СНиП 2.06.05 Плотины из грунтовых материалов стр 81
advertisement
СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Справочное ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ГРУНТОВЫХ ПЛОТИН (в дополнение к разделу 2 Стандарта) 1 створ плотины: Линия между двумя установленными знаками на противоположных берегах реки, обозначающая место строительства плотины. 2 высота плотины: Вертикальный размер профиля плотины h, измеряемый от подошвы наиболее глубоко заложенной ее части (грунтового экрана, ядра и т.п.) до гребня (черт.1). Размеры бетонного зуба, шпоры, шпунта, завесы, парапета, а также строительный подъем гребня в понятие высоты плотины не входят. 3 ширина плотины понизу: Горизонтальный размер профиля плотины b, измеряемый между крайними нижними точками верхового и низового откосов, включая перемычки, если они входят в тело плотины. Размеры понура, разбираемой части низовой перемычки и т.п. в понятие ширины плотины не входят. 4 длина плотины: Горизонтальный размер плотины L - измеряемый между крайними точками гребня вдоль ее оси (которая может быть непрямой). Размеры завесы, парапета, устоев, сопрягающих грунтовую плотину с бетонными сооружениями, в понятие ее длины не входят. 5 крутизна откосов плотины: Отношение высоты откосов hi профиля плотины от крайней нижней точки до гребня к их заложению bi (горизонтальной проекции). Крутизна обычно выражается через величину, обратную m (пологость, коэффициент откоса): hi bi 1 m . 6 (1) ось плотины: Линия, условно проведенная вдоль плотины, как правило, по середине гребня. 7 профиль плотины условно может быть разделен на три части (черт.2). 7.1 нижняя (цокольная) часть плотины (высота hн): Сопряжение плотины с основанием. 81 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) В этой части расположены сопрягающие с основанием устройства (понур, железобетонные плиты, цементационные, дренажные галереи). 7.2 средняя часть плотины (высота hс): Основная часть плотины. 7.3 верхняя (гребневая) часть плотины (высота hв): Часть плотины выше 7.4 НПУ и до гребня плотины. Ч е р т . 1 . Плотины из грунтовых материалов а - поперечный профиль плотины; б - продольный профиль плотины 1 – естественная поверхность основания; 2 – проектный контур основания; 3 – контур цементации Термины и определения, применяемые при гидротехническом строительстве в северной строительно-климатической зоне 8 принцип строительства I: Вечномерзлые грунты основания плотины сохраняются в мерзлом состоянии при ее строительстве и эксплуатации, а талые грунты 82 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) противофильтрационного устройства плотины и его основания замораживаются до начала заполнения водохранилища и сохраняются в мерзлом состоянии при эксплуатации. 9 принцип строительства II: Допускается оттаивание многолетнемерзлых грунтов основания в ходе строительства и эксплуатации плотины или искусственное их оттаивание на заданную глубину до начала заполнения водохранилища. 10 мерзлая плотина: Плотина, водонепроницаемость которой обеспечивается мерзлым состоянием грунтов противофильтрационного устройства и его основания. 11 талая плотина: Плотина, грунты тела и основания которой имеют положительную температуру или находятся частично в мерзлом состоянии и позволяют существовать фильтрационному потоку в теле и основании или только в основании плотины. 12 тало-мерзлая плотина: Плотина, у которой отдельные по напорному фронту участки возводятся по разным принципам строительства. Сопряжения между талыми и мерзлыми участками плотины осуществляются за счет использования охлаждающих устройств. 13 талик: Участок горной породы с положительной температурой, расположенный в массиве многолетнемерзлых пород. 13.1 талик сквозной: талик, прорезающий всю толщину многолетнемерзлых грунтов в основании и сопрягающийся с подмерзлотными талыми породами. 14 мерзлотная завеса: Льдогрунтовая стенка, создаваемая в массиве талого грунта с помощью охлаждающих устройств, обладающая водонепроницаемостью и способностью выдерживать механические нагрузки. 14.1 висячая мерзлотная завеса: Завеса, нижняя часть которой не сопрягается с кровлей многолетнемерзлых грунтов. 14.2 глухая мерзлотная завеса: Завеса, которая сопрягается с толщей многолетнемерзлых грунтов основания. 15 замораживающие системы: комплексы, состоящие из отдельных или объединенных в группы охлаждающих устройств, установленных в теле и (или) основании плотины, для замораживания и охлаждения грунта. 16 сезоннодействующие охлаждающие устройства (СОУ): теплообменные устройства различного типа, применяющиеся для охлаждения и замораживания грунта за счет естественных температур воздуха зимой или охлаждаемого агента (воздуха или жидкости) летом. 83 84 h - высота плотины; hн - цокольная часть плотины; hс - средняя часть плотины; hв - верхняя часть плотины. Ч е р т . 2 . Основные фрагменты плотины. СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Рекомендуемое ГРАФИКИ СРАВНИТЕЛЬНОЙ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ОТДЕЛЬНЫХ ВИДОВ ГРУНТОВЫХ ПЛОТИН Значительная роль в поиске оптимальных решений для грунтовых плотин принадлежит эффективному использованию местных грунтовых материалов, в том числе и некондиционных, а именно: слабопрочных, переувлажненных, требующих обогащения. На черт.1 представлены кривые, позволяющие сделать сравнительную оценку (по объемам) разных типов грунтовых плотин, построенных в различных странах. Кривые построены на основе таких показателей как объем плотины, ее максимальная высота и длина по гребню. Данные получены из 19-ти Национальных Комитетов стран – участниц Международной Комиссии по большим плотинам, по ста каменноземляным и каменнонабросным плотинам, построенным за последние 30 лет. Анализ этих данных показал, что в основном плотины из грунтовых материалов возводятся высотой не более 250 м при объемах не более 30 млн. м3. Наряду со строительством земляных и каменноземляных плотин с грунтовыми противофильтрационными устройствами (ядрами, экранами), все более широкое распространение во многих странах получили каменно-набросные плотины с экранами и диафрагмами из асфальтобетона и железобетона, металла и полимерных материалов. Последние характеризуются высокой экономичностью (по объему). Широкое строительство каменно-набросных плотин стало возможным прежде всего благодаря созданию высокомеханизированных комплексов по возведению негрунтовых противофильтрационных устройств, а также использованию мощных виброкатков для качественного уплотнения упорных призм до плотности грунта, при которой деформации тела плотины не могут привести к нарушению надежной работы противофильтрационных элементов. Применение виброкатков обеспечивает получение высокой плотности материала упорных призм и высоких значений прочностных характеристик грунтов, вследствие чего объем плотин может быть уменьшен на 15-25% в зависимости от их конструкции. Для большинства каменно-набросных плотин с негрунтовыми противофильтрационными устройствами их верховые и низовые откосы близки к углу естественного откоса материала призмы и изменяются от 1:1,3 до 1:1,5 (при строительстве плотин на скальных основаниях). Существенное снижение деформаций материала упорных призм позволяет создать 85 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) простые конструкции негрунтовых противофильтрационных элементов без сложных вертикальных и горизонтальных деформационных швов. Кривые 1 – 3, 5 (черт.1), характеризующие зависимость С o f L H , показывают, что наименее экономичными (по объему) каменноземляными плотинами являются плотины, построенные в СССР (кривая 1) и в Индии (кривая 2). Более экономичными каменноземляными плотинами являются плотины, построенные в Норвегии (кривая 5), что и не удивительно, если учесть, что большинство из них располагается на скальных основаниях и имеют верховые откосы в пределах 1:1,4 – 1:1,35 при высоте плотин, достигающей 120 – 140 м. Однако наиболее экономичные (по объему) плотины – это каменно-набросные, с асфальтобетонными (кривая 4) и железобетонными экранами (кривая 6). В таблице 1 приведены примеры средней интенсивности возведения высоких каменноземляных плотин с грунтовыми ядрами. Уплотнение грунтов в настоящее время выполняется преимущественно виброкатками массой 8 – 25 т. Число лет строительства плотины я интенсивност ь отсыпки плотины в Таблица 1 Страна Название плотины Высота плотины, м 1 2 3 Пакистан Канада Канада Мангла Ла Гранд-2 Ла Гранд-4 138,0 128,0 168,0 6 3 5 10,590 Пневмокаток: 5-6 проходов 6,450 Виброкаток 10 т: 4 прохода 4,640 Виброкаток 10 т: 4 прохода 4 Индия Биас 115,0 14 3,870 Виброкаток: 4 прохода Трактор 24: 6 проходов 5 Колумби я Бата 237,0 4 2,900 Пневмокаток: 5-6 проходов 6 СССР Чарвакская 168,0 8 7 СССР Нурекская 