснований к нормальной эксплуатации:

- нарушений местной прочности отдельных областей основания, приводящих к повышению противодавления, увеличению фильтрационного расхода, перемещений и наклона сооружений и др.);

- проявлений ползучести и трещинообразования в грунтах;

- перемещений сооружений и грунтов в основании, приводящих к осложнениям в эксплуатации объекта, кроме случаев, указанных в 4.5.1 настоящего приложения.

- потери устойчивости склонов и откосов, вызывающей частичный завал канала или русла, входных отверстий водоприемников и другие последствия; если потеря устойчивости склонов может привести сооружение в состояние, непригодное к эксплуатации, расчеты устойчивости таких склонов следует производить по предельным состояниям первой группы;

В том случае, когда расчеты местной прочности основания свидетельствуют о возможности потери несущей способности основания в целом, должны быть предусмотрены мероприятия по увеличению прочности основания или изменению конструкции системы сооружение - основание и выполнены расчеты по первой группе предельных состояний.

4.6 При проектировании оснований гидротехнических сооружений, подверженных действию динамических (волновых, ветровых, ледовых, технологических, эксплуатационных, а также сейсмических) нагрузок расчеты оснований следует производить с учетом в необходимых случаях динамического характера взаимодействия сооружения с основанием (используя, как правило, нелинейные модели грунтов) и возможного изменения свойств грунтов при динамических (циклических) воздействиях.

Расчет оснований гидротехнических сооружений на сейсмические воздействия должен проводиться в соответствии с требованиями 5.1.7 Стандарта.

4.7 Наряду с детерминистическими методами расчета прочности оснований и устойчивости гидротехнических сооружений рекомендуется использовать вероятностные методы оценки их надежности и отказов.

При оценке вероятности отказа системы сооружение- основание следует оценивать вероятность выполнения условия

R - Fk > 0 ≤ [Q]                                                                                                           (A.2)

При этом обобщенная сила предельного сопротивления R и обобщенное силовое воздействие Fk, соответствующее k-му сочетанию нагрузок, рассматриваются как величины, имеющие случайный характер; [Q] - нормативный уровень отказа (потери прочности, устойчивости и т.д.)

Значения нормативных уровней вероятности отказа (потери устойчивости сооружения, прочности основания) [Q], отнесенные к сроку службы сооружения Тo, допускается принимать на основе статистических данных по отказам (авариям) и повреждениям. При отсутствии таких данных допускается пользоваться данными таблицы А.1.

Таблица А.1

№ п/п

Класс гидротехнических сооружений

Вероятность

отказа [Q], 1/год

повреждения [Q'], 1/год

1

Все сооружения I класса и сооружения II класса, входящие в состав напорного фронта

1·10-5

1·10-4

2

Сооружения II класса, не входящие в состав напорного фронта, и III класса в составе напорного фронта

1·10-4

5·10-4

3

Остальные сооружения III класса

5·10-4

1·10-3

4

Сооружения IV класса

1·10-3

5·10-3

4.8 В проектах оснований сооружений должна быть предусмотрена программа мониторинга, обеспечивающая на основании натурных наблюдений оценку состояния системы сооружение - основание, а также оценку техноприродных процессов, в том числе влияющих на экологическую обстановку, оценку действенности принятых проектом природоохранных мероприятий, проверку, уточнение, корректировку оценок и прогнозов, начиная со строительного периода и на весь срок службы сооружения. В программе мониторинга должно быть уделено повышенное внимание этапам строительства, вводу в эксплуатацию и эксплуатации до стадии стабилизации процессов взаимодействия ГТС с природным комплексом. При необходимости программа должна уточняться на каждом этапе с учетом изменения реальных условий.

4.9 Состав и объем натурных наблюдений должны назначаться в зависимости от класса сооружений, их конструктивных особенностей и новизны проектных решений, геологических, гидрогеологических, геокриологических, сейсмических условий, способа возведения и требований эксплуатации. Наблюдениями, как правило, следует определять:

- осадки, крены и горизонтальные смещения сооружения и его основания;

- температуру грунта в основании и грунтовом сооружении;

- пьезометрические напоры воды в основании и грунтовом сооружении;

- расход воды, фильтрующейся через основание сооружения;

- химический состав, температуру и мутность профильтровавшейся воды в дренажах, а также в коллекторах;

- эффективность работы дренажных и противофильтрационных устройств;

- напряжения и деформации в основании сооружения;

- поровое давление в основании сооружения;

-сейсмические воздействия на основание.

Определение указанных показателей производится с использованием результатов инструментальных измерений. В дополнение к инструментальным наблюдениям следует предусматривать и визуальные для оперативного выявления внешних проявлений развития неблагоприятных процессов в основании и грунтовых сооружениях.

4.10 При проектировании оснований сооружений I - III классов необходимо предусматривать установку контрольно-измерительной аппаратуры (КИА) для проведения натурных наблюдений за состоянием сооружений и их оснований в процессе строительства и в период их эксплуатации как для оперативной оценки надежности отдельных элементов, так и системы сооружение - основание в целом, своевременного выявления дефектов и повреждений в системе, предотвращения аварий, улучшения условий эксплуатации, а также для оценки правильности принятых методов расчета, их совершенствования. Для сооружения IV класса и их оснований, как правило, следует предусматривать геодезические и визуальные наблюдения.

Состав и объем установки в сооружение и его основание контрольно-измерительной аппаратуры (КИА) должен определяться проектом натурных наблюдений и исследований, который составляется проектной организацией на всех стадиях проектирования и является неотъемлемой частью проекта сооружения.

Примечания

1 Установка КИА на сооружениях IV класса и их основаниях допускается при обосновании в сложных инженерно-геологических условиях и при использовании новых конструкций сооружений.

2 Для сооружений IV класса инструментальные наблюдения допускается ограничить наблюдениями за фильтрацией в основании, осадками и смещениями сооружения и его основания.

4.11 При проектировании оснований гидротехнических сооружений должны быть предусмотрены инженерные мероприятия по охране окружающей среды, в том числе по защите прилегающих территорий от затопления и подтопления, от загрязнения подземных вод промышленными стоками, а также по предотвращению оползней береговых склонов и других процессов, способных вызвать негативные явления в береговых примыканиях ГТС и в водохранилище (непроектную волну, переполнение выше ФПУ и т.п.), а также повреждение основных сооружений напорного фронта.

4.12 Экологическое обоснование проекта обустройства основания гидротехнических сооружений должно включать разработку комплекса природоохранных мероприятий при строительстве и эксплуатации сооружений, предусматривающих непревышение допустимого уровня антропогенного вмешательства в природную среду и гарантирующих сохранность природной среды и предотвращение в ней негативных деструктивных процессов. Следует также рассматривать мероприятия, ведущие к улучшению экологической обстановки по сравнению с естественной природной (создание зон рекреации, рекультивации земель и вовлечение их в хозяйственную деятельность человека и т.д.). При этом должны рассматриваться не только район расположения основных сооружений, но и область влияния водохранилища и нижнего бьефа ГТС как в строительный, так и в эксплуатационный периоды. Особое внимание этим вопросам должно быть уделено при возведении сооружений, образовании водохранилищ и т.п. в условиях карстующихся и многолетнемерзлых грунтов.

При проектировании оснований ГТС следует руководствоваться законодательными актами и нормативными документами, устанавливающими требования к охране природной среды при инженерной деятельности.

4.13 Материалы, используемые при строительстве (привозные или местные - грунтовые, льдокомпозитные), химические добавки и реагенты должны проходить санитарную и экологическую экспертизу как самих материалов, так и результатов их воздействия на человека и природную среду.

5 Номенклатура грунтов оснований и их физико-механические характеристики

5.1 Номенклатуру грунтов оснований гидротехнических сооружений и их физико-механические характеристики следует устанавливать согласно требованиям ГОСТ 25100-95 «Грунты. Классификация» и с учетом указаний настоящего раздела.

Значения физико-механических характеристик грунтов, приведенные в ГОСТ 25100-95 «Грунты. Классификация», в таблице А.2 и в рекомендуемом справочном приложении А.1 следует рассматривать как классификационные.

Таблица А.2

Классификационная характеристика грунтов

Физико-механические характеристики грунтов

Плотность сухого грунта (в массиве)

ρd. т/м3

Коэффициент пористости (в массиве)

е

Сопротивление одноосному растяжению породных блоков в водонасыщен­ном состоянии

|Rt|, МПа

Модуль деформации грунта (в массиве) Е,·103МПа

А скальные

 

 

 

 

скальные [при пределе прочности на одноосное сжатие отдельности Rc>5 MПa (50 кгс/см2)]:

2,5 - 3,1

< 0,01

1,0

> 5,0

магматические (граниты, диориты, порфириты и др.);

 

 

 

 

метаморфические (гнейсы, кварциты, кристаллические сланцы, мраморы и др.);

 

 

 

 

осадочные (известняки, доломиты, песчаники и др.)

 

 

 

 

полу скальные [при Rc<5 МПа (50 кгс/см2)]:

2,2 - 2,65

< 0,02

< 1,0

0,1 - 5,0

осадочные (глинистые, сланцы, аргиллиты, алевролиты, песчаники, конгломераты, мелы, мергели туфы, гипсы и др.)

 

 

 

 

Б нескальные

 

 

 

 

крупнообломочные (валунные, галечниковые, гравийные); песчаные

1,4 - 2,1

2,25 - 1,00

-

0,005 - 0,10

пылевато-глинистые (супеси, суглинки и глины)

1,1 - 2,1

0,35 - 4,00

-

0,003 - 0,10

Примечание - ВА приведена классификация массивов скальных грунтов: по степени трещиноватости, водопроницаемости, деформируемости, выветрелости, по нарушению сплошности (разломы и трещины) по степени однородности, а также по степени льдистости скальных и нескальных грунтов и по степени цементации их льдом.