300,0 26 8 СССР Колымская 130,0 № п/п Пневмокаток Д-326: 6 проходов Виброкаток А-8, А-12 и 2,250 ПВК-70; груженый автосамосвал 2,18 Груженый автосамосвал 2,360 7 86 Метод уплотнения СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) Черт.1. Кривые сравнительной экономичности (по объему) отдельных видов грунтовых плотин, построенных в различных странах (составлены на основе проектных данных по Объему, высоте и длине плотины) 87 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Рекомендуемое УСЛОВИЯ НЕОБХОДИМОСТИ УЧЕТА ПОРОВОГО ДАВЛЕНИЯ 1 Поровое давление необходимо учитывать при проектировании и строительстве грунтовых плотин, имеющих в основании толщу илов или слабого водонасыщенного глинистого грунта. В этих случаях поровое давление должно учитываться при расчётах устойчивости откосов и деформации плотин в строительный период и начальный период эксплуатации, а также при размещении КИА (в обязательном порядке и во всех случаях). В остальных грунтовых плотинах при расчетах деформаций основания и тела плотины из грунтовых материалов, а также при определении устойчивости плотины, если коэффициент порового давления ru,max к концу ее возведения превышает величину run в какой-либо части тела плотины и ее основания. Указанные условия определяются критерием: ru,max = ruс ruо. 2 (1) Величину ruс определяют по графику на черт.1 в зависимости от напряжения , равного давлению вышележащего грунта на горизонтальную площадку, и параметра П. Параметр П определяют по графику на черт.2 для начального значения степени влажности грунта Sr,in и отношения amax / ein , где ein -начальное значение коэффициента пористости; amax − максимальное значение коэффициента уплотнения, найденного по компрессионной зависимости. 3 Величину ru определяют по графику на черт.3 в зависимости от коэффициента степени консолидации С0 , равного: С 0 где C ,min t t2 , С,min - наименьшее значение коэффициента консолидации; t - время роста нагрузки до наибольшего значения max (черт.4 а, б); d = h (черт.4 а); d = h/2 (черт.4 б); t - время возведения плотины (черт.4 в, г); d = hm1 (черт.4 в); d = bum / 2 (черт.4 г). 88 (2) СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) 4 При оценке величины ru,max рекомендуется вначале определить ruс. Если ruс run, то поровое давление можно не учитывать. В тех случаях, когда ruс run , необходимо определить величину ruо , а затем ru,max = ruс ruо . Величину Сv,min рекомендуется определять экспериментально. В случае неоднородного грунта следует принимать для расчета характеристики грунта с наибольшими величинами Sr,in и a. Ч е р т . 1 . Номограмма для определения порового давления ruc. 89 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) Ч е р т . 2 . Номограмма для определения параметра П. Черт.3. График зависимости коэффициента порового давления ru0 от С0 . 810 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) Черт.4. Различные случаи определения коэффициента порового давления ru0. а − слой на водоупоре; б − слой на дренаже; в − однородная плотина; г − ядро каменноземляной плотины 811 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) ПРИЛОЖЕНИЕ 4 (обязательное) КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ СООРУЖЕНИЙ И ОСНОВАНИЙ В ПЕРИОД СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ 1. В проектах плотин I–III классов необходимо предусматривать установку контрольно-измерительной аппаратуры (КИА) для проведения наблюдений за работой и состоянием сооружений и их оснований как в процессе строительства, так и в период эксплуатации, используя результаты этих наблюдений для оценки надежности объекта, своевременного выявления дефектов, назначения ремонтных мероприятий, предотвращения аварий и улучшения условий эксплуатации. Натурные наблюдения могут быть контрольными и специальными. 2. Контрольные натурные наблюдения следует проводить в целях изучения основных параметров работы плотины и основания, комплексного анализа их состояния и оценки эксплуатационной надежности. Состав и объем контрольных наблюдений следует назначать в зависимости от класса плотины, ее конструктивных особенностей, климатических, инженерно-геологических, в том числе геокриологических, гидрогеологических, сейсмических условий, а также условий возведения и требований эксплуатации и экологической безопасности. При наблюдениях, как правило, следует определять: − отметки уровней воды верхнего и нижнего бьефов; − положение депрессионной поверхности в теле плотины и берегах; − эффективность работы дренажа и противофильтрационных устройств; − расходы воды, фильтрующейся через плотину и ее основание, а также в берегах и местах примыкания плотины к бетонным сооружениям; − мутность, температуру, а при необходимости – и химический состав профильтровавшейся воды и воды в водохранилище вблизи плотины по всей его глубине; − поровое давление в глинистых элементах тела плотины и основания; − осадку тела плотины, основания и береговых примыканий; − горизонтальные смещения гребня, берм и противофильтрационных устройств; − напряжения и деформации в теле устройствах, а также в основании; − сейсмические колебания; − ледовые воздействия. 812 плотины, противофильтрационных СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) В состав контрольных наблюдений следует включать систематические визуальные наблюдения за состоянием креплений и местными деформациями откосов и гребня плотины, водосбросных кюветов, появлением выходов профильтровавшейся воды, размывами откосов и берегов, появлением наледей, заилением и зарастанием дренажных траншей. В северной строительно-климатической зоне, помимо указанного состава наблюдений, следует измерять температуру воды в верхнем бьефе, включая температуру придонного слоя воды в водохранилище, температуру грунтов тела и основания плотины, а также проводить наблюдения за работой и состоянием СОУ. 3. Для плотины IV класса и их оснований следует предусматривать комплексные визуальные наблюдения. Инструментальные наблюдения следует, как правило, ограничивать наблюдениями за смещениями, осадкой, положением депрессионной поверхности и фильтрационными расходами. При соответствующем обосновании допускается не проводить инструментальных наблюдений. 4. Специальные натурные наблюдения проводят в целях получения данных для уточнения методов и результатов расчета и модельных исследований, обоснования конструктивных решений, методов производства работ и улучшения условий эксплуатации плотин. 5. Проект натурных наблюдений должен включать: − программу наблюдений с изложением цели, задач, состава, объема, методики с указанием сроков, номенклатуры и технических характеристик КИА; − общие схемы и рабочие чертежи размещения и монтажа КИА в плотине, основании, береговых примыканиях и отдельных элементах, прокладки и коммуникации кабельных линий и устройства измерительных пультов; − рабочие чертежи закладных деталей и монтажных приспособлений для установки КИА; − спецификации устанавливаемой КИА, вторичных приборов, вспомогательного оборудования, кабелей; − инструкцию по установке КИА, прокладке кабельных линий и оборудованию пультов; − смету на приборы, вспомогательное оборудование, кабельную продукцию, проведение наблюдений, обработку и анализ результатов. Номенклатуру, число приборов и их местоположение в теле плотины, основании, береговых примыканиях и отдельных элементах сооружения назначают исходя из задач, 813 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) состава и объема наблюдений и исследований. При этом следует стремиться к автоматизации всех наблюдений. 6. В проект должны быть включены требования по периодичности проведения, обработке и систематизации натурных наблюдений за работой и состоянием сооружения и его основания, как в период строительства, так и в период эксплуатации. 7. При расчетах плотин всех классов должны устанавливаться критериальные значения параметров состояния плотин и их оснований, контролируемые натурными наблюдениями. Значения критериальных параметров включают в проект. 8. Критериальные значения параметров состояния плотины принимаются равными расчетным значениям для основного и особого сочетания нагрузок и могут уточняться в процессе строительства и эксплуатации. 9. Данные, полученные в период строительства, могут служить основанием для внесения соответствующих изменений в проект. 814 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) ПРИЛОЖЕНИЕ 5 Рекомендуемое ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРУНТА 1 Теплофизические характеристики грунта (теплопроводность и объемная теплоемкость С) определяют опытным путем в соответствии с ГОСТ 26263-84 «Грунты. Метод лабораторного определения теплопроводности мерзлых грунтов». 