5.2 Для проектирования оснований гидротехнических сооружений в необходимых случаях надлежит определять дополнительно к предусмотренным ГОСТ 25100-95 «Грунты. Классификация» следующие физико-механические характеристики грунтов:

- коэффициент фильтрации k;

- удельное водопоглощение q;

- показатели фильтрационной прочности грунтов (местный и осредненный критические градиенты напора Icr, Icr,m и критические скорости фильтрации Vcr);

- коэффициент упругой водоотдачи грунта μ1;

- коэффициент гравитационной водоотдачи грунта μ;

- коэффициент порового давления Ku;

- коэффициент консолидации cv;

- содержание водорастворимых солей;

- параметры затухающей ползучести (например, δ и δ');

- параметры трещин (модуль трещиноватости Mj, углы падения αj,d и простирания αj,l, длину lj, ширину раскрытия bj);

- параметры заполнителя трещин (степень заполнения, состав, характеристики свойств);

- скорости распространения продольных vl и поперечных vs волн в массиве;

- коэффициент морозного пучения Kh;

-удельную нормальную и касательную силы пучения σh и τh;

- сопротивление недренированному сдвигу su;

- динамическое сопротивление недренированному сдвигу sdu;

- динамический модуль сдвига Gd;

- динамический модуль объемного сжатия Kd;

- динамический коэффициент затухания (демпфирования) Dd;

- предел прочности отдельности элементарного породного блока скального грунта на одноосное сжатие Rc;

- предел прочности отдельности скального грунта на одноосное растяжение Re;

- предел прочности массива скального грунта на растяжение Rt,m и сжатие Rc,m;

- липкость (предел адгезионной прочности глинистых грунтов) L;

- теплопроводность талого грунта λth;

- теплопроводность мерзлого грунта λf;

- объемная теплоемкость талого грунта cth;

- объемная теплоемкость мерзлого грунта cf;

- коэффициент сжимаемости мерзлого грунта δf;

- коэффициент сжимаемости оттаивающего грунта δ;

- коэффициент оттаивания Ath;

- температура начала замерзания грунта Tbf.

Набор характеристик из числа указанных определяют в каждом конкретном случае в зависимости от инженерно-геологических условий, конструктивных особенностей проектируемых сооружений, методов расчетов и т.д.

5.3 Для вновь возводимых сооружений комплекс полевых (включая геофизические и гидрогеологические работы) и лабораторных исследований должен быть направлен на обоснованное определение нормативных и расчетных значений всех характеристик, необходимых как для классификационных целей, так и для разработки инженерно- геологических и расчетных схем (моделей), оснований и оценки надежности систем сооружение - основание.

При обосновании допускается расчетные значения характеристик определять без проведения испытаний на основе аналоговых данных и по апробированным эмпирическим зависимостям.

Нормативные и расчетные значения характеристик tgφ и с (параметров сопротивляемости сдвигу), sdu, Gd; Kd; Dd; Rc, Rt, Rt,m, E (модуля деформации), v (коэффициента поперечной деформации), Ku; cv; δ; δ'; Vp; Vs; k; q; Icr; Vcr; μ1; μ должны устанавливаться в соответствии с требованиями данного приложения, а остальных характеристик - в соответствии с требованиями государственных стандартов на определение соответствующих характеристик.

Нормативные и расчетные значения характеристик грунтов для оценки поведения и состояния гидротехнических сооружений в процессе эксплуатации устанавливаются на основе данных проекта, результатов геотехнического контроля в процессе возведения сооружений и с учетом данных натурных наблюдений и обследований.

Нормативные и расчетные значения характеристик грунтов при дополнительных изысканиях для целей ремонта, реконструкции и эксплуатации должны устанавливаться по специальной программе. Программа изысканий должна учитывать специфику существующих сооружений, а методы испытаний и исследований - методы предшествующих испытаний и исследований.

При классификации грунтов должны применять нормативные значения характеристик, при решении задач проектирования - их расчетные значения.

5.4 При определении нормативных и расчетных значений деформационных характеристик, параметров сопротивляемости сдвигу, показателей фильтрационной консолидации и ползучести грунтов по результатам испытаний число последних должно быть не менее 6, при определении остальных характеристик - не менее 10. Условия проведения испытаний в максимально возможной степени должны быть приближены к условиям работы грунта в рассматриваемой системе сооружение - основание.

Расчетные значения характеристик в случаях, оговоренных в нормах на проектирование отдельных видов сооружений, допускается определять по табличным или аналоговым данным.

5.5 Обработка результатов испытаний при определении нормативных и расчетных значений характеристик должна производиться в соответствии с указаниями ГОСТ 20522-96 «Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний», с учетом указаний настоящего приложения.

Расчетные значения любых характеристик XI,II = Xngg - коэффициент надежности по грунту) в общем случае следует определять в ориентировке либо на нижнюю, либо на верхнюю доверительную статистическую границу, исходя из требования обеспечения гарантированной надежности системы сооружение - основание.

5.6 Во всех случаях при проектировании системы сооружение - основание следует учитывать возможное изменение фильтрационных характеристик, характеристик прочности и деформируемости грунтов в процессе возведения и эксплуатации сооружения, связанное с ведением строительных работ, изменением гидрогеологического режима, воздействием атмосферных факторов, изменением напряженно-деформированного состояния основания, искусственным регулированием физико-механических характеристик грунтов и реологическими свойствами последних.

Для районов распространения многолетнемерзлых пород следует также учитывать изменение температурного режим основания, ведущее к изменению указанных характеристик и теплофизических свойств грунтов.

Допускается промораживание и последующее оттаивание (в том числе неоднократное) грунтов основания для случаев, когда характеристики грунтов при этом не снижаются ниже расчетных значений или когда такое изменение характеристик не приводит к существенному изменению проекта.

Характер и интенсивность возможных изменений свойств грунтов скальных и нескальных оснований в процессе строительства и эксплуатации сооружений должны прогнозироваться на стадии обоснования проекта на весь срок службы сооружения на основе результатов соответствующих модельных и экспериментальных исследований и корректироваться по результатам натурных наблюдений (мониторинга).

Характеристики нескальных грунтов

5.7 Нормативные значения параметров сопротивляемости сдвигу tg φn и cn следует определять применительно к гипотезе прочности Кулона или Кулона-Мора по результатам серии испытаний методом, соответственно, прямого среза (сдвига) или методом трехосного нагружения. Для глинистых грунтов, обладающих ползучестью, значения tg φn и cn должны определяться с учетом возможного изменения прочности во времени.

При определении значений tg φn и cn для инженерно-геологических схем допускается использовать помимо метода среза (сдвига) также методы вращательного среза или зондирования.

Применение метода трехосного нагружения является обязательным для оснований и грунтовых сооружений I и II классов. При этом должна учитываться возможная анизотропия грунтов.

Характеристики tg φn и cn определяют соответствующими или полностью консолидированному, или не полностью консолидированному состояниям.

При воздействии на систему сооружение - основание динамических нагрузок, характеристики прочности грунтов должны определяться по результатам специальных исследований, учитывающих интенсивность и длительность воздействий. Допускается соответствующие эффективным напряжениям характеристики tg φ и c при динамических воздействиях принимать равными характеристикам при статических воздействиях.

5.8 Обработку результатов испытаний при определении нормативных и расчетных значений характеристик tg φ и c по результатам сдвиговых и трехосных испытаний следует производить, используя методы статистической обработки, регламентированные ГОСТ 20522-96 «Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний».

При этом значения tg φI и cI следует определять при верхней или нижней доверительной вероятности α = 0,95 с ограничениями в пределах:

или

при ориентировках соответственно на нижнюю или верхнюю доверительную границу.

Значения tg φII и cII следует принимать равными нормативным.

Определение нормативных и расчетных значений параметров сопротивления сдвигу допускается производить по данным корреляционных зависимостей между физическими характеристиками грунта и опытными значениями предельных величин сопротивления сдвигу аналогичных грунтов.

5.9 Нормативные значения статического сопротивления недренированному сдвигу su,n должны определяться как средние арифметические из частных значений этой характеристики, полученных из отдельных испытаний методом трехосного нагружения или скашивания образцов грунта по схеме неконсолидированно-недренированного испытания с доведением образца до разрушения.

Расчетные значения сопротивления недренированному сдвигу su,I должны определяться в соответствии с указаниями ГОСТ 20522-96 «Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний» при односторонней доверительной вероятности α = 0,95 с ограничением в пределах , если коэффициент надежности по грунту больше единицы, и в пределах , если этот коэффициент меньше единицы. Расчетные значения su,II принимаются равными нормативным значениям su,n.

5.10 Динамическое сопротивление недренированному сдвигу sdu, характеризующее прочность неконсолидированных глинистых грунтов, должно определяться при совместном действии статических и динамических нагрузок.

Нормативные значения sdu,n следует определять по результатам испытаний грунтовых образцов ненарушенной структуры, проведенных после завершения этапа реконсолидации методом трехосного нагружения или методом скашивания по схеме неконсолидированно-недренированного сдвига.

Значение sdu,n определяют как среднеарифметическое сумм частных значений статической и предельной динамической составляющих максимальных касательных напряжений при предельном значении числа циклов.

Расчетные значения su,nI,II рассчитывают при коэффициентах безопасности по грунту, определенных для статической недренированной прочности.

5.11 Нормативные значения статического модуля деформации En нескальных грунтов следует определять по результатам компрессионных испытаний и (или) испытаний методом трехосного нагружения. При этом наряду с указаниями настоящих норм надлежит выполнять также требования ГОСТ 12248-96 «Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости». При этом физические показатели образцов грунта (в первую очередь - плотность, влажность и льдистость при мерзлом состоянии) должны соответствовать натурным условиям. Образцы глинистых грунтов из оснований сооружений должны иметь ненарушенное сложение.

При определении En для назначения величин EI,II для расчетных геомеханических схем рекомендуется проведение испытаний как компрессионным методом, так и методом трехосного сжатия с последующим совместным анализом их результатов. Для грунтов оснований и грунтовых сооружений I и II классов проведение испытаний методом трехосного сжатия является обязательным. Траектории нагружения испытуемых образцов грунта и методика обработки результатов испытаний в указанных случаях должны учитывать характер и величины изменения напряжений в расчетных грунтовых элементах (РГЭ) и метод расчета или модельного исследования, для которых предназначены расчетные характеристики. При необходимости следует определять модули деформации E'n, E"n, отвечающие первичному и вторичному нагружению грунта.

При определении En для инженерно-геологических схем для каждого ИГЭ назначают единые постоянные значения этих характеристик.

Нормативные значения En в зависимости от используемого в дальнейшем расчетного метода, могут определяться как постоянными, так и переменными по глубине.

5.12 Расчетные значения модулей деформации EI подсчитываются в соответствии с указаниями ГОСТ 20522-96 «Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний» при односторонней доверитель ной вероятности α = 0,9. Если при этом на нижней доверительной границе окажется, что En/EI > 1,1 окончательно следует принимать EI = En/1,1. Аналогично, если на верхней доверительной границе окажется, что En/EI < 0,92, окончательно следует принимать EI = En/0,92.

Расчетные значения модулей деформации EII следует принимать равными нормативным.

5.13 Нормативные значения статического коэффициента поперечной деформации vn рекомендуется определять по результатам испытаний методом трехосного нагружения.

Расчетные значения коэффициента поперечной деформации следует принимать равными нормативным.

Расчетные значения коэффициентов v для нескальных грунтов при обосновании допускается принимать по таблице А.3.

Таблица А.3

Грунты

Коэффициент поперечной деформации n

немерзлое состояние

твердомерзлое состояние

Глины при:

 

 

IL < 0

0,20 - 0,30

0,30 - 0,35

0 < IL < 0,25

0,30 - 0,38

0,35 - 0,39

0,25 < IL

0,38 - 0,45

0,39 - 0,41

Суглинки

0,35 - 0,37

0,27 - 0,33

Пески и супеси

0,30 - 0,35

0,20 - 0,25

Крупнообломочные грунты

0,27

0,20 - 0,25

Примечание - Меньшие значения n принимаются при большей плотности грунта.

5.14 При определении динамического модуля сдвига Gd, модуля объемного сжатия Kd и коэффициента затухания (демпфирования) Dd следует иметь в виду, что они характеризуют деформируемость грунтов (как связных, так и несвязных) от действия динамической (циклической) составляющей нагрузок.

Нормативные значения динамических характеристик (Gd, Kd и Dd) следует определять в зависимости от амплитуды деформаций или напряжений как средние статистические из их частных значений, полученных в отдельных испытаниях грунтов методом трехосного сжатия при открытом дренаже. Определение частных значений характеристик Gd и Dd допускается производить по результатам испытаний методом скашивания или резонансных колонн.

5.15 Расчетные значения характеристик GId, KId и DId рекомендуется определять, используя апроксимирующую зависимость их от амплитуд на основе метода наименьших квадратичных отклонений при относительной доверительной вероятности α = 0,9. Допускается эти значения определять с использованием фиксированного коэффициента надежности по грунту γg = 1,1 или γg = 0,92. При определении расчетных значений GdII, KdII и DdII следует принимать γg = 1. В случаях, если при указанном подходе значения DdI,II получаются больше, чем 0,15, их следует принимать равными 0,15.

5.16 Нормативное и равное ему расчетное значение коэффициента порового давления Ku,n = Ku определяется как среднее арифметическое из частных значений этой характеристики, полученных по результатам отдельных испытаний. Испытания для определения последних должны проводиться методом трехосного сжатия по консолидированно-недренированной схеме.

Для слабых глинистых водонасыщенных грунтов значения коэффициента порового давления рекомендуется уточнять по материалам исследований опытной насыпи, оборудованной КИА.

5.17 Нормативное и равное ему расчетное значение коэффициента консолидации cv,n = cv определяется как среднее арифметическое из частных значений этой характеристики, получаемых по результатам отдельных испытаний. Применительно к одномерной задаче испытания для определения последних должны проводиться методом трехосного сжатия по консолидированно-недренированной схеме.

Для оснований сооружения II-IV классов, а на ранних стадиях проектирования и для оснований сооружений I класса применительно к одномерной задаче допускается нормативное и равное ему расчетное значение коэффициента консолидации cv,n = cv определять по результатам фильтрационных испытаний с учетом показателей пористости и уплотнения грунта.

5.18 В качестве параметров затухающей ползучести принимают константы аппроксимирующей зависимости затухающих деформаций грунта от времени (при постоянной нагрузке), имеющей место после завершения первичной (фильтрационной) консолидации.

При этом следует различать параметры, предназначенные для расчетов осадок сооружений и их горизонтальных смещений. Первые из них должны определяться по результатам измерения деформаций сжатия в компрессионных испытаниях, вторые - по результатам измерения деформаций сдвига в испытаниях на скашивание.

Как правило, применительно к реальным срокам эксплуатации сооружений в качестве аппроксимирующих зависимостей рекомендуются логарифмическая или степенная функции (например, с параметрами δ и δ').

Нормативные δn и δ'n и расчетные δI и δ'I значения искомых параметров следует

подсчитывать, используя зависимости, аналогичные приведенным в ГОСТ 20522-96 «Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний».

При определении δI и δ'I одностороннюю доверительную вероятность следует принимать равной α = 0,95.

Если значения  при использовании указанного способа окажутся больше 1,1, то окончательно их следует принимать равными γg = 1,1. Аналогично, если окажется, что γg < 0,92, то следует принять γg = 0,92.

Расчетные значения δII и δ'II следует принимать равными их нормативным значениям.

5.19 За нормативное значение коэффициента фильтрации kn следует принимать среднее арифметическое частных значений коэффициента фильтрации грунта, определяемых применительно к ламинарному движению воды по закону Дарси на основе результатов испытаний грунта на водопроницаемость в лабораторных или полевых условиях с учетом воспринимаемого грунтом геостатического давления и нагрузок, возникающих после возведения сооружения, а также с учетом структурных особенностей грунта. При резко выраженной фильтрационной анизотропии, когда водопроницаемость грунта изменяется в зависимости от направления более чем в 5 раз, следует определять коэффициенты фильтрации по главным осям анизотропии.

Расчетные значения коэффициента фильтрации к следует принимать равными нормативным.

Примечание - Для портовых сооружений и речных сооружений III и IV классов расчетные значения коэффициентов фильтрации грунтов основания допускается определять по аналогам, а также расчетом, используя геотехнические характеристики грунтов.

5.20 Расчетные значения осредненного критического градиента напора Icr,m в основании сооружения с дренажем следует принимать по таблице А.4.

Таблица А.4

Грунт

Расчетный осредненный критический градиент напора Icr,m

Песок:

 

мелкий

0,3

средней крупности

0,4

крупный

0,5

Супесь

0,6

Суглинок

0,8

Глина

1,3

Расчетные значения местного критического градиента напора Icr следует определять, используя расчетные методы оценки суффозионной устойчивости грунтов либо путем испытаний грунтов на суффозионную устойчивость в лабораторных или натурных условиях.

Для несуффозионных песчаных грунтов Icr допускается принимать при выходе потока в дренаж 1,0, а за дренажем - 0,3. Для пылевато-глинистых грунтов при наличии дренажа или жесткой пригрузки при выходе на поверхность грунта Icr допускается принимать 1,5, а при деформируемой пригрузке - 2,0.

5.21 Нормативные значения коэффициентов упругой и гравитационной водоотдачи μI,n и μn следует определять в натурных условиях по результатам наблюдений за изменением напоров и уровней воды в грунтовом основании при принудительном изменении напора в определенной точке массива, например, в опытной скважине.

Расчетные значения коэффициентов μ и μI следует принимать равными нормативными. Значения μ и μI оснований сооружений II - IV классов допускается определять по результатам испытаний в лабораторных условиях.

5.22 Липкость (адгезионную прочность) грунта L определяют путем отрыва образца материала от грунтового массива. Нормативное и расчетное значение липкости определяют аналогично определению предела прочности образцов грунта на растяжение.

Характеристики скальных грунтов

5.23 Нормативные значения предела прочности отдельности скального грунта на одноосное сжатие Rc,n и одноосное растяжение Rt,n, а также предела прочности массива скального грунта на одноосное растяжение Rt,m,n и одноосное сжатие Rc,m,n следует определять как средние арифметические частных значений этих характеристик, полученных в отдельных испытаниях методами сжатия и растяжения, соответственно, в лабораторных условиях и в полевых условиях. В лабораторных условиях допускается также применять косвенные методы испытаний (например, с использованием соосных пуансонов, сферических индикаторов).

5.24 Частные значения пределов прочности на сжатие и растяжение массива следует, как правило, определять экспериментально в полевых условиях методом одноосного сжатия скальных целиков, а вторых - методом отрыва бетонных штампов (по контакту бетон-скала) или скальных целиков (по массиву или трещинам) в условиях одноосного растяжения.

Расчетные значения характеристик прочности RcI и RtI следует определять в соответствии с указаниями ГОСТ 20522-96 «Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний» при односторонней доверительной вероятности α = 0,95. Расчетные значения характеристик  принимаются равными их нормативным значениям. При обосновании расчетные значения  в направлениях, не совпадающих с нормалями к плоскостям трещин, допускается принимать по таблице А.5, а в направлениях, совпадающих с нормалями к плоскостям сплошных трещин, - принимать равными нулю.

5.25 Нормативные значения параметров сопротивляемости сдвигу tgφn и сn массивов скальных грунтов при статических воздействиях следует определять для всех потенциально опасных расчетных поверхностей или элементарных площадок сдвига по результатам полевых или лабораторных (в том числе модельных) испытаний, проводимых методом медленного среза (сдвига) бетонных штампов или скальных целиков.

Испытания указанными методами и определение по их результатам нормативных значений характеристик tgφn и сn следует производить с учетом условий, соответствующих всем расчетным случаям в периоды строительства и эксплуатации сооружения.

5.26 Обработку результатов испытаний для определения нормативных и расчетных значений характеристик tgφn и сn следует производить так же, как для нескальных грунтов (5.7, 5.8 настоящего приложения).

Если при проведении испытаний не удалось достаточно полно соблюсти соответствие между условиями этих испытаний и натурными условиями, при определении расчетных характеристик tgφI,II и сI,II необходимо учитывать эти несоответствия путем корректировки значений этих характеристик, получаемых вышеуказанным способом.

5.27 Для оснований сооружений III и IY классов, а также для оснований сооружений I и II классов на стадии технико-экономического обоснования строительства расчетные значения характеристик tgφI,II и сI,II, предназначенные для расчетных схем, допускается принимать по таблице А.5 с использованием аналогов, корреляционных связей и т.д. Значения tgφI,II и сI,II для оснований сооружений I и II классов на стадиях проекта и рабочей документации также допускается принимать по этой таблице, если расчеты с использованием этих характеристик не определяют габариты сооружений. Данными этой таблицы допускается пользоваться во всех случаях при определении значений tgφ и с, предназначенных для составления инженерно-геологических схем (моделей).

5.28 Для определения tgφn и сn и на их основе tgφI,II, сI,II при динамических (в том числе сейсмических воздействиях) рекомендуется проводить испытания по специально разрабатываемой методике. Допускается значения tgφI,II, сI,II, соответствующие эффективным напряжениям, принимать равными значениям при статических воздействиях.

5.29 Деформационные характеристики массивов скальных пород (En, Vn, Vp,n, Vs,n) следует определять по результатам испытаний как методами статического нагружения скального грунта (En и Vn), так и динамическими (сейсмоакустическими или ультразвуковыми методами (Vp,n и Vs,n).

Для определения частных значений статических деформационных характеристик рекомендуется использовать зависимости, полученные решением краевых задач теории упругости с граничными условиями, соответствующими условиям нагружения при испытаниях. Частные значения скоростей упругих волн определяют по фиксируемому в испытаниях времени прохождения волн между источником и приемником импульсов.

При проведении как динамических, так и статических испытаний следует для учета возможного влияния на искомые параметры таких факторов, как различные инженерные мероприятия (выемка скалы, укрепительные инъекции), так и вызванные трещиноватостью (анизотропия, неоднородность, нелинейная деформируемость пород, ползучесть) тщательно выбирать место и условия проведения испытаний или использовать обоснованные корректирующие коэффициенты.