2 При расчетах температурного состояния сооружений II – IV классов и их оснований, а также при выполнении предварительных теплотехнических расчетов расчетные значения теплофизических характеристик талых и мерзлых песков, супесей, суглинков, глин, заторфованных грунтов и торфа допускается принимать по аналогам. 3 Для супесчано-суглинистых грунтов, укладываемых в противофильтрационные устройства плотин, рекомендуется принимать расчетные значения теплофизических характеристик по аналогам по плотности и влажности, а для больших значений плотности уложенного грунта и оптимальных влажностей – по таблице1. 4 Расчетные значения теплофизических характеристик дресвяно-щебенистых грунтов с супесчано-суглинистым заполнителем, грунтовых смесей с содержанием крупных фракций (диаметром более 2 мм) Рк = (0,1-1,0) д.е. (в долях единицы) и супесчано-суглинистых грунтов с содержанием крупнообломочных включений Рк 0,1 д.е. по массе допускается принимать по таблице 2. 5 Для засоленных хлоридами Na и Ca искусственных грунтов и грунтовых смесей, используемых для укладки в тело плотины, теплофизические характеристики рекомендуется определять по таблице 3. Таблица 1 815 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) Грунты талые мерзлые Сумма Теплопроводн рная Плотност ость влажно ь сухого th, сть грунта W Вт ккал d,th, tot,, м С м ч С т/м3 Суммар Плотност ная ь сухого влажно грунта сть d,tf, W tot , т/м3 д.е. Теплоемкость Сth, Дж 10 3 м С - 6 ккал м ч С Теплопроводн ость, f, Вт ккал м С м ч С Теплоемкость Сf, Дж 10 3 м С - 6 ккал м ч С д.е. − 1,8 2,2 − − 0,47 (0,41) 1,13 (0,98) 1,13 (0,98) 1,18 (1,02) 1,87 (1,61) 0,63 (0,54) 0,85 (0,73) 1,55 (1,33) 0,68 (0,58) 1,02 (0,87) 1,31 (1,12) 1,09 (0,93) 1,31 (1,13) 1,82 (1,39) 1,21 (1,04) 1,56 (1,35) 0,02 0,03 - 1,9 2,1 2,2 1,6 1,8 2,2 1,6 1,8 2,0 1,6 1,8 1,9 1,6 1,8 0,08 0,08 0,07 0,12 0,12 0,12 0,13 0,13 0,13 0,19 0,19 0,19 0,23 0,24 −1,40 (330) 2,30 (550) 2,15 (510) 2,50 (595) 2,50 (595) 2,05 (490) 2,30 (550) 3,00 (715) 2,15 (510) 2,30 (550) 3,05 (725) 2,80 (665) 3,00 (715) 3,20 (760) 3,15 (750) 3,35 (795) 1,7 − 2,2 1,6 1,9 2,1 2,2 1,6 1,8 2,2 1,6 1,8 2,0 1,6 1,8 1,9 1,6 1,8 0,03 − 0,03 0,06 0,07 0,08 0,07 0,11 0,12 0,13 0,13 0,13 0,13 0,19 0,19 0,19 0,24 0,24 0,56 (0,51) − 1,14 (0,98) 0,52 (0,44) 0,92 (0,79) 1,26 (1,08) 1,09 (0,94) 0,54 (0,49) 0,78 (0,67) 0,84 (0,72) 0,76 (0,66) 1,12 (0,97) 1,37 (1,14) 1,09 (0,94) 1,20 (1,03) 1,35 (1,16) 1,05 (0,91) 1,20 (1,03) 1,35 (320) − 2,05 (490) 1,35 (320) 2,20 (325) 2,25 (535) 1,80 (420) 1,80 (420) 2,20 (525) 2,75 (655) 1,75 (420) 2,35 (560) 2,55 (610) 2,25 (535) 2,30 (550) 2,70 (645) 2,30 (550) 2,35 (560) Таблица 2 Содержани е крупных фракций d > 2 мм к Плотность сухого грунта , т/м3 Суммарная влажность грунта Wtot 1 2 0,10 0,20 Теплопроводность грунта, Вт ккал м С м ч С Объемная теплоемкость грунта, Дж 10 3 м С - 6 ккал м ч С th f Cth Cf 3 4 5 6 7 1,60 0,04 0,40 (0,34) 0,48 (0,41) 1,53 (365) 1,03 (244) 1,60 0,08 0,63 (0,55) 0,63 (0,54) 1,86 (444) 1,59 (380) 1,60 0,13 0,88 (0,76) 0,74 (0,64) 2,37 (565) 1,60 (380) 1,60 0,16 1,19 (1,02) 1,26 (1,09) 2,54 (605) 1,95 (465) 1,60 0,21 1,20 (1,03) 1,28 (1,10) 3,32 (790) 2,30 (550) 1,60 0,12 0,83 (0,72) 0,77 (0,66) 2,32 (550) 1,51 (360) 1,60 0,16 0,88 (0,76) 1,04 (0,90) 2,42 (580) 1,93 (460) 1,60 0,21 1,11 (0,96) 1,27 (1,09) 3,10 (740) 1,97 (470) Продолжение таблицы 2 1 2 3 4 5 816 6 7 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) 1,60 0,05 0,44 (0,38) 0,38 (0,33) 1,60 (380) 0,87 (205) 1,60 0,08 0,65 (0,56) 0,59 (0,51) 2,05 (485) 1,40 (340) 1,60 0,14 0,81 (0,70) − 2,25 (535) − 1,60 0,22 1,08 (0,93) − 2,80 (660) − 1,60 0,04 0,36 (0,31) 0,33 (0,28) 1,38 (330) 1,21 (290) 1,60 0,12 0,65 (0,56) 0,72 (0,62) 2,18 (520) 1,48 (350) 1,60 0,16 0,81 (0,70) 0,76 (0,66) 2,18 (520) 1,54 (390) 1,80 0,20 1,13 (0,97) 1,13 (0,97) 3,18 (760) 2,43 (580) 1,60 0,12 0,80 (0,69) 0,85 (0,73) 2,13 (730) 1,42 (340) 2,00 0,16 1,63 (1,41) 1,66 (1,43) 2,66 (635) 2,27 (540) 1,80 0,20 1,70 (1,47) 1,64 (1,41) 3,18 (760) 2,50(600) 1,70 0,04 0,37 (0,32) 0,55 (0,77) 1,63 (390) 1,16 (280) 1,60 0,08 0,49 (0,42) 0,65 (0,56) 1,87 (445) 1,59 (380) 1,60 0,12 0,92 (0,79) 0,77 (0,66) 2,11 (500) 1,61 (385) 1,85 0,16 1,51 (1,30) 1,45 (1,25) 2,50 (600) 2,10 (500) 1,85 0,17 1,63 (1,41) 1,70 (1,74) 3,01 (720) 2,38 (550) 1,60 0,04 0,36 (0,31) 0,41 (0,35) 1,44 (345) 0,93 (220) 1,60 0,09 0,71 (0,61) 0,59 (0,51) 1,91 (450) 1,53 (364) 1,70 0,12 1,00 (0,86) 0,97 (0,84) 2,25 (540) 1,35 (321) 1,85 0,16 1,77 (1,53) − 2,74 (650) 2,31 (550) 1,80 0,17 1,80 (1,55) 1,51 (1,30) 3,11 (740) 2,23 (530) 1,60 0,04 0,42 (0,36) 0,42 (0,36) 1,50 (360) 0,88 (210) 1,60 0,09 0,88 (0,76) 0,80 (0,69) 1,98 (470) 1,47 (350) 1,60 0,12 1,05 (0,91) 2,09 (500) 1,60 (380) 1,60 0,16 1.01 (0,87) 1,07 (0,92) 1,49 (1,28) 2,28 (540) 2,12 (510) 1,64 (1,40) 2,88 (690) 2,10 (500) 0,30 0,45 0,60 0,70 0,85 1,00 1,60 0,21 1,35 (1,16) Обозначения, принятые в таблице: th, f – теплопроводность соответственно талого и мерзлого грунтов; Cth, Cf – объемная теплоемкость соответственно талого и мерзлого грунтов. 817 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) Таблица 3 Плотность Концентрация порового раствора К, т/м 3 Теплопроводность грунта, сухого Суммарная засоленного влажность грунта , грунта Wtot т/м3 Вт ккал м С м ч С th f Объемная теплоемкость грунта, Дж 10 3 м С - 6 ккал м ч С Cth Cf Засоление хлоридами Na 0,04 1,55 0,13 0,90 (0,78) 0,70 (0,60) 2,45 (580) 1,55 (370) 1,80 0,13 0,99 (0,85) 0,86 (0,74) 2,95 (700) 1,80 (430) 1,90 0,13 1,20 (1,03) 1,06 (0,91) 3,20 (760) 2,05 (490) 1,60 0,19 1,08 (0,93) 1,12 (0,97) 2,50 (595) 2,50 (595) 1,80 0,19 1,27 (1,09) 1,04 (0,90) 2,95 (720) 2,80 (665) 1,95 0,19 1,43 (1,23) 1,24 (1,07) 3,30 (785) 3,00 (715) 1,60 0,22 1,19 (1,03) 1,24 (1,07) 2,65 (630) 2,60 (705) 1,80 0,22 1,44 (1,24) 1,26 (1,08) 3,35 (800) 2,40 (570) 1,55 0,26 1,28 (1,10) 1,15 (1,03) 3,10 (740) 2,95 (705) 1,60 0,13 0,97 (0,84) 0,78 (0,67) 2,25 (535) 3,80 (905) 1,80 0,13 1,14 (0,98) 1,04 (0,89) 2,85 (680) 4,25(1015) 2,00 0,13 1,40 (1,21) 1,28 (1,10) 2,30 (550) 4,45(1060) 1,60 0,17 1,0 (0,86) 0,83 (0,72) 2,35 (560) 3,30 (785) 1,85 0,17 1,19 (1,03) 1,01 (0,87) 2,70 (645) 4,60(1100) 1,95 0,17 1,51 (1,30) 1,0 (0,86) 3,00 (715) 4,55(1085) 1,60 0,21 1,16 (1,00) 1,02 (0,88) 2,70 (645) 4,10 (975) 1,70 0,20 1,27 (1,09) 1,43 (1,23) 2,85 (680) 4,35(1035) 1,80 0,20 1,55 (1,34) 1,28 (1,10) 3,10 (740) 5,70(1360) 1,60 0,25 1,24 (1,07) 1,16 (1,00) 2,80 (665) 4,45(1060) 0,16 0,26 1,60 0,13 0,86 (0,74) 0,91 (0,79) 2,15 (510) 1,95 (465) 1,80 0,13 1,08 (0,93) 0,92 (0,80) 2,50 (595) 1,95 (465) 2,00 0,13 1,27 (1,09) 1,16 (1,00) 2,85 (680) 2,10 (500) 1,60 0,17 0,93 (0,80) 0,72 (0,62) 2,35 (560) 1,70 (405) 1,80 0,16 1,12 (0,97) 1,05 (0,91) 2,70 (645) 2,30 (550) 2,00 0,17 1,38 (1,18) 1,06 (0,92) 3,05 (730) 2,35 (560) 1,60 0,19 1,01 (0,87) 1,01 (0,87) 2,65 (630) 2,05 (490) 1,80 0,19 1,30 (1,12) 1,11 (0,96) 3,05 (730) 2,20 (525) 1,60 0,21 1,21 (1,04) 0,94 (0,81) 2,85 (680) 2,75 (655) Засоление хлоридами Сa 1,70 0,13 0,95 (0,82) 0,92 (0,79) 2,65 (630) 1,95 (465) 1,80 0,13 0,88 (0,76) 0,93 (0,80) 2,75 (655) 2,05 (490) 2,00 0,13 1,44 (1,24) 1,20 (1,03) 2,75 (655) 2,25 (535) 1,60 0,17 0,98 (0,85) 1,0(0,86) 2,65 (630) 2,35 (560) 1,80 0,17 1,29 (1,11) 1,14 (0,98) 3,05 (725) 2,50 (595) 2,00 0,17 1,42 (1,22) 1,24 (1,07) 3,15 (750) 2,95 (700) 0,05 818 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) 1,50 0,22 0,86 (0,75) 0,94 (0,81) 2,55 (610) 2,35 (560) 1,60 0,23 0,99 (0,85) 1,04 (0,90) 3,05 (730) 2,75 (655) 1,80 0,22 1,24 (1,07) 1,64 (1,41) 3,15 (750) 2,70 (645) 1,60 0,13 0,55 (0,47) 0,54 (0,47) 2,85 (680) 2,20 (525) 1,90 0,13 1,45 (1,25) 1,07 (0,92) 2,95 (705) 3,30 (785) 2,00 0,13 1,55 (1,34) 1,13 (0,97) 3,05 (725) 3,70 (780) 1,60 0,15 0,84 (0,72) 0,73 (0,63) 2,55 (610) 2,95 (700) 1,80 0,15 1,45 (1,25) 0,92 (0,79) 2,95 (705) 3,25 (775) 2,00 0,15 1,59 (1,37) 0,94 (0,81) 3,20 (760) 3,85 (915) 1,60 0,21 0,90 (0,78) 1,16 (1,00) 2,75 (665) 3,90 (930) 1,80 0,21 1,36 (1,17) 0,91 (0,79) 2,88 (690) 3,90 (930) 1,55 0,12 0,70 (0,60) 0,64 (0,55) 2,10 (500) 1,50 (360) 1,80 0,12 0,81 (0,70) 0,98 (0,84) 2,30 (550) 1,95 (465) 2,00 0,12 1,20 (1,03) 1,15 (0,99) 2,40 (570) 2,05 (490) 1,60 0,15 0,90 (0,78) 0,79 (0,68) 2,20 (525) 1,90 (450) 1,80 0,15 1,18 (1,02) 0,91 (0,78) 2,60 (620) 1,91 (455) 2,00 0,15 1,21 (1,04) 0,94 (0,81) 2,80 (665) 2,15 (510) 1,60 0,11 0,71 (0,61) 0,63 (0,54) 2,30 (545) 1,55 (370) 1,90 0,11 1,21 (1,04) 1,12 (0,96) 2,50 (595) 2,05 (490) 2,00 0,11 1,34 (1,16) 1,19 (1,03) 2,55 (610) 2,05 (490) 1,60 0,13 0,97 (0,84) 0,70 (0,60) 2,35 (560) 1,90 (450) 1,75 0,13 1,06 (0,91) 0,90 (0,78) 2,40 (570) 2,10 (500) 2,00 0,13 1,33 (1,15) 0,93 (0,80) 2,75 (655) 2,20 (525) 1,60 0,16 0,72 (0,62) 0,47 (0,41) 2,65 (630) 1,50 (360) 1,80 0,16 1,12 (0,96) 1,02 (0,87) 2,70 (645) 2,05 (490) 2,00 0,16 1,35 (1,16) 1,12 (0,96) 2,90 (690) 2,50 (595) 1,60 0,18 1,08 (0,93) 0,71 (0,61) 2,65 (630) 1,90 (450) 1,80 0,18 1,35 (1,16) 0,99 (0,85) 3,10 (740) 2,85 (680) 0,12 0,27 0,39 Обозначения, принятые в таблице: th, f – теплопроводность соответственно талого и мерзлого грунтов; Cth, Cf – объемная теплоемкость соответственно талого и мерзлого грунтов. 819 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) ПРИЛОЖЕНИЕ 6 Рекомендуемое КОНСТРУКЦИЯ ПЛОТИН, ВОЗВОДИМЫХ СПОСОБОМ ОТСЫПКИ ГРУНТОВ В ВОДУ 1 Перекрытие рек способом отсыпки грунтов в воду допускается только при скоростях потока, не способных размывать и уносить мелкие фракции грунта тела плотины, т.е. частицы, которые определяют водоупорные свойства тела однородных плотин (черт.1, 2). Ч е р т . 1 . Однородная грунтовая плотина, возведенная двумя способами: отсыпкой грунтов в воду и послойной укладкой и укаткой грунтов mh – коэффициент верхового откоса; mt – коэффициент низового откоса; Ц - цокольная часть плотины от основания до гребня дренажной призмы; зона А – часть тела плотины, возводимая послойной укладкой и укаткой грунта или отсыпкой грунтов в воду; зона 3 тела плотины отсыпана из грунта более однородного состава; Фн – слой обратных фильтров; ДП – дренажная призма; О – О – закатанная поверхность Ч е р т . 2 . Однородная грунтовая плотина с двумя банкетами. mh - коэффициент верхового откоса; mt - коэффициент низового откоса; Ц - цокольная часть плотины от основания до гребня дренажной призмы; зона А – часть тела плотины, возводимая послойной укладкой и укаткой грунта или отсыпкой грунтов в воду; зона 3 тела плотины отсыпана из грунта более однородного состава; Фн – слой обратных фильтров; ДП – дренажная призма; О – О – закатанная поверхность; ВГ – верхняя часть плотины, возводимая только послойной укладкой и укаткой грунта; Фв – сопрягающие переходные зоны грунта, которые подбираются из условия непроницаемости, когда материал тела сложен из несвязных грунтов, и из условия отслаивания – когда материал тела – связный грунт. 820 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) 2 При возведении однородных плотин без создания перемычек высота первого слоя отсыпки грунтов в воду определяется отметкой гребня дренажного банкета (рисунок Б.6.1) или верхового банкета (со стороны верхнего бьефа) (рисунок Б.6.2) над основанием, а толщина слоя воды – отметкой уровня воды в реке, который по мере отсыпки грунта может подниматься. 3 При возведении однородных плотин необходимо выделить два фрагмента: − цокольную часть плотины, поднимающуюся от основания плотины до отметки гребня дренажа и возводимую отсыпкой грунтов в воду (каменный банкет, слой обратных фильтров водоупорной части плотины); − верхнюю часть плотины, расположенную выше отметки гребня дренажа до отметки гребня плотины, возводимую из тех же грунтов, что и цокольная водоупорная часть плотины. 4 Верхнюю часть плотины выше отметки гребня дренажного банкета можно возводить послойной укладкой с уплотнением, а также отсыпкой грунтов в воду при наличии дамб обвалования до отметок сооружения, при которых размеры карт отсыпки еще позволяют вести работы этим способом. 5 Верхняя часть плотины, с отметки определяемой в проекте, должна возводиться послойной укладкой с уплотнением грунта, предусмотренного для возведения тела плотины. 6 Поверхность грунта цокольной части плотины, как правило, является более уплотненной, вследствие большого числа проходов по ней груженого автотранспорта; поверхность уплотненного грунта может иметь значение коэффициента фильтрации значительно ниже, чем лежащий ниже грунт. 7 В проекте однородных грунтовых плотин при принятой технологии возведения ее цокольной части (от основания до отметки гребня дренажного банкета) способом отсыпки в воду и верхней части (от отметки дренажного банкета до отметки гребня плотины) способом послойной укладки с уплотнением необходимо учитывать возможность формирования при определенном напоре двух принципиально различных режимов фильтрации. Фильтрационная прочность однородных плотин, возводимых двумя указанными выше способами зависит не только от надежного сопряжения грунта тела плотины с основанием и дренажным банкетом, но и от учета в конструкции и технологии возведения различных режимов фильтрации. 821 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) 8 Для обеспечения безопасной эксплуатации однородных грунтовых плотин, возводимых отсыпкой грунтов в воду, необходимо, чтобы по всей длине плотины выполнялись следующие требования: − первый слой фильтра надежно (с запасом) сопрягался с грунтом тела плотины; − каждый последующий слой фильтра надежно (с запасом) сопрягался с предыдущим слоем; − последующий слой фильтра надежно (с запасом) сопрягался с каменным банкетом - дренажной призмой. 9 Требования, указанные в пункте 8 настоящего приложения 6, могут быть выполнены при следующих условиях: − коэффициент разнозернистости любого слоя фильтра должен быть не более 10 ( = d60/d10 10) и уточняться с учетом глубины воды в реке; − толщина слоев фильтра должна увязываться с глубиной воды в реке, возможной сегрегацией материала при отсыпке в воду, транспортирующей способностью потока и интенсивностью отсыпки материала фильтра. Примечания: 1. К онструкция фильтра должна обеспечивать нормальный отвод профильтровавшейся воды и практически не влиять на положение поверхности депрессии при стационарном режиме фильтрации и постоянном уровне верхнего бьефа. 2. Повышение поверхности депрессии, как правило, указывает на то, что происходит кольматаж обратного фильтра, а ее понижение – на то, что имеет место механическая суффозия, т.е. вынос частиц грунта (в основном из закольматированных участков фильтра). 3. К. Конструкция дренажного банкета после отсыпки каменной наброски и всех слоев обратного фильтра должна обеспечивать соблюдение условий пункта 1 настоящего приложения 6. 10 При наличии критического градиента напора (выпора или суффозии) на выходе фильтрационного потока в основании дренажного банкета необходимо также предусматривать устройство обратного фильтра, например, путем замыва пор каменного банкета в нижней его части на определенную высоту; высота этой части каменного банкета и крупность песка должны определяться фильтрационными исследованиями. 11 Однородность фильтрационных свойств тела грунтовой плотины, возводимой отсыпкой грунтов в воду, будет обеспечена при содержании мелкозема (т.е. фракций диаметром меньше 2 мм) в супесчаной морене в количестве не менее 40% по весу. 12 При возведении однородных плотин отсыпкой в воду необходимо выполнять проверку устойчивости низовых откосов плотин, исходя из условия, что в верхней части плотины (выше гребня дренажной призмы) грунт водонасыщен (расчетный случай строительного периода). Поверхность откоса должна быть защищена от промерзания. 13 При перекрытии рек способом отсыпки грунтов в воду необходимо на всю длину плотины последовательно возводить сначала каменный банкет, затем отсыпать 822 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) слои обратного фильтра, после чего отсыпать грунты тела плотины. Сопрягаемую с обратным фильтром часть тела плотины (зона 3, черт.1), на ширину ~ 3-5 м рекомендуется отсыпать из более однородных грунтов, чем основное тело плотины; коэффициент фильтрации этого участка должен быть на порядок больше, чем у основного тела. 14 При необходимости, подготовку основания (например, разработку слоя аллювия) под переходные зоны и под тело плотины необходимо вести после перекрытия реки каменным банкетом с целью последующего надежного сопряжения водонапорной части тела плотины с основанием. П р и м е ч а н и е . Подготовка основания заключается в подводной разработке и выемке слоя аллювия с применением гидромеханического оборудования. 15 Отсыпку крупнообломочного материала переходных зон и обратных фильтров следует вести при наличии одного или двух банкетов в направлении от обоих берегов в сторону наибольших глубин в реке. Отсыпку грунта в водоупорную цокольную часть плотины требуется проводить с высокой интенсивностью, не допуская размокания глинистого грунта, с постоянным превышением гребня над уровнем воды не менее чем на 1,5 - 2 м. 16 Сегрегация материала уложенных обратных фильтров и переходных зон будет более всего проявляться в наиболее глубоких сечениях русла реки. Для установления степени сегрегации следует осуществлять подводный осмотр. Если сегрегация грунтов фильтров достигла степени, при которой не обеспечивается требуемое сопряжение с материалом противофильтрационной части плотины, то необходимо отсыпать у подошвы откоса фильтра дополнительный слой фильтра. 