5.30 Нормативные значения характеристик деформируемости массивов скальных грунтов и упругих динамических характеристик для ИГЭ и (или) РГЭ следует определять как средние арифметические частных значений этих характеристик, полученных в отдельных испытаниях. Нормативные значенияEn и Vn допускается также определять, исходя из корреляционной зависимости между статической (En, Vn) и динамической VI,n или Vs,n характеристиками, установленной при сопоставлении частных сопряженных значений этих характеристик, полученных в одних и тех же точках массива, расположенных в разных ИГЭ и (или) РГЭ исследуемого основания.

Для оснований сооружений III и IV классов, а также для оснований сооружений I и II классов на стадии технико-экономического обоснования строительства при определении нормативных значений корреляционную зависимость с динамическими характеристиками допускается при обосновании принимать на основе обобщения данных испытаний для аналогичных инженерно-геологических условий.

Для РГЭ нормативные значения En, Vn, VI,n, Vs,n могут также определяться по единой нормативной зависимости данной характеристики от координаты.


Таблица А.5

Кате­го­рия грун­та

Грунты основания

Расчетные значения характеристик tgφI; tgφI,II, и cI; cI,II скальных грунтов для расчетов

Расчетные значения предела прочности на одноосное растяжение массивов скальных грунтов

местной прочности по площадкам сдвига, не приуроченным к трещинам в массиве и к контакту бетон-скала

устойчивости, физического моделирования и расчетов местной прочности для поверхностей и площадок сдвига в массиве, приуроченных к контакту бетон-скала; расчетов устойчивости по поверхностям сдвига, не приуроченных к трещинам в массиве

устойчивости, физического моделирования и расчетов местной прочности для поверхностей и площадок сдвига в массиве, приуроченных к трещинам, заполненным песчаным и глинистым грунтом с шириной их раскрытия, мм

менее 2 (в том числе сомкнутые)

от 2 до 20

св. 20

преимущественно с песчаным заполнителем

преимущественно с глинистым заполнителем

tgφII

сII, МПа

tgφI, tgφII/γg

сI, сII/γg МПа

tgφI, tgφII/γg

сI, сII/γg МПа

tgφI, tgφII/γg

сI, сII/γg МПа

tgφI, tgφII/γg

сI, сII/γg МПа

tgφI, tgφII/γg

сI, сII/γg МПа

Rtm,II, МПа

1

Скальные (массивные, крупноблочные, слоистые, плитчатые, очень слабо и слаботрещиноватые, невыветрелые) с Rc * > 50 МПа

1,8

2,0

0,95

0,4

0,8

0,15

0,70

0,1

0,6

0,1

0,55

0,05

-0,25

2

Скальные (массивные, крупноблочные, блочные, слоистые, плитчатые, среднетрещиноватые, слабовыветрелые) с Rc > 50 МПа

1,5

1,7

0,85

0,3

0,8

0,15

0,70

0,1

0,6

0,1

0,55

0,5

-0,17

3

Скальные (массивные, крупноблочные, блочные, слоистые, плитчатые сильно и очень сильно трещиноватые) с RC > 15-50 МПа; скальные слабовыветрелые, слаботрещиноватые) с Rc= 5-15 МПа

1,3

1,0

0,80

0,2(2,0)

0,7

0,1

0,65

0,05

0,55

0,05

0,45

0,02

-0,10

4

Полускальные (плитчатые, тонкоплитчатые, средне-, сильно- и очень сильнотрещиноватые) с Rc < 5 МПа

1,0

0,3(3,0)

0,75

0,15(1,5)

0,65

0,05(0,5)

0,55

0,03(0,3)

0,50

0,03(0,3)

0,45

0,02(0,2)

-0,05(-0,5)

* Rc - нормативные значения предела прочности отдельностей на одноосное сжатие.

Примечания

1 В графах 5-14 следует принимать γg = 1,25.

2 Для поверхностей сдвига, приуроченных к прерывистым и кулисообразным трещинам, приведенные в графах 7-14 значения характеристик tgφI , tgφII/γg необходимо умножать на коэффициент 1,1, характеристик cI, сII/γg - на коэффициент 1,2.

3 Приведенные в таблице характеристики соответствуют водонасыщенному состоянию массива грунта.


5.31 Расчетные значения модуля деформации следует определять в соответствии с указаниями ГОСТ 20522-96 «Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний». При этом значения EII, используемые в оценках местной прочности оснований и в оценках смещений сооружений и оснований, следует определять при односторонней доверительной вероятности α = 0,85, а значения EI, используемые в оценках устойчивости, - при α = 0,9.

При проведении как динамических, так и статических испытаний следует хотя бы приближенно учитывать возможное влияние на искомые параметры таких факторов, как различные инженерные мероприятия (выемка скалы, укрепительные инъекции), как вызванные трещиноватостью анизотропия, неоднородность, нелинейная деформируемость пород, ползучесть.

Если некоторые из влияющих факторов при проведении испытаний учтены в недостаточной степени, то в получаемые по результатам экспериментов частные значения характеристик рекомендуется вводить расчетные коррективы с помощью соответствующих коэффициентов условий работы. Значения этих коэффициентов должны определяться на основе данных специально проводимых или проведенных ранее (для аналогичных условий) экспериментальных или теоретических исследований.

Если значения En установлены по корреляционным зависимостям с динамическими показателями, следует принимать EII =En/1,15 и EI = En/1,2 при γg ≥ 1 и EII = En/0,88 и EI = En/0,86 при γg < 1.

Такие же значения EII и EI следует принимать, если при обработке результатов испытаний по ГОСТ 20522-96 «Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний» получены соответственно γg > 1,15 (> 1,2) или γg < 0,88 (< 0,86).

На стадии технико-экономического обоснования строительства расчетные значения модуля деформации скальных массивов Е допускается определять на основе аналоговых корреляционных связей этой характеристики с характеристиками других свойств - водопроницаемостью, воздухопроницаемостью и др. При этом характеристики других свойств должны быть установлены по результатам испытаний в изучаемом скальном массиве.

Расчетные значения коэффициента поперечной деформации v следует принимать равными нормативным. При обосновании расчетные значения v массивов скального грунта допускается определять по аналогам.

5.32 Нормативные значения коэффициента фильтрации kn и удельного водопоглощения qn следует определять как средние арифметические значения результатов, полученных при испытаниях, выполненных одинаковым методом в соответствии с ГОСТ 23278-78. В сложных гидрогеологических условиях (резко выраженная анизотропия фильтрационных свойств, карст, неопределенность граничных условий и др.) нормативное значение kn следует определять по результатам испытаний в кусте скважин. При определении kn и qn необходимо учитывать напряженное состояние грунта в изучаемой зоне основания, и его влияние на фильтрационные характеристики скального массива.

Расчетные значения коэффициента фильтрации k и удельного водопоглощения q следует принимать равным нормативным.

5.33 Нормативные значения критической скорости движения воды в трещинах (прослойках, тектонических зонах дробления) Vcr,j,n, как правило, следует определять по результатам суффозионных испытаний заполнителя трещин (прослоек, зон дробления) и образцов самих породных блоков.

Расчетные значения Vcr,j следует принимать равными нормативным.

Для оснований сооружений III и IV классов, а при соответствующем обосновании - и для оснований сооружений I и II классов, значения Vcr,j допускается определять расчетом в зависимости от геометрических характеристик трещин, вязкости фильтрующей воды и физико-механических характеристик заполнителя трещин.

Расчетные значения (равные нормативным) критического градиента напора Icr фильтрационного потока в направлении простирания рассматриваемой системы трещин также следует определять расчетом в зависимости от геометрических характеристик трещин, вязкости воды и физико-механических характеристик заполнителя трещин.

5.34 Нормативные и расчетные значения коэффициентов упругой и гравитационной водоотдачи μI,n, μn, μI и μ следует определять в соответствии с 5.21 настоящего приложения по результатам испытаний в натурных условиях.

5.35 По деформируемости и прочности в различных направлениях массивы скальных грунтов следует считать изотропными при коэффициенте анизотропии не более 1,5 и анизотропными при коэффициенте анизотропии более 1,5.

6 Инженерно-геологическая и расчетная схематизация оснований

6.1 Проектирование оснований гидротехнических сооружений и оценку их состояний при эксплуатации следует выполнять на основе инженерно- геологических и расчетных геомеханических схем (моделей).

Инженерно-геологические модели используют при выборе района, участка и конкурирующих створов размещения объекта, при компоновке сооружений объекта, при выборе типов сооружений, при конструировании сооружений, при составлении расчетных геомеханических схем и при обосновании экологической безопасности.

Расчетные геомеханические схемы (модели) используют при расчетах и разработке конструкций сооружений, при обосновании их технической надежности, экологической безопасности и экономической целесообразности.

6.2 Инженерно-геологическая схема (модель) основания должна представлять собой совокупность инженерно-геологических элементов (ИГЭ), отражающих структуру основания. Каждый из ИГЭ должен быть охарактеризован инженерно-геологическими признаками и номенклатурными классификационными показателями грунтов, регламентированными ГОСТ 25100-95 «Грунты. Классификация», а при необходимости - и другими (дополнительными) физико-механическими показателями и гидрогеологическими данными.

Инженерно-геологическая модель должна, как правило, представляться в виде набора карт и разрезов по различным характерным сечениям, отражающим необходимые для проектирования сооружения признаки и показатели грунтового массива основания.

6.3 Расчетная геомеханическая схема (модель) основания, являющаяся неотъемлемой составной частью расчетного (или экспериментального модельного) метода по оценке надежности объекта, должна представлять собой совокупность грунтовых расчетных элементов (РГЭ), каждый из которых должен быть охарактеризован необходимыми для расчетов (или экспериментов) механической моделью грунта и набором показателей (характеристик), соответствующих этой модели. Разработка расчетных геомеханических схем должна основываться на инженерно-геологических схемах (моделях).

Для одного и того же объекта при необходимости составляют несколько расчетных геомеханических схем основания, каждая из которых должна быть привязана к конкретному методу и виду расчета (или эксперименту), в частности, применительно к определению напряжений, деформаций, фильтрации воды, термических процессов, прочности, устойчивости и смещения массивов, отдельных их частей и сооружений, а также для разработки методов и инженерных мероприятия для повышения надежности системы сооружение - основание.

6.4 При выделении ИГЭ и РГЭ в схемах следует руководствоваться указаниями ГОСТ 20522-96. При этом статистические оценки для выделения ИГЭ допускается выполнять с использованием лишь наиболее просто и оперативно определяемых характеристик. При выделении РГЭ надлежит использовать все характеристики, входящие в рассматриваемую расчетную схему.