823 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) ПРИЛОЖЕНИЕ 7 Рекомендуемое ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРУТИЗНЫ ВОЛНОУСТОЙЧИВОГО НЕУКРЕПЛЕННОГО ОТКОСА ПЛОТИН ИЗ ПЕСЧАНОГО ГРУНТА ПРИ «ПРОФИЛЕДИНАМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ» Предварительная оценка параметров динамически устойчивого при воздействии волн профиля неукрепленного откоса плотин из песчаного грунта («профиля динамического равновесия») может быть выполнена по формулам: m=mo+k(hcdl/do(/hcdl)1/3)1/2, где (1) m - коэффициент откоса; mo - коэффициент естественного откоса грунта тела плотины под водой; hcdl - высота расчетной волны, м; - длина расчетной волны, м; d0 - средневзвешенный диаметр частиц грунта тела плотины, м: d0 i где d i pi 100 (2) di - размер фракций, м; pi - доля фракций, % по массе; k - коэффициент, принимаемый: k=0,37 для подводной части пляжного откоса от расчетного уровня воды в водохранилище (или в реке) до нижней границы размывающего действия волн (h1), определяемый по формуле: h1=0,028(hcdl / do1/2)2/3, где (3) k = 0,17 для надводной части пляжного откоса от расчетного уровня воды до верхней границы размывающего действия волн (h2), зависящей от высоты наката, в первом приближении можно принять h2 = hсdl (черт.1). П р и м е ч а н и я : 1 . П ри определении крутизны динамически устойчивого откоса необходимо учитывать размывающее влияние косого подхода волн, особенно сильно проявляющееся при углах подхода =45о – 57о. 2. Профиль сооружений необходимо уточнять по данным лабораторных или натурных исследований на основе результатов эксплуатации земляных сооружений с неукрепленными откосами, построенных из аналогичных грунтов и в условиях, близких по волновым и ветровым воздействиямю 824 825 1 – расчетный уровень воды; 2 – участок откоса при k = 0,37; 3 – участок откоса при k = 0,17 Ч е р т . 1 – К определению крутизны верхового неукрепленного откоса земляной песчаной плотины СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) ПРИЛОЖЕНИЕ 8 Рекомендуемое КОНСТРУКЦИЯ СОПРЯЖЕНИЯ ГРУНТОВЫХ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫХ УСТРОЙСТВ СО СКАЛЬНЫМ ОСНОВАНИЕМ Сопряжение ядра грунтовых плотин со скальным основанием (черт.1) рекомендуется осуществлять созданием бетонной пробки с галереями на основе расчетного исследования напряженного состояния и прочности этой конструкции. Количество галерей определяется проектом. Для выполнения расчетов с учетом взаимодействия всех элементов конструкции, работающей в условиях вертикальных нагрузок и напоров, рекомендуется использовать решения задач теории упругости. За критерии прочности следует принимать предельно допустимые расчетные сопротивления бетона сжатию с учетом его напряженного состояния (объемного или плоского), которые определяются согласно действующих нормативных документов. Расчеты выполняются в два этапа (двухэтапное выполнение расчета вызвано крупногабаритными размерами рассматриваемых сооружений и их элементов) для случая эксплуатации сооружения применительно к конкретному объекту. На первом этапе определяется напряженно-деформированное состояние конструкций бетонной пробки и обделки галерей по основной расчетной статической схеме, в которой воспроизводится полностью бетонная пробка с галереями и примыкающие к ним ограниченные зоны грунтовой плотины и скального основания. Размеры расчетной области назначаются исходя из условия соблюдения принципа СенВенана. На втором этапе расчета уточняется напряженное состояние конструкции обделки галерей и примыкающих к ним зон бетонной пробки. Расчетные статические схемы образуются на базе выделенных из основной расчетной схемы фрагментов, включающих по одной галерее. К боковым граням этих фрагментов сооружения прикладывается распределенная нагрузка, соответствующая значениям напряжений x, y, xy, полученным на первом этапе расчета. На основании проведенных расчетных исследований напряженно- деформированного состояния и прочности вариантов конструкций пробки и обделки 826 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) галерей, в них выявляются зоны сжатого бетона, уровень напряжений в которых превышает соответствующее предельно допустимое расчетное сопротивление бетона с учетом корректировки его класса. Эти зоны бетона подлежат традиционному расчетному армированию либо косвенному дисперсному. Анализ результатов расчета рассмотренных вариантов конструкций позволяет выявить и обосновать оптимальную конструкцию пробки с галереями применительно к конкретному объекту и условиям его эксплуатации. Ч е р т . 1 . Поперечное сечение бетонной пробки с галереями в основании ядра грунтовой плотины 1 – верховая призма плотины; 2 – ядро плотины; 3 – низовая призма плотины; 4 - переходные слои; 5 – бетонная пробка с галереями; 6 – температурно-деформационные швы; 7 – скальное основание 827 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) ПРИЛОЖЕНИЕ 9 Рекомендуемое ПОТЕРИ ГРУНТА ПРИ НАМЫВЕ ЗЕМЛЯНЫХ ПЛОТИН Общие потери грунта при намыве земляных плотин (разность объема грунта, разработанного в карьере и проектного объема плотины) устанавливаются по проектным данным и могут складываться из следующих потерь: − на обогащение грунта карьера (при сбросе мелких частиц вместе с водой); − на унос грунта течением и волнением воды; − на унос грунта ветром; − потери при транспортировании пульпы; − на вынос грунта за пределы профильного сооружения или штабеля фильтрационной водой; − перемывы, допускаемые нормами. Размеры этих потерь определяются в процентах от проектного объема плотины суммированием коэффициентов: 8 K= K i , (1) i 1 где К1 – потери на уплотнение грунта (консолидацию в теле сооружения: − для связных грунтов К1 = 1,5%; − для песков и песчано-гравийных грунтов К1 = 0,75%; К2 – потери на унос грунта ветром: К2=1,25%; К3 – потери на вынос грунта фильтрационной водой за пределы проектного профиля: − для крупного и средней крупности песка К3 = 0,50%; − для мелкого и пылеватого песка К3 = 1,0% ; К4 – превышение над проектным объемом грунта, доставляемого средствами речного флота из подводного карьера: К4 = 12%; К5 – потери грунта при гидравлическом транспортировании пульпы: К5 = 0,25%; 828 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) К6 – потери грунта при сбросе вместе с водой через водосбросные сооружения в процессе намыва; определяются расчетом в соответствии с рекомендациями (приложение Б.10); при отсутствии данных по гранулометрическому составу следует принимать: К6 3%; К7 – потери на унос грунта течением и волнением воды при намыве подводной части плотины: К7=1 – 2%; К8 – коэффициент разуплотнения (переуплотнения) сооружения по сравнению с подводным карьером: К8 = (dсоор/dпк)100%; Приведенные коэффициенты следует уточнить при опытном намыве в производственных условиях. Необходимое количество грунта, которое следует разработать в карьере, равно: Vкар=KVпр ,где где Vкар – объем грунта в карьере; Vпр – объем грунта в сооружении (проектное значение). 829 (2) СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) ПРИЛОЖЕНИЕ 10 Рекомендуемое РАСЧЕТ НОРМЫ ОТМЫВА ГРУНТА ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ ЗЕМЛЯНЫХ НАМЫВНЫХ ПЛОТИН Норму отмыва (НО) устанавливают по характеристике состава карьерного грунта (грунта выемки) с учетом принятой технологии намыва земляного сооружения. Грунты песчано-гравийных и песчаных карьеров в зависимости от показателей их гранулометрического состава и технологии намыва делятся на пять групп (таблица 1). Таблица 1 Вид размер фракций грунта d, технологии мм намыва Отношение сумм процентного содержания фракций грунта d, мм d=0,10–0,25 d 0 ,25 Содержание фракций в составе грунта, % Номер группы грунта Грунт d 2,0 Коэффици ент разнозерн истости К60,10 Размеры фракций грунта d90*, мм d 0 ,10 1 двусторон разнозернист ний с ые пески с технологи гравием ческим прудком 50 5 1 2,5 – 300 2 2 среднезернис тые пески То же 0 5 1 5 2 3 мелкозернист ые пески 50 – – 5 – 4 мелкозернист ые и пылеватые пески 50 в большинс тве случаев – 1 5 в большинс тве случаев – 5 разнозернист ые пески с односторо гравием, нний со среднезернис свободны тые и м откосом мелкозернист ые пески – – – – – * d90 – размеры фракций грунта, масса которых вместе с массой более мелких фракций составляет 90% массы всего грунта 830 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) Для каждой группы грунтов и принятой технологии намыва сооружения норму отмыва (НО) определяют по следующим формулам в процентах к объему намываемого сооружения: − 1-ая группа: НО 0,1d 0,10 0 ,25мм % 0 ,35d 0 ,05 0,10мм % 0 ,9d 0,01 0 ,05мм % 0 ,9d 0 ,005 0,01мм % 1,0d 0,005% − 2-ая группа: НО 0,025d 0 ,10 0,25мм % 0,35d 0,05 0 ,10мм % 0 ,8d 0 ,01 0 ,05мм % 0,9d 0 ,005 0,01мм % ; (1) ; (2) − 3-я группа: НО 0,05d 0 ,10 0,25мм % 0,3d 0,05 0 ,10мм % ; (3) ; (4) 0 ,9d 0,01 0 ,05мм % 1,0d 0 ,005% − 4-ая группа: НО 0,11d 0 ,05 0 ,10мм % 0 ,5d 0 ,01 0,05мм % 0 ,9d 0,01 0 ,05мм 0,9d 0,005% − 5-ая группа: НО 0,15d 0,10 0 ,25мм % 0 ,5d 0 ,05 0 ,10мм % 0 ,9d 0,01 0 ,05мм % 1,0d 0 ,005% ; (5) П р и м е ч а н и я : 1. Отмыв грунта при одностороннем намыве тонкозернистых и пылеватых грунтов, а также при намыве грунтов в воду без устройства обвалования устанавливают при проектировании технологических схем намыва сооружений с использованием аналогов или результатов опытного намыва. 2. В случаях, когда проектом установлена целесообразность использования для намыва сооружений карьерных грунтов или грунтов полезных выемок без предварительного удаления вскрышного слоя, средневзвешенный гранулометрический состав, по которому определяют норму отмыва, устанавливают по всей толще карьера (выемки) от поверхности до подошвы забоя. 831 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) ПРИЛОЖЕНИЕ 11 Рекомендуемое РАСЧЕТЫ ГРАНИЦ ЗОН ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ И ОСРЕДНЕННОГО ЗЕРНОВОГО СОСТАВА НАМЫТОГО ГРУНТА В ПОПЕРЕЧНОМ СЕЧЕНИИ ПЛОТИНЫ 1 Расчет границ зон фракционирования и осредненного зернового состава намытого грунта в поперечном сечении выполняют для неоднородных плотин. Фракционирование грунта – процесс, положенный в основу конструкции намывных плотин и проявляющийся в раскладке зерен грунта по крупности по длине откоса намыва с постепенным уменьшением средней крупности намытого грунта по мере удаления от выпуска пульпы из распределительного пульпопровода. 2 Для неоднородных плотин с ядром, намываемых из песчано-гравийного грунта, содержащего пылеватые и глинистые фракции (черт.4, раздел 5 СНиП), расчет границ зон фракционирования выполняют по формулам: − расстояние от откоса плотины до внутренней границы боковой зоны Х1: d max X 1 0 ,01 Ф 0i L , d 2 мм (1) − расстояние от откоса плотины до границы ядра Х2: d max X 2 0 ,01 Ф 0i L , d 0 ,1 мм 3 (2) Для неоднородных плотин с центральной зоной, намываемых из песчано- гравийных грунтов (рисунок Б.4 г, раздел 6 приложения Б) расчет расстояния от откоса плотины до границы центральной зоны Х3 выполняют по формуле: d max X 1 0 ,01 Ф 0i L , d 0 ,25 мм d max В формулах Б.11.1 – Б.11.3 0 ,01 Ф 0i , d 2 мм d max 0 ,01 Ф 0i , d 0 ,1 мм (3) d max 0 ,01 Ф 0i d 0 ,25 мм − содержание всех фракций соответственно 2 мм, 0,1 мм, 0,25 мм в составе карьерного грунта, %; L − расстояние от откоса до оси плотины. П р и м е ч а н и е . В расчетах по формулам 1 – 3 вводят осредненный состав карьерного грунта. 832 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) 4 Осредненный зерновой состав намытого грунта в пределах выделенных зон d фракционирования определяют с помощью графиков зависимостей f i (черт 1 – d0 5), построенных в результате обработки данных геотехнического контроля намыва различных плотин. На данных графиках: – процентное содержание составляющих частиц; di – крупность составляющих частиц намытого грунта; do – средневзвешенная крупность карьерного грунта: p 95 d do где doi – oi p 5 90 pi , (4) среднеарифметическое значение крупности i-й стандартной фракции в составе карьерного грунта; pi – процентное содержание i-й стандартной фракции; 90 – суммарное содержание учитываемых фракций в составе карьерного грунта, %. П р и м е ч а н и я : 1 . П ри вычислении d0 отбрасываются все фракции мельче d5 и крупнее d95, где d5 и d95 - крупность частиц, соответствующая обеспеченности 5 и 95% по массе в составе карьерного грунта. 2. Отношение di /do снимают с осредненной кривой графиков для разной обеспеченности (10%, 20%, …). 3. Величину di (d10, d20, …) определяют по формуле: d di i d 0 . (5) d0 С помощью полученных значений di строят кривую зернового состава намытого грунта по каждой зоне. 833 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) d Ч е р т . 1 . График зависимости f i для однородных песчаных плотин d 0 d Ч е р т . 2 . График зависимости f i для неоднородных плотин d0 из мелкого песчано-гравийного грунта с центральной песчаной зоной I – боковая зона; II – центральная зона 834 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) d Ч е р т . 3 . График зависимости f i для неоднородных плотин d0 из крупного песчано-гравийного грунта с центральной песчаной зоной I – боковая зона; II – центральная зона d Ч е р т . 4 . График зависимости f i d0 для гравийных плотин с ядром высотой < 30 м I – боковая зона; II – ядро 835 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) d Ч е р т . 5 . График зависимости f i d0 для гравийных плотин с ядром высотой > 30 м I – боковая зона; II – промежуточная зона; III – ядро 836 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) ПРИЛОЖЕНИЕ 12 Рекомендуемое ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЛОТИН СО СТАЛЬНЫМИ ДИАФРАГМАМИ 1 Грунтовые плотины со стальными диафрагмами могут быть рекомендованы: − для строительства в северной строительно-климатической зоне; − при отсутствии вблизи строительства грунтов пригодных для устройства ядра, экрана или обратных фильтров; − для районов с очень влажным климатом; − во всех других случаях – при соответствующем технико-экономическом обосновании их преимуществ перед другими видами плотин. 2 Плотины со стальными диафрагмами могут возводиться из каменной наброски, горной массы, песчаных, гравийных, галечниковых, дресвяных и щебеночных грунтов. 3 Стальные диафрагмы могут применяться в плотинах I – IV классов. 4 Стальную диафрагму рекомендуется располагать в теле плотины вертикально в плоскости, проходящей по оси гребня или по бровке верхового откоса. 5 склонами Сопряжение стальной диафрагмы с основанием плотины и береговыми должно цементационной осуществляться потерны с посредством устройством под бетонного опорным зуба, плиты элементом или диафрагмы периметрального шва из битумных или других гидроизоляционных материалов, либо другими способами, обеспечивающими смещение опоры диафрагмы по опорной плоскости при воздействии горизонтальных нагрузок, а также водонепроницаемость шва. С бетонными сооружениями, встроенными в плотину (водосброс, водоприемник и пр.), стальную диафрагму рекомендуется сопрягать заделкой ее в бетон устоев, но с устройством в ней в непосредственной близости от устоя вертикального деформационного шва-компенсатора, обеспечивающего смещения (без натяжения) диафрагмы под воздействием горизонтальных нагрузок. 6 Стальные диафрагмы следует выполнять из нелегированных углеродистых сталей с пределом прочности 300 – 400 МПа и относительным удлинением 20-30%. В условиях длительного воздействия на диафрагму низких температур наружного воздуха (<−40С) по условиям производства работ рекомендуется применять сталь спокойного плавления типа ВСтЗГпс2 или ВСтЗГпс3. 837 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) 7 В стальной горизонтальные диафрагме деформационные следует швы, предусматривать местоположение вертикальные которых и определяется соответствующими расчетами. 8 Количество и местоположение вертикальных деформационных швов в диафрагме назначаются исходя из эпюры ее плановых горизонтальных смещений от действия гидростатического давления с учетом возможных местных деформаций тела плотины, рельефа створа, геологического строения основания. Обязательным следует считать устройство в диафрагме вертикальных швов в местах резкого излома поверхности основания (седловине, буграх, бортах каньона и др.), а также в местах заделки диафрагмы в устои бетонных сооружений и на границах участков основания, сложенных грунтами, резко отличающимися по деформационным свойствам. 9 Количество и местоположение горизонтальных деформационных швов в стальной диафрагме назначают расчетом из условия обеспечения прочности диафрагмы на сжатие, которое возникает вследствие трения о ее поверхность грунтов призмы плотины при их осадке и действия собственного веса диафрагмы. Напряжение в диафрагме определяют по формуле: где QN 1 Ry , An n (1) Q - вес диафрагмы; N - нагрузка на диафрагму от трения грунта; Ry - расчетное сопротивление стали сжатию по пределу текучести; n - коэффициент надежности по ответственности сооружения; An - площадь поперечного сечения диафрагмы. П р и м е ч а н и е . Расчет ведется на единицу длины плотины. Нагрузку на диафрагму на глубине x от трения грунта тела плотины определяют как произведение бокового давления на нее грунта на коэффициент трения грунта по стали: x2 N 1 x 1 1 2 2 3 g f , 2 где (2) 1, 2, 3 – соответственно, плотность грунта верховой и низовой призм плотины и воды; 1, 2 – коэффициенты бокового давления грунта призм плотины на диафрагму; 838 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) g – ускорение силы тяжести; f – коэффициент трения грунта тела плотины по поверхности стальной диафрагмы; x – глубина расположения расчетного сечения от гребня плотины. Расстояние x1 от гребня плотины до первого горизонтального деформационного шва определяют подбором. Задавшись предварительно толщиной диафрагмы и ординатой x1, определяют значения Q(x1) и N(x1), а также проверяют условие прочности. Местоположение второго, третьего и всех последующих швов определяют последовательными расчетами напряженного состояния фрагментов диафрагмы, расположенных между двумя соседними швами с ординатами xn и xn+1. В этом случае нагрузку N(x) вычисляют как разность: N x N x n 1 N x n . (3) 3 В опорном фрагменте диафрагмы в пределах зоны его изгиба, равной x 4 k 4 EI ,в формуле 12.1 учитывают влияние опорного момента и силы трения опоры по основанию (k– коэффициент постели, EI – жесткость диафрагмы). Для предварительного проектирования схемы разрезки диафрагмы горизонтальными деформационными швами рекомендуются графики, приведенные на черт.1. 