6.5 Разработка инженерно-геологических и расчетных схем оснований ГТС должна основываться на результатах инженерно-геологических изысканий и исследований, которые должны содержать достоверные данные по следующим основным вопросам:

- структурно-тектонических условий и особенностей геологического строения участка строительства гидроузла;

- сейсмической активности территории и активности тектонических разломов;

- гидрогеологических условий и прогноза их изменения в результате возведения гидроузла;

- условий залегания легкорастворимых и выщелачиваемых грунтов, лессовых грунтов, илов, торфов и заторфованных грунтов;

- наличия и условий залегания, температурного режима и строения мерзлых грунтов с прогнозом динамики изменения их свойств в строительный период и при эксплуатации гидроузла;

- физико-механических свойств грунтов: прочности, деформируемости, водопроницаемости, теплофизических показателей и прогнозу изменения этих свойств во времени в зависимости от различных факторов (нагрузок, температуры, водонасыщения и др.);

- возможности возникновения и развития опасных геодинамических процессов (суффозии грунтов, оползней, карста, переработки берегов и т.д.).

7 Расчеты устойчивости (несущей способности)

7.1 Основные положения

7.1.1 Расчеты устойчивости (несущей способности) системы сооружение - основание следует производить для сооружений всех классов по предельным состояниям первой группы; расчеты устойчивости склонов (массивов) следует производить, в зависимости от последствий их разрушения, либо по предельным состояниям первой либо второй групп.

7.1.2 Критерием обеспечения устойчивости (несущей способности) системы сооружение - основание и склонов является следующая модификация обобщенного условия (А.1):

                                                                                                   (А.3)

где F и R - расчетные значения соответственно обобщенных сдвигающих сил и сил предельного сопротивления или моментов сил, стремящихся сдвинуть (повернуть) и удержать систему сооружение - основание или склон. При их определении используют коэффициенты надежности по нагрузкам γf и по грунту γg, определяемые по указаниям 7.1.3 и раздела 5 настоящего приложения, и коэффициенты γn, γlc, определяемые по 4.5 настоящего приложения;

γс - коэффициент условий работы, принимаемый по таблице А.6;

ks - коэффициент устойчивости, отвечающий эксплуатационному состоянию системы сооружение - основание;

ks,n - нормативное значение коэффициента устойчивости.

Таблица А.6

Типы сооружений и оснований

Коэффициент условий работы

Гравитационные: бетонные, железобетонные, металлические и др. сооружения на нескальных и полускальных основаниях

1,0

То же на скальных основаниях (кроме распорных сооружений) для расчетных поверхностей сдвига:

 

а) приуроченных к трещинам

1,0

б) не приуроченных к трещинам

0,95

Распорные сооружения:

 

а) арочные плотины

0,75

б) другие распорные сооружения на скальных основаниях

1,0 - E/T,

где E - распор; Т - сдвигающая нагрузка

Естественные откосы и склоны:

 

а) при методах расчета, удовлетворяющих условиям равновесия

0,95

б) в остальных случаях

0,9

Примечания

1. При расположении сооружений в северной строительно-климатической зоне (ССКЗ) и прохождении расчетных поверхностей сдвига в зоне промораживания-оттаивания приведенные коэффициенты следует умножать на 0,95.

2. В необходимых случаях, кроме приведенных в таблице коэффициентов, должны приниматься дополнительные коэффициенты условий работы, учитывающие несоответствие расчетной схемы и методов расчета действительным условиям работы системы сооружение - основание. Величины этих коэффициентов должны быть обоснованы специальными исследованиями.

Расчеты устойчивости (несущей способности) системы сооружение - основание должны выполняться для всех возможных расчетных случаев (потенциально опасных поверхностей сдвига, расчетных схем и т.д.).

7.1.3 При определении расчетных нагрузок коэффициенты надежности по нагрузкам следует принимать согласно требованиям приложения Ж.5 Стандарта.

Примечания

1 В тех случаях, когда в расчетах используется не равнодействующая нагрузок (сил), а ее проекции, коэффициенты надежности по нагрузке должны вводиться либо к равнодействующей, либо одинаковыми (повышающими или понижающими) ко всем проекциям.

2 Все нагрузки от грунта (вертикальное давление от веса грунта, боковое давление грунта) следует, как правило, определять по расчетным значениям характеристик грунта tgφI,II, cI,II, γI,II, принимая при этом коэффициенты надежности по нагрузкам равными единице. При этом расчетные значения характеристик грунта принимаются больше или меньше их нормативных значений в зависимости от того какие из них приводят к невыгодным условиям загружения системы сооружение - основание.

3 Сочетание нагрузок и воздействий должны устанавливаться в соответствии с практической возможностью одновременного их действия на сооружение. При этом любая кратковременная нагрузка не вводится в сочетание, если она увеличивает устойчивость сооружения.

4 Если при определении расчетных величин нагрузок нельзя установить, какое значение γf (большее или меньшее) приводит к наиболее невыгодному случаю загружения сооружения, то следует выполнять сопоставительные расчеты при обоих значениях коэффициентов надежности по нагрузке.

7.1.4 Расчеты устойчивости системы сооружение - основание и склонов следует, как правило, производить методами, удовлетворяющими всем условиям равновесия в предельном состоянии.

Допускается применять и другие методы расчета, результаты которых проверены опытом проектирования, строительства и эксплуатации сооружений.

В расчетах устойчивости следует рассматривать все физические и кинематические возможные схемы потери устойчивости сооружений, систем сооружение - основание, склонов (массивов).

7.1.5 Расчеты следует выполнять для условий плоской или пространственной задач. Условия пространственной задачи принимают, если l < 3b или l < 3h (для шпунтовых сооружений), или когда поперечное сечение сооружения, нагрузки, геологические условия меняются по длине l < 3b (< 3h), где l и b соответственно длина и ширина сооружения, h - высота сооружения с учетом заглубления сооружений или шпунта в грунт основания, l1 - длина участка с постоянными характеристиками.

Допускается использование решений плоской задачи для систем сооружение - основание и склонов, работающих в пространственных условиях, путем учета сил трения и сцепления по боковым поверхностям сдвигаемого массива грунта и сооружения. При этом следует, как правило, давление на боковые поверхности принимать равным давлению покоя. Это указание относится к сооружениям с фиксированными боковыми поверхностями, параллельными направлению сдвига, и не распространяется на грунтовые массивы с произвольной боковой поверхностью обрушения.

7.1.6 Критерием обеспечения устойчивости сооружений и несущей способности систем сооружение - основание при вероятностной оценке является выполнение условия (при R > Fk):

                                                                                (A.4)

где [Q] - нормативный уровень отказа (потери устойчивости).

7.1.7 Значение нормативного уровня вероятности отказа (потери устойчивости) [Q], отнесенную к сроку службы сооружения T0, допускается принимать в соответствии с 4.7 и таблицей А.1 настоящего приложения.

7.1.8 При нормальном законе распределения величин R и F вероятность отказа Q рекомендуется вычислять по следующей формуле:

                                                            (А.5)

где mR,  - математические ожидания несущей способности и силового воздействия, соответствующего k-му сочетанию нагрузок;

,  - их дисперсии;

 - функция ошибок.

Математическое ожидание и дисперсия несущей способности вычисляются с использованием соответствующих параметров характеристик грунтов, определяемых по экспериментальным данным. В качестве математических ожиданий характеристик грунтов допускается принимать их нормативные значения. Дисперсии (или средние квадратические отклонения) характеристик грунтов определяются по разбросу экспериментальных данных. При отсутствии таких данных рекомендуется принимать среднее квадратическое отклонение как 25% от соответствующего математического ожидания.

Математические ожидания и дисперсии силового воздействия определяют для всех возможных сочетаний нагрузок.

При других законах распределения величин R и Fk вероятность отказа Q определяют с использованием метода статистических испытаний (метода Монте-Карло).

7.1.9 Если обобщенное силовое воздействие, соответствующее k-му сочетанию нагрузок, является редким воздействием (что соответствует различным особым сочетаниям нагрузок при детерминистическом подходе), то для аппроксимации вероятности появления редких воздействий рекомендуется применять модель Пуассона

                                                                                                (А.6)

где T0 - срок службы сооружения; TF - период повторяемости воздействия Fk.

Если обобщенное силовое воздействие соответствует основному сочетанию нагрузок при детерминистическом подходе, то вероятность однократного появления силового воздействия Fk за срок службы сооружения равняется единице: P(Fk) = 1.

7.1.10 При расчетах надежности гидросооружений следует учитывать возможные погрешности, вызванные неточностью принятой расчетной модели и конечностью выборок, используемых для определения исходных данных. Когда статистические выборки, по которым определялись исходные параметры, малы, следует определять еще и интервальную оценку надежности.

7.2 Расчет устойчивости сооружений на нескальных основаниях

7.2.1 В расчетах устойчивости гравитационных сооружений на нескальных основаниях следует рассматривать возможность потери устойчивости по схемам плоского, смешанного и глубинного сдвигов. Выбор схемы зависит от вида сооружения, классификационной характеристики основания, схемы загружения и других факторов. Следует иметь в виду, что перечисленные схемы сдвига могут иметь место как при поступательной форме сдвига, так и при сдвиге с поворотом в плане.

Для сооружений, основанием которых являются естественные или искусственные откосы или их гребни, необходимо также рассматривать схему общего обрушения откоса вместе с расположенным на нем сооружением.

Для сооружений I класса, кроме перечисленных расчетов устойчивости, оценка степени их устойчивости может производиться на основе анализа результатов расчетов напряженно-деформированного состояния системы сооружение - основание. Кроме того, в соответствии с 7.1.6 - 7.1.10 настоящего приложения, наряду с детерминистическими методами расчетов должен выполняться вероятностный анализ надежности сооружений.

7.2.2 Расчеты устойчивости сооружений по схеме плоского сдвига следует производить для всех сооружений, несущих вертикальные и горизонтальные нагрузки.