10 В местах расположения в диафрагме вертикальных швов устраиваются также поперечные (герметичные) деформационные швы в ее опорном элементе по типу, приведенному на черт.2. 839 Ч е р т . 1 . Зависимость расстояния между горизонтальными швами диафрагмы по высоте L, от толщины диафрагмы , величины коэффициента трения грунта по диафрагме f и высоты диафрагмы Н СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) 840 841 1 – диафрагма, соединенная с бетонным зубом; 2 – уплотнение деформационного шва опорного элемента; 3 – опорный элемент диафрагмы; 4 – битумное покрытие; 5 – бетонный зуб Ч е р т . 2 . Устройство деформационного шва в опорном элементе диафрагмы СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) 11 Значения коэффициентов трения песчаных, гравийных и галечниковых грунтов тела плотины или переходных слоев по стальной диафрагме рекомендуется назначать по графикам на черт.3 с последующим их уточнением специальными испытаниями для конкретных случаев. Ч е р т . 3 . Зависимость коэффициента трения грунтов по стальной диафрагме от их крупности и влажности 1 – грунт влажностью 2 – 7%; 2 – грунт влажностью 100%; 3 – грунт при покрытии диафрагмы битумом 12 Окончательные размеры конструктивных элементов профиля плотины, ее подземного контура, толщины диафрагмы, шага деформационных швов уточняют по данным статических, динамических и фильтрационных расчетов плотины. 13 Для определения горизонтальных смещений и прогибов диафрагмы рекомендуется использовать методику ее расчета по схеме балки конечной жесткости на упругом податливом основании, в качестве которого рассматривается низовая призма плотины. Податливость низовой призмы выражается коэффициентом постели k, изменяющимся по ее высоте. Смещение опоры диафрагмы имитируется в расчетной схеме введением в опорное сечение реактивной силы трения Т0 и момента М0 (черт.4). 14 Напряженно-деформированное состояние плотины со стальной диафрагмой рекомендуется рассчитывать упругопластической задачи численными с учетом методами поэтапного в ее постановке возведения упругой и или наполнения водохранилища. При расчете плотины с подвижной в опоре диафрагмой рекомендуется 842 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) учитывать проскальзывание боковых призм плотины по основанию вблизи диафрагмы введением в расчетную схему скользящих опор. В расчетах необходимо учитывать собственный вес с учетом взвешивающего действия воды, гидростатическое давление, силы трения боковых призм по диафрагме и в ее опорном сечении. 15 Исходя из того, что тонкая стальная диафрагма практически полностью передает активную горизонтальную нагрузку низовой призме, общую статическую устойчивость низовой призмы рекомендуется проверять на плоский сдвиг по поверхности основания. Ч е р т . 4 . Схема расчета диафрагмы как балки на упругом основании Р(х) – расчетная нагрузка на диафрагму; dр(х) – реактивные напряжения в грунте низовой призмы; М0, Т0 – соответственно реактивные момент и сила трения, действующие в опоре диафрагмы; хi – смещения диафрагмы; Н – высота диафрагмы 16 Толщину стальной диафрагмы при соответствующем обосновании можно назначать, допуская работу стали в конструкции на пределе ее текучести. Диафрагма должна отвечать требованиям коррозионной долговечности. Для северной строительно-климатической зоны значение толщины стальной диафрагмы с учетом коррозии и оценку ее долговечности рекомендуется производить, исходя из: − расчетных значений скорости равномерной коррозии стали в водно-грунтовой среде ut = 0,004-0,005 мм/год; − графика, приведенного на черт.5; − формулы: 843 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) ut где 17 0,114 0 ,0028 , 1 5,36t 2 (4) t - длительность коррозии, годы. условиях развития язвенной коррозии диафрагму рекомендуется оборудовать системой электрохимической (катодной) защиты. Расчетную скорость язвенной коррозии стальной диафрагмы в условиях северной строительно-климатической зоны рекомендуется принимать 0,02-0,05 мм/год. При монтаже диафрагмы в ней рекомендуется устраивать сплошную полосу заземления. Ч е р т . 5 . Изменение средней скорости коррозии стальной диафрагмы в водно-грунтовой среде Северной строительно-климатической зоны 844 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) ПРИЛОЖЕНИЕ 13 Рекомендуемое РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ ОТКОСОВ ПО СПОСОБУ НАКЛОННЫХ СИЛ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ Согласно требованиям Стандарта, в числе рекомендуемых методов расчета устойчивости откосов грунтовых плотин названы методы, оперирующие с расчлененной на вертикальные элементы призмой обрушения и с произвольной или круглоцилиндрической поверхностью сдвига, удовлетворяющие условиям равновесия в предельном состоянии. В качестве таковых могут быть использованы методы, основанные на гипотезе наклонных сил взаимодействия между элементами призмы обрушения. Угол наклона к горизонту сил взаимодействия может быть определен из условий равновесия призмы обрушения в предельном состоянии, которое достигается пропорциональным изменением характеристик прочности грунтов от расчетных значений tg и с до критических tgк и ск. При произвольной поверхности сдвига для оценки устойчивости призмы обрушения сопоставляют проекции равнодействующих активных сил FE и сил сопротивления RE на направление сил взаимодействия. При круглоцилиндрической поверхности сдвига можно сопоставлять как моменты равнодействующих этих сил F0, R0 относительно оси поверхности сдвига, так и их проекции. Критерием устойчивости призмы обрушения является соотношение: lc F где c R , n (1) lc, c, n - коэффициенты сочетаний нагрузок, условий работы, надежности по ответственности сооружения. Откос устойчив, если обеспечена устойчивость призмы обрушения с наиболее опасной поверхностью сдвига. Проекции равнодействующих определяют из условия равновесия элементов призм обрушения (черт.1) по формулам: Q sin Q cos tg FE RE где C cos cos , (2) Q =qdx – равнодействующая активных сил, действующих на элемент призмы обрушения; 845 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) – угол наклона к оси Х силы взаимодействия Е между элементами призмы обрушения; dx – ширина призмы; – угол отклонения силы Q от вертикали; – угол наклона элемента поверхности сдвига к горизонту; C = cds – сила сцепления, действующая на элемент поверхности сдвига, длина дуги которого ds. Ч е р т . 1 . Схема сил, действующих на элемент призмы обрушения Моменты равнодействующих определяют по формулам: R o r где F o r Q sin Q cos sin C cos b sin r cos cos cos , (3) где r – радиус поверхности сдвига; b – возвышение точки приложения силы Q над поверхностью сдвига. Угол в обоих случаях допустимо определять по приближенной зависимости: dx . dx 846 (4) СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) Устойчивость откоса в предположении круглоцилиндрической поверхности сдвига можно проверять по формулам 2 и 3. Отношения R0/F0 и RЕ/FЕ - разные механические понятия, поэтому оценки устойчивости по ним получаются разными. Однако эти оценки совпадают при R/F = 1 и достаточно близки при R/F 1,3. Если принять в качестве универсальной оценки устойчивости отношение tg/tgk=c/ck, т.е. подобрать такие значения характеристик прочности, при которых R0 = F0 и RЕ = FЕ, результаты расчета обоими способами должны совпадать. Такой расчет может служить контролем правильности определения угла , т.