Для сооружений расчеты устойчивости следует производить только по схеме плоского сдвига в следующих случаях:

- основания сооружений сложены песчаными, крупнообломочными, твердыми IL < 0 и полутвердыми 0 ≤ IL ≤ 0,25 пылевато-глинистыми грунтами, при выполнении условий:

а) для случая равномерной нагрузки и эксцентриситета в сторону верховой грани сооружения

                                                                                                           (A.7)

б) при эксцентриситете ер равнодействующей всех сил, приложенных к сооружению в сторону низовой грани сооружения

                                                                                                          (А.8)

- основания сооружений сложены туго- (0,25 < IL < 0,5) и мягкопластичными 0,5 < IL < 0,75 глинистыми грунтами при выполнении условий (А.7) или (А.8) и следующих дополнительных условий:

                                                                                      (А.9)

                                                                                                       (А.10)

В формулах А.7 - А.10:

Nσ - число моделирования;

σm, σ*m - среднее нормальное напряжение соответственно при ширине b и b*;

b - размер стороны (ширина) прямоугольной подошвы сооружения, параллельной сдвигающей силе (без учета длины анкерного понура);

b* = b-2ep;

ep - эксцентриситет в сторону низовой грани сооружения нормальной силы Р в плоскости подошвы, равный расстоянию от точки пересечения с подошвой фундамента равнодействующей всех сил до оси сооружения;

γI - удельный вес грунта основания, принимаемый ниже уровня воды с учетом ее взвешивающего действия;

N0 - безразмерное число, принимаемое для плотных песков N0 = 1; для глинистых грунтов туго и мягко пластичной консистенции при невыполнении условий формулы А.9 или формулы А.10 - N0 = 0; для остальных грунтов - N0 = 3. Для всех грунтов оснований сооружений I и II классов N0, как правило, следует уточнять по результатам экспериментальных исследований методом сдвига штампов в котлованах сооружений;

IL - показатель текучести;

tgψI - расчетное значение коэффициента сдвига;

tgγI, cI, suI - расчетные значения характеристик прочности грунта основания с учетом степени его консолидации под нагрузкой от сооружения к расчетному моменту и возможного их снижения в зоне промораживания - оттаивания (при строительстве в ССКЗ);

c0v - коэффициент степени консолидации;

k - коэффициент фильтрации;

е - коэффициент пористости грунта в естественном состоянии;

t0 - время возведения сооружения;

α - коэффициент уплотнения; при его определении учитывается изменение е и α во всем диапазоне изменения нагрузок на основание;

γw - удельный вес воды;

h0 - расчетная толщина консолидируемого слоя.

Примечания

1. За верховую грань сооружения следует принимать грань, со стороны которой действует сдвигающая нагрузка; за низовую грань сооружения - грань, в направлении которой проверяется возможность сдвига.

2. Указания настоящего пункта не распространяются на случаи, когда особенности конструкции или сооружения и геологического строения основания, а также распределение нагрузок предопределяют глубинный сдвиг.

7.2.3 При расчете устойчивости сооружения по схеме плоского сдвига за расчетную поверхность сдвига следует принимать:

- при плоской подошве сооружения - плоскость опирания сооружения на основание с обязательной проверкой устойчивости по горизонтальной поверхности сдвига, проходящей через верховой край подошвы (выбор плоской горизонтальной подошвы сооружения требует специального обоснования);

- при наличии в подошве сооружения верхового и низового зубьев:

- при глубине заложения верхового зуба, равной или большей низового - плоскость, проходящую через подошву зубьев, а также горизонтальную плоскость, проходящую по подошве верхового зуба;

- при глубине заложения низового зуба более глубины заложения верхового зуба - горизонтальную плоскость, проходящую по подошве верхового зуба (при этом все силы следует относить к указанной плоскости, за исключением давления воды и пассивного давления грунта со стороны низовой грани сооружения, которые надлежит относить к плоскости, проходящей по подошве низового зуба);

- при наличии в основании сооружения каменной постели - плоскости, проходящие по контакту сооружения с постелью и постели с грунтом; при наличии у каменной постели заглубления в грунт следует рассматривать также наклонные плоскости или ломаные поверхности, проходящие через постель;

- при наличии в основании зон, слоев или прослоек слабых грунтов, в том числе в зонах промораживания-оттаивания, следует дополнительно оценить степень устойчивости сооружения применительно к расчетным плоскостям, проходящим в этих зонах или слоях.

7.2.4 При расчете устойчивости сооружений по схеме плоского сдвига (без поворота) при горизонтальной плоскости сдвига R = Rpl и F в формуле А.3 следует определять по формулам:

Rpl = PtgφI + γcEp,tw + AcI (su,I) + Rg;                                                                           (A.11)

F = Thw + Ea,hw - Ttw                                                                                                     (A.12)

где Rpl - расчетное значение предельного сопротивления при плоском сдвиге;

Р - сумма вертикальных составляющих расчетных нагрузок (включая противодавление);

tgγI, cI, suI - характеристики прочности грунта по расчетной поверхности сдвига, определяемые по указаниям раздела 5 настоящего приложения (cI, suI); учитываются только на той части площади основания, на которой отсутствуют растягивающие напряжения);

γc - коэффициент условий работы, учитывающий зависимость реактивного давления грунта с низовой стороны сооружения от горизонтального смещения сооружения при потере им устойчивости, принимаемый по результатам экспериментальных или теоретических исследований; при их отсутствии значение γc рекомендуется принимать равным 0,7 (при специальном обосновании 0,7 < γc ≤ 1,0);

Ep,tw, Ea,hw - соответственно расчетные значения горизонтальных составляющих силы пассивного давления грунта с низовой стороны сооружения и активного давления грунта с верховой стороны;

А - площадь проекции на поверхность сдвига подошвы сооружения, в пределах которой учитывается сцепление;

Rg - горизонтальная составляющая силы сопротивлений свай, анкеров и т.д.;

F - расчетное значение сдвигающей силы;

Thw, Ttw - суммы горизонтальных составляющих расчетных значений активных сил, действующих соответственно со стороны верховой и низовой граней сооружения, за исключением активного давления грунта.

7.2.5 В случае, если расчетная сдвигающая сила F приложена с эксцентриситетом в плоскости подошвы  расчет устойчивости сооружений следует производить по схеме плоского сдвига с поворотом в плане (l и b - размеры сторон прямоугольной подошвы сооружения). При однородном основании и равномерном распределении нормальных напряжений эксцентриситет eF расчетной сдвигающей силы F следует определять относительно центра тяжести подошвы сооружения. При неоднородном основании или неравномерном распределении напряжений эксцентриситет eF необходимо определять относительно центра тяжести эпюры распределенных по подошве сооружения пре- дельных касательных напряжений.

Силу предельного сопротивления при плоском сдвиге с поворотом в плане Rpl,t = αtRpl следует определять по методикам, апробированным практикой проектирования.

7.2.6 Расчеты устойчивости сооружений по схеме смешанного сдвига следует производить для сооружений, несущих вертикальную и горизонтальную нагрузки и расположенных на однородных основаниях, во всех случаях, если не соблюдаются условия, приведенные в 7.2.2 настоящего приложения. При этом сопротивление основания сдвигу Rcom следует принимать равным сумме сопротивлений на участках плоского сдвига и сдвига с выпором.

Ширина участка сдвига с выпором зависит от b (b*), σm*m), γI, N0 и σflr (согласно 7.2.2 настоящего приложения). Здесь σflr - среднее нормальное напряжение в подошве сооружения, при котором происходит разрушение основания от одной вертикальной нагрузки, и участок плоского сдвига отсутствует; σflr и предельное касательное напряжение на участке сдвига с выпором определяют методами теории предельного равновесия.

При смешанном сдвиге с поворотом в плане предельную сдвигающую силу принимают равной αtRpl, где αt определяют по указаниям 7.2.5 настоящего приложения.

7.2.7 Расчет устойчивости сооружений по схеме глубинного сдвига следует производить:

- для всех типов сооружений, несущих только вертикальную нагрузку;

- при несоблюдении условий 7.2.2 настоящего приложения - для сооружений, несущих вертикальную и горизонтальную нагрузки, расположенных на неоднородных основаниях.

7.2.8 Расчеты устойчивости сооружений на однородных основаниях по схеме глубинного сдвига допускается производить методами теории предельного равновесия, а на неоднородных основаниях – методами, оперирующими расчлененной на элементы призмой обрушения сдвигаемой по ломаным или круглоцилиндрическим поверхностям сдвига.

7.2.9 Устойчивость сооружений I класса рекомендуется оценивать также с помощью численного моделирования разрушения основания. Напряженно-деформированное состояние (НДС) системы сооружение - основание при таком моделировании следует определять по нелинейным моделям грунта, дающим статически допустимые (удовлетворяющие предельным условиям и уравнениям равновесия) поля напряжений. Параметры нелинейных моделей грунта назначаются по нормативным значениям деформационных и расчетным значениям прочностных характеристик грунтов основания.

Для численного моделирования разрушения при расчете НДС системы пропорционально увеличивают действующие на сооружение нагрузки. О наступлении разрушения при таких расчетах следует судить по моменту резкого роста расчетных смещений или отсутствию сходимости итерационного процесса. Достигнутый к моменту разрушения коэффициент перегрузки принимается в качестве коэффициента устойчивости.

7.2.10 При расчете устойчивости сооружений на основаниях, сложенных пылеватоглинистыми грунтами со степенью влажности Sr > 0,85 и коэффициентом степени консолидации c0v < 4 следует учитывать нестабилизированное состояние грунта основания одним из двух приведенных ниже способов:

- принимая характеристики прочности tgφ > j и с, соответствующие степени консолидации грунта основания к расчетному моменту (т.е. полным напряжениям), или su>1, и не учитывая при этом в расчетах наличие избыточного порового давления, обусловленного консолидацией грунта;

- учитывая по поверхности сдвига действие избыточного порового давления, возникающего при консолидации грунта (определяемое экспериментальным или расчетным путем), и принимая характеристики прочности tgφ и с, соответствующие полностью консолидированному состоянию грунта (т.е. эффективным напряжениям).

7.2.11 При расчетах устойчивости сооружений на водонасыщенных нескальных основаниях, воспринимающих кроме статических также динамические нагрузки, следует учитывать влияние последних на несущую способность грунтов, обуславливающее снижение (против определенного в статических условиях) сопротивления недренированному сдвигу связных грунтов (5.8 настоящего приложения) и возникновение избыточного порового давления в несвязных грунтах. Избыточное поровое давление при этом определяют либо расчетным путем, либо по результатам экспериментальных исследований.

7.3 Расчет устойчивости сооружений на скальных основаниях

7.3.1 Расчеты устойчивости сооружений на скальных основаниях, скальных откосов и склонов следует выполнять по схемам сдвига по плоским или ломаным расчетным поверхностям. При этом определяющими являются результаты расчета по той схеме, которая показывает наименьшую надежность сооружения (откоса, склона).

Для бетонных и железобетонных подпорных сооружений (исключая водоподпорные) на скальных основаниях следует также рассматривать схему предельного поворота (опрокидывания).

При плоской расчетной поверхности сдвига следует учитывать две возможные схемы нарушения устойчивости:

- поступательный сдвиг;

- сдвиг с поворотом в плане.

При ломаной расчетной поверхности сдвига следует учитывать три возможные расчетные схемы:

- сдвиг вдоль ребер ломанной поверхности (продольный);

- сдвиг поперек ребер ломаной поверхности (поперечный);

- сдвиг под углом к ребрам ломаной поверхности сдвига (косой).

При выборе расчетной схемы следует исходить из статически и кинематически возможных схем потери устойчивости сооружения и нарушения прочности основания и учитывать, что опасными могут являться как поверхности, привязанные к различным контурам ослабления (к контакту сооружения с основанием, к системам трещин или единичным трещинам, разломам, зонам дробления в скальном массиве), так и поверхности, проходящие внутри трещиноватого скального массива в направлениях, не совпадающих с трещинами.

В зависимости от конкретных условий следует рассматривать возможность потери устойчивости сооружения или с частью основания или без него.

7.3.2 Расчеты устойчивости всех видов бетонных сооружений наскальных основаниях являются формой проверки прочности на сдвиг контакта сооружения с основанием или самого основания по глубинным поверхностям. Потенциально опасными могут быть поверхности сдвига, проходящие:

- по области контакта сооружения с основанием;

- внутри основания;

- частично по области контакта и частично внутри основания.

При этом следует учитывать, что первая из указанных видов поверхностей сдвига наиболее вероятна для сооружений на основаниях преимущественно с горизонтальной (или близкой к горизонтальной) поверхностью как в пределах контакта с сооружением, так и вне его (для гравитационных и контрфорсных плотин, подпорных стен и др.). Вторая и третья разновидности поверхностей сдвига наиболее вероятны для сооружений, возводимых в узких ущельях или имеющих заглубленную в основание подошву, в том числе для гравитационных и арочных плотин, для подпорных стен, на крутых склонах и т.д., а также при ступенчатой подошве сооружения.

7.3.3 Выбор схемы нарушения устойчивости сооружения или откоса (склона) и определение расчетных поверхностей сдвига следует производить, используя данные анализа инженерно-геологических структурных моделей, отражающих основные элементы трещиноватости скального массива (ориентировку, протяженность, мощность, шероховатость трещин, их частоту и т.д.) и наличие ослабленных прослоев и областей.

При оценке устойчивости скальных откосов необходимо иметь в виду, что характер их обрушения в значительной степени определяется геологическим строением (структурой) и геомеханическими характеристиками скального массива, на основании анализа которых и производится выбор расчетной схемы и метода расчета.

Для скальных откосов потенциально опасными являются поверхности ослабления скального массива (трещины, слабые прослои, тектонические зоны и т.п.).

7.3.4 При оценке устойчивости опорных береговых массивов гидротехнических сооружений (например, арочных плотин) либо любых других скальных массивов при ломаной поверхности сдвига, где смещение массива может быть рассмотрено состоящим из перемещений в двух взаимно пересекающихся направлениях, необходимо рассматривать сдвиг под углом к ребрам ломаной поверхности (продольно - поперечный сдвиг).

Метод оценки устойчивости береговых упорных массивов должен основываться на следующих исходных положениях:

- расчетные опорные скальные блоки рассматриваются как неизменяемое твердое тело;

- в рассмотрение вводятся силы без учета их моментов;

- разложение главного вектора приложенных к блоку активных сил на составляющие производится на направления нормалей к плоскостям сдвига и направление линии их пересечения;

- условием, определяющим кинематику смещения массива, состоящего из виртуальных перемещений в двух взаимно пересекающихся направлениях, является направление главного вектора приложенных сил под углом к ребрам ломаной поверхности сдвига (продольно-поперечный сдвиг);

- условием для перехода от сдвига по граням двугранного угла вдоль линии их пересечения к сдвигу по одной из плоскостей является равенство нулю или отрицательное значение составляющей главного вектора приложенных сил, нормальной к другой из плоскостей сдвига;

- надежность берегового упора определяется результатом расчета наименее устойчивого из выделенных блоков.

7.3.5 Оценка устойчивости сооружений на скальных основаниях, скальных откосов и склонов допускается также производить на основе анализа результатов расчетов напряженно-деформированного состояния системы основание-сооружение.

7.3.6 При расчете устойчивости сооружений и скальных склонов по схеме сдвига вдоль ребер ломаной поверхности (продольный сдвиг) наиболее часто встречается случай сдвига расчетного блока по двум плоскостям, образующим двугранный угол, в направлении вдоль его ребра. Данная расчетная схема применима для скального массива или сооружения, рассматриваемого как единое твердое тело. Силы, воздействующие на расчетный блок призмы обрушения в какой-либо точке или зоне, принимаются как действующие на весь блок в целом. При оценке по данной схеме устойчивости опорных береговых массивов гидротехнических сооружений (например, арочные плотин) возможное смещение расчетного блока поперек призматической поверхности сдвига (поперек ребер) не учитывается.

Величины, входящие в критериальное условие (формула А.3), необходимо определять по формулам:

F = T;                                                                                                                          (А.13)

                                                                        (А.14)

где F, R - то же, что в формуле А.3;

T - активная сдвигающая сила (проекция равнодействующей расчетной нагрузки на направление сдвига);

Pi - равнодействующая нормальных напряжений (сил), возникающих на i-м участке поверхности сдвига от расчетных нагрузок;

Rg - сила сопротивления, ориентированная против направления сдвига, возникающая от анкерных усилий и т.д.;

n - число участков поверхности сдвига, назначаемое с учетом неоднородности основания по прочностным и деформационным свойствам;

tgφI,II,i и cI,II,i - расчетные значения характеристик скальных грунтов для i-го участка расчетной поверхности сдвига, определяемые в соответствии с требованиями раздела 5 настоящего приложения;

Ai - площадь i-го участка расчетной поверхности сдвига;

Ed - расчетная сила сопротивления упорного массива (обратной засыпки), определяемая по указаниям 7.3.7 настоящего приложения.

7.3.7 Расчетное значение силы сопротивления упорного массива или обратных засыпок следует определять по формуле:

Еd = γ'сЕp,d,                                                                                                                  (А.15)

где Ep,d - расчетное значение силы пассивного сопротивления.

Для упорного массива, содержащего поверхности ослабления, по которым данный массив может быть сдвинут, значение Ep,d следует определять без учета характеристик tgφ и с по упорной грани по формуле:

                                                                          (А.16)

где Q - вес призмы выпора;

А - площадь поверхности сдвига призмы выпора;

α - угол наклона поверхности сдвига (плоскости ослабления) призмы выпора к горизонту;

tgφI,II и cI,II - расчетные значения характеристик грунтов по поверхности сдвига (выпора);

γ'с - коэффициент условий работы, принимаемый в зависимости от соотношения модулей деформации грунта упорного массива (обратной засыпки) Es и основания Ef:

при Es/Ef ≥ 0,8                                         γ'с = 0,7;

при Es/Ef ≤ 0,1                                         γ'с = Er/Ep,d;

при 0,1 < Es/Ef < 0,8                                γ'с определяется линейной интерполяцией;

Er - давление покоя, определяемое по формуле:

                                                                                                           (А.17)

где γ - удельный вес грунта упорного массива (обратной засыпки);

v - коэффициент поперечной деформации грунта упорного массива;

h - высота упора на контакте с сооружением или откосом.

Примечания

1. Сопротивление упорного массива следует учитывать только в случае обеспечения плотного контакта сооружения или откоса с упорным массивом.

2. Силу Er,d следует принимать горизонтальной независимо от наклона упорной грани массива.

7.3.8 При расчете устойчивости сооружений и скальных откосов (склонов) по схеме сдвига с поворотом в плане следует учитывать возможное уменьшение сопротивления сдвигу R против значений сил, устанавливаемых в предположении поступательного движения.

7.3.8 Расчеты устойчивости сооружений и скальных откосов (склонов) по схеме поперечного сдвига следует производить, как правило, расчленяя призму обрушения (сдвига) на взаимодействующие элементы.

Расчленение призмы обрушения (сдвига) на элементы производят в соответствии с характером поверхности сдвига, структурой скального массива призмы и распределением действующих на нее сил. В пределах каждого элемента по поверхности сдвига характеристики прочности скального грунта принимают постоянными.

Выбор направлений расчленения призмы обрушения на элементы и расчетного метода следует производить с учетом геологического строения массива. При наличии пересекающих призму обрушения (сдвига) поверхностей ослабления, по которым возможно достижение предельного равновесия призмы, плоскости раздела между элементами следует располагать по этим поверхностям ослабления.

Расчет устойчивости сооружений и скальных откосов (склонов) по схеме поперечного сдвига в условиях плоской задачи следует, как правило, производить в зависимости от выбранного направления расчленения призмы обрушения (сдвига) на взаимодействующие элементы по любому расчетному методу, удовлетворяющему условиям равновесия в предельном состоянии как для каждого расчетного элемента (группы элементов) призмы, так и для всей призмы обрушения (сдвига) в целом. Допускается использовать для расчетов устойчивости методы, не отвечающие в полной мере вышеприведенным условиям, однако, данные методы должны быть апробированы практикой и использоваться в тех пределах, когда результаты расчетов по ним согласуются с результатами расчетов устойчивости по методам, удовлетворяющим всем условиям равновесия в предельном состоянии.

7.3.10 Для оценки устойчивости сооружений на скальных основаниях и скальных откосов, относимых к I классу, при сложных инженерно-геологических условиях в дополнение к расчету, как правило, следует проводить исследования на моделях.

При экспериментальных исследованиях в моделях оснований сооружений или скальных склонов должны в соответствии с механическими условиями подобия (пород натуры и материала модели) воспроизводиться также наиболее важные особенности натурного массива: структура скального массива, его неоднородность и анизотропия деформационных и прочностных свойств. В первую очередь при этом должны находить отражение потенциально опасные нарушения (трещины, разломы и т.д.) натурного массива.

7.3.11 Вероятностную оценку надежности системы «сооружение - скальное основание», а также скальных откосов и склонов, допускается выполнять в соответствии с положениями 4.7 и 7.1.6 - 7.1.10 настоящего приложения.

8 Фильтрационные расчеты основания

8.1 При проектировании основания гидротехнического сооружения необходимо обеспечивать фильтрационную прочность грунтов, устанавливать допустимые по технико-экономическим показателям фильтрационные расходы и противодавление фильтрующейся воды на подошву сооружения.

В зависимости от конструктивного обустройства подземного контура сооружения и гидрогеологических характеристик оснований надлежит определять:

- форму свободной поверхности и распределение напора фильтрационного потока вдоль подземного контура сооружения в каждом из выбранных сечений (створов) расчетной области основания;

- расходы и градиенты напора фильтрационного потока внутри расчетной области основания, особенно в местах сопряжений расчетных грунтовых элементов (РГЭ) с резко отличающимися фильтрационными свойствами, и на участках разгрузки потока (при высачивании на откосы, в дренажные устройства и т.п.);

- силовое воздействие фильтрационного потока на массив грунта основания;

- общую и местную фильтрационную прочность грунтов в основании, причем общую фильтрационную прочность следует оценивать лишь для нескальных грунтов основания, а местную - для всех классов грунтов;

- конструкцию и характеристики дренажного и противофильтрационного обустройства основания сооружения, а также схемы размещения в нем измерительной и регистрирующей аппаратуры, с помощью которой следует контролировать параметры фильтрационных потоков (полей) и суффозионную устойчивость грунтов.

8.2 Исходные для расчетов условия формирования фильтрационных полей в выбранных створах основания надлежит определять путем моделирования фильтрационного потока на физических, аналоговых или численных моделях, позволяющих получать картину распределения напора и градиент - скоростные характеристики потока, как в области ламинарной фильтрации, так и при необходимости - при квадратичном режиме течения фильтрующейся воды.

По результатам моделирования должна быть установлена «активная зона» основания, за пределами которой возможное изменение характеристик слагающих его грунтов существенно не повлияет на условия формирования фильтрационного поля в расчетном створе. В простых, поддающихся несложной схематизации случаях, допускается выполнение фильтрационных расчетов аналитическими методами.

Расчеты и моделирование фильтрационного потока должны осуществляться на базе данных, полученных при инженерных изысканиях, и достаточно полно отражающих геологическую структуру грунтового массива основания, с выделением в нем наиболее характерных по своим фильтрационным свойствам участков, попадающих в «активную зону» области фильтрации, учитывая возможное изменение этих свойств во времени (вследствие увеличения или уменьшения напряжений и деформаций в грунтовой толще основания, криогенных и микробиологических процессов, и т.п.).

8.3 При выполнении фильтрационных расчетов основания (п. 8.1) необходимо учитывать дополнительное обводнение верхних мелкозернистых слоев грунтовой толщи (выше поверхности депрессии) вследствие образования в них пассивной «капиллярной каймы», непосредственно связанной с зоной полного водонасыщения и участвующей в формировании фильтрационного потока в основании. Для этого следует использовать данные, приведенные в таблице А.7.

Таблица А.7

Вид грунта в зоне капиллярного водоудержания

Высота пассивного зависания «капиллярной каймы» Нк, м

Песок среднезернистый

0,12 - 0,35

Песок мелкозернистый

0,35 - 1,00

Супесь

1,00 - 3,00

Суглинок

3,00 - 6,00

Глина легкая

6,00 - 12,00

8.4 Фильтрационную прочность основания следует оценивать, сопоставляя полученные в результате моделирования характеристики фильтрационных полей (градиенты напора, скорости фильтрации) с их критическими значениями (согласно 5.20, 5.33 настоящего приложения).

Если в основании сооружения залегают нескальные грунты, необходимо также определять общую фильтрационную прочность, исходя из условия формулы А.1. При этом параметр F0 полагается равным осредненному градиенту напора Iest,m вдоль подземного контура сооружения, определяемому для сооружений I и II классов по методу удлиненной контурной линии. За параметр R0 принимается расчетный критический градиент напора Icr,m, численные значения которого приведены в разделе 5 настоящего приложения.

Коэффициенты надежности γn и γlc следует принимать по разделу 4 настоящего приложения по первой группе предельных состояний. Коэффициент γc в этом случае равен единице.

Значения Iest,m для оснований I и II классов следует определять по методу удлиненной контурной линии. В отдельных случаях значения Iest,m допускается определять другими приближенными методами.

8.5 Местную фильтрационную прочность нескального основания, которая, в отличие от общей, обусловлена исключительно конкретными проявлениями (видами) нарушения суффозионной устойчивости грунтов, необходимо определять только в следующих областях основания:

- в месте выхода (разгрузки) фильтрационного потока из толщи основания в нижний бьеф, дренажное устройство и т.п.;

- в прослойках суффозионно-неустойчивых грунтов;

- в местах с большим падением напора фильтрационного потока, например, при обтекании подземных преград;

- на участках контакта грунтов с существенно разными фильтрационными свойствами и структурой.

Местную фильтрационную прочность нескального основания надлежит оценивать, исходя из общего условия по формуле А.1, полагая F0 и R0 равными, соответственно, местному градиенту напора Iest в рассматриваемой области основания и местному критическому градиенту напора Icr, определяемым согласно рекомендациям раздела 5 настоящего приложения.

Местную фильтрационную прочность скального основания надлежит оценивать аналогичным образом, исходя из условия А.1, в котором параметры F0 и R0 принимаются равными соответственно средней скорости движения воды в трещинах массива основания Vest,j и критической скорости движения воды в трещинах Vcr,j, определяемыми по указаниям, изложенным в разделе 5 настоящего приложения.

Коэффициенты γn, γlc и γc при оценках местной прочности принимаются такими же, как при расчетах общей фильтрационной прочности.

8.6 При выборе системы дренажного и противофильтрационного обустройства основания проектируемого сооружения необходимо учитывать условия его эксплуатации и требования по охране окружающей среды в части подтопления, заболачивания прилегающей территории, активизации карстово-суффозионных процессов и т.п.

8.7 Устройство противофильтрационных завес (преград) обязательно в тех случаях, когда основание сложено фильтрующими слабоводоустойчивыми и быстрорастворимыми, а также суффозионно неустойчивыми грунтами (гипс, ангидрит, каменная соль, засоленные и загипсованные, а также сильноразнозернистые грунты и т.д.). При водостойких, несуффозионных грунтах наличие завесы должно быть дополнительно обосновано. При обосновании необходимости устройства противофильтрационных завес в мерзлых грунтах следует учитывать требования 12.3 настоящего приложения.

8.8 Противофильтрационные преграды (завесы, понуры, экраны) должны выполняться из малопроницаемых материалов, коэффициент фильтрации которых как минимум в 20 раз меньше коэффициента фильтрации основания. Толщина противофильтрационной завесы должна обеспечивать непревышение критического градиента, определяющего фильтрационную прочность самой завесы. На участках сопряжения завесы с подошвой сооружения в целях уменьшения градиентов напора фильтрационного потока в этом месте и дополнительного уплотнения грунта для предотвращения его суффозии в проекте следует предусматривать местное усиление завесы.

8.9 При близком залегании слабопроницаемых грунтов противофильтрационную завесу следует, как правило, сопрягать с водоупором; при глубоком залегании водоупора рассматривается висячая завеса.

Параметры противофильтрационной завесы (глубину, длину, толщину и местоположение в основании сооружений) следует обосновывать расчетом или результатами экспериментальных исследований. Для сооружений III и IV классов вместо расчетов допускается использовать аналоги.

8.10 При проектировании скальных оснований высоких бетонных плотин следует учитывать, что под напорной гранью в процессе подъема уровня верхнего бьефа (УВБ) может возникнуть зона разуплотнения значительных размеров с разрывом противофильтрационной завесы, многократным увеличением фильтрационных расходов, а также с заметным увеличением противодавления. В связи с этим в проекте должны быть оценены размеры этих зон и предусмотрены технические и технологические решения, обеспечивающие возможность восстановления требуемой водонепроницаемости завесы - как в процессе строительства и подъема УВБ, так и в процессе эксплуатации сооружения.

8.11 В месте сопряжения противофильтрационных устройств грунтовых плотин со скальными грунтами основания или берегами в проектах следует предусматривать укладку и уплотнение грунта, устойчивого к суффозии и способного кольматировать трещины в скале.

8.12 В проектах оснований водоподпорных сооружений в качестве мероприятия по снижению противодавления следует предусматривать разного вида дренажные устройства. В скальных основаниях дренаж следует располагать главным образом со стороны напорной грани сооружения, а при недостаточной эффективности работы такого дренажа - и в средней части его подошвы.

Местоположение дренажа и его размеры следует определять исходя из требований необходимого снижения фильтрационного противодавления на подошву сооружения и обеспечения допустимых значений выходных градиентов напора, не приводящих к нарушению фильтрационной прочности грунтов основания, а в ССКЗ - с учетом теплового режима системы основание-сооружение.

Отказ от устройства дренажа основания допускается при наличии в основании грунтов, подверженных химической или механической суффозии.

8.13 При проектировании противофильтрационной завесы в нескальном основании следует принимать следующие критические градиенты напора:

- в инъекционной завесе в гравийных и галечниковых грунтах - 7,5; в песках крупных и средней крупности - 6,0 и в мелких песках - 4,0;

- в завесе (диафрагме), сооружаемой способом «стена в грунте», в грунтах с коэффициентами фильтрации до 200 м/сут, в зависимости от материала и длительности ее эксплуатации - по таблице А.8, в которой также приведены характеристики материалов, используемые при расчетах механической прочности завесы.

Таблица А.8

Материал завесы

Расчетные значения характеристик

Критический градиент напора Icr

Предел прочности на одноосное сжатие Rс, МПа

Модуль деформации Е, МПа

Коэффициент поперечной деформации

Бетон

180

11,5

22·103

0,20 - 0,22

Глиноцементобетон

150

1,0 - 2,0

300 - 500

0,35 - 0,37

Глиноцементный раствор

125

1,0 - 2,0

30 - 50

0,37 - 0,40

Комовая глина

40

-

20 - 25

0,32 - 0,38

Заглинизированный грунт

25

-

15 - 20

0,30 - 0,35

Примечание - Для временных завес значения критических градиентов напора допускается увеличивать на 25%.

8.14 При проектировании противофильтрационной цементационной завесы в скальном основании следует принимать критический градиент напора Icr в завесе в зависимости от удельного водопоглощения в пределах завесы qc по таблице А.9.

В случае, когда завеса (одна или в сочетании с другими противофильтрационными устройствами) также защищает от выщелачивания содержащиеся в основании растворимые грунты, допустимое удельное водопоглощение следует обосновывать либо расчетами, либо экспериментальными исследованиями.

Проницаемость противофильтрационной завесы должна быть меньше проницаемости грунта основания не менее чем в 20 раз.

Таблица А.9

Удельное водопоглощение скального грунта в завесе qc, л/(мин·м2)

Критический градиент напора в завесе

< 0,02

35

0,02 - 0,05

25

> 0,05

15

8.15 Для предотвращения выпора грунта на участках, где фильтрационный поток с градиентами напора, близкими к единице, выходит на поверхность основания, в проекте необходимо предусматривать проницаемую пригрузку или разгрузочный дренаж. Материал пригрузки должен подбираться по принципу обратного фильтра для защиты грунта основания от контактной суффозии.

Необходимая толщина пригрузки определяется исходя из условия недопущения фильтрационного выпора грунта.

9 Расчет местной прочности скальных оснований

9.1 Расчет местной прочности скальных оснований гидротехнических сооружений следует производить:

- для установления необходимости разработки мероприятий, предотвращающих возможное нарушение противофильтрационных устройств;

- для учета при разработке мероприятий