е. соблюдения условий равновесия призмы обрушения в предельном состоянии для найденной наиболее опасной поверхности сдвига. Влияние воды, насыщающей откос, допускается учитывать двумя способами: − вес грунта в пределах каждого элемента определяют с учетом ее капиллярного поднятия, а по контуру элемента (поверхности откоса, поверхности сдвига и плоскостям раздела между элементами) определяют давление воды фильтрационным расчетом; − вес грунта элемента определяют с учетом его взвешивания водой; на уровне ее поверхности к грунту прилагают капиллярные силы, и к насыщенному водой объему грунта элемента прилагают фильтрационные силы, определяемые расчетом. Оба способа дают тождественные результаты и распространяются на неустановившуюся фильтрацию, в том числе при незавершенной консолидации грунта. При вычислении активной силы FЕ и активного момента F0 давление воды по плоскостям раздела можно не учитывать: в сумме они равны нулю. При вычислении F0 можно не учитывать также давление воды по круглоцилиндрической поверхности сдвига, т.к. его момент равен нулю. Влияние сейсмических воздействий на откос определяют в форме объемных сейсмических сил, действующих на объем грунта каждого элемента с учетом его насыщения водой, и изменения давления воды на поверхность откоса в пределах элемента. В расчеты откосов с учетом сейсмических воздействий вводят динамические характеристики прочности грунтов, если они отличаются от статических, а также в соответствующих случаях учитывают возникновение избыточного порового давления как следствия сейсмических толчков. Сейсмические воздействия относятся к особым нагрузкам; при их учете другие особые нагрузки можно не учитывать. 847 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) ПРИЛОЖЕНИЕ 14 Рекомендуемое ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ДИАФРАГМ И ИХ ВЛИЯНИЯ НА РАБОТУ ПЛОТИНЫ 1 При расчете влияния асфальтобетонных диафрагм на работу плотины, асфальтобетон в диафрагме рассматривается как тяжелая жидкость с коэффициентом бокового давления n, равным показателю его ползучести (n < 1). Значения показателя ползучести, зависящие от состава асфальтобетона и от вязкости битума в его составе (от температуры асфальтобетона в конструкции), приведены в таблице 1. Таблица 1 Зависимость показателя ползучести асфальтовых материалов(n) от вязкости структурированного в их составе битума(,40) и от объемной концентрации в их составе минеральной части (Сv) Вязкость битума в составе асфальтобетона при сорокаминутном сопротивлении ,40, пуаз Сv 106 107 108 109 1010 1011 1012 0,5 0,69 0,66 0,62 0,58 0,51 0,41 0,27 0,6 0,58 0,57 0,55 0,53 0,48 0,37 0,25 0,7 0,46 0,47 0,47 0,45 0,40 0,32 0,21 0,8 0,30 0,32 0,34 0,34 0,32 0,25 0,16 0,9 0,15 0,16 0,16 0,16 0,15 0,13 0,08 2 Напряженно-деформированное состояние диафрагмы определяется из условия, что поведение асфальтобетона в диафрагме под нагрузкой описывается соотношением: где tn , A (1) − относительная деформация асфальтобетона в диафрагме; t − время работы асфальтобетона в диафрагме при напряжении ; A − модуль жесткости асфальтобетона (модуль деформации, приведенный ко времени нагружения 1 сек). 3 При расчетном определении сохранения прочности и сплошности асфальтобетонных диафрагм в теле плотины следует ориентироваться на следующие положения, установленные на основе натурных наблюдений: 848 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) − асфальтобетон в диафрагме ни при каких условиях ни разрушится, если действующие в нем напряжения не превышают предела его длительной прочности дл.пр (равный пределу его текучести); − при действии в диафрагме напряжений, превышающих предел текучести асфальтобетона, диафрагма не разрушится, если величина напряжений действующих в расчетной ее зоне в рассматриваемый момент времени не превышает их допустимые значения. Действующие в асфальтобетоне диафрагмы в момент времени t напряжения могут быть определены по формуле: нач кон e 1 n ln t , (2) или по формуле: нач . tm (3) Допустимые их значения определяются по соотношению: R0 . tm (4) В формулах 1 – 4: нач. – начальное (взятое за исходное) напряжение в асфальтобетоне конструкции; t – время наблюдения (расчетное время), сек.; m – показатель длительной прочности асфальтобетона конструкции; его примерные значения, зависящие от состава асфальтобетона и от вязкости битума в его составе при расчетной температуре, приведены в таблице 2; R0 – предел прочности асфальтобетона диафрагмы при рассматриваемых условиях и схеме его нагружения, приведенной к односекундному сопротивлению. При интенсивности нарастания напряжений в конструкции превышающих интенсивность их релаксации, расчет диафрагмы ведется по допустимым скоростям относительных деформаций асфальтобетона диафрагмы (в некоторых случаях – по допустимым предельным их значениям для асфальтобетона диафрагмы). Случайные трещины (швы) в асфальтобетоне диафрагмы с течением времени закрываются и омоноличиваются, но только после того, как в трещине (шве) появляются сжимающие напряжения. Если значения сжимающих напряжений не превышают предел текучести (предел длительной прочности) асфальтобетона, трещины закрываются, но как только значение напряжения обжатия обж. превысит предел текучести асфальтобетона, 849 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) трещина в нем начинает омоноличиваться. Время омоноличивания трещины (шва) может быть определено по соотношению: Таблица 2 Зависимость показателя длительной прочности асфальтовых материалов (m) от вязкости структурированного в их составе битума (,40) и от объемной концентрации в их составе минеральной части (Сv). Вязкость битума в составе асфальтобетона при сорокаминутном сопротивлении ,40, пуаз Сv 106 107 108 109 1010 1011 1012 0,5 0,24 0,29 0,36 0,43 0,34 0,18 0,08 0,6 0,24 0,28 0,32 0,38 0,31 0,17 0,09 0,7 0,24 0,27 0,32 0,32 0,26 0,16 0,10 0,8 0,22 0,26 0,30 0,25 0,21 0,16 0,11 0,9 0,22 0,25 0,23 0,19 0,14 0,12 0,12 t 113,26 3,46 обж . , час дл.сж . П р и м е ч а н и е – Соотношение действительно лишь при условии обж. дл.сж. . 850 (5) СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) ПРИЛОЖЕНИЕ 15 Справочное ОСНОВНЫЕ ВИДЫ НАРУШЕНИЙ В ПЛОТИНАХ ИЗ ГРУНТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ И СПОСОБЫ ИХ РЕМОНТА Таблица 1 № п/п Нарушения (отказ) Способыобнаружен Причинынарушени ия 2 я 3 Исследования по устранению Способы ремонта нарушения 4 5 6 1 Вертика Визуальн льные ые наблюдения поверхностные поперечные трещины на гребне Разница Повероч осадок на ные расчеты различных осадок. участках плотины Инженерногеологические изыскания 2 Вертика льные продольные наружные трещины на гребне ядра вблизи его верховой грани по контакту с переходными зонами Продоль ные трещины откола большой протяженности при значительных горизонтальных смещениях и Визуальн ые наблюдения, измерение осадок ядра со стороны верхнего (осадка больше) и нижнего (осадка меньше) бьефа Значитель ная осадка верховой призмы во время первого заполнения водохранилища или землетрясения Заделка трещин песком, если они неглубокие (выше ФПУ). Глубокие трещины заделываются при сниженном УВ несколькими способами: − - проходка траншей с последующей заделкой глинистым грунтом; − - создание «стены в грунте»; − -инъекцирование верхней части плотины Инженер Заделка нопеском неглубоких геологические трещин, проход изыскания. траншеи и заделка Поверочные глубоких трещин расчеты осадок (при сниженном уровне воды в бьефе) Визуальн ые наблюдения; показания пьезометров − увеличение нагрузок на гребне; − подъем поверхности депрессии; − сейсмические воздействия; − фильтрационн ые исследования; − инженерногеологические исследования; − температурны е расчеты; 3 851 Ремонт низовой части плотины (пригрузка, создание дренажа, уположение откоса) СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) 2 3 деформации нижней части откоса, развитие трещин в течение короткого времени 4 5 Наличие воронок и просадок на гребне грунтовой плотины с ядром, увеличение фильтрационног о расхода Внутрен ние продольные горизонтальные трещины при наличии в основании сильносжимаем ых грунтов 6 Внутрен ние продольные горизонтальные трещины в поверхностной зоне плотины 7 Выход фильтрационны х вод на низовой откос 8 Заилени е обратных фильтров дренажей Визуальн ые наблюдения Визуальн ые и инструментальны е наблюдения увеличивающегос я фильтрационного расхода при первом заполнении Визуальн ые наблюдения ходов сосредоточенной фильтрации 4 − температурные воздействия (промерзание– оттаивание); снижение прочностных свойств грунтов в теле плотины и основании Внутренн ие горизонтальные трещины отрыва Разница в величине осадок на неоднородном основании с сильносжимаемы ми слоями Промерза ние поверхностной толщи грунта при незавершенных осадках 5 − расчеты устойчивости Дополни тельные инженерногеологические изыскания с бурением скважин с целью установления мест отрыва Анализ данных изысканий. Дополнительны е инженерно -геологические изыскания Уточнен ие места деформаций. Дополнительны е инженерно -геологические изыскания с бурением скважин, использованием геофизических методов т.п. Визуальн Образова Фильтра ые наблюдения, ние ционные показания слабофильтрующ исследования, пьезометров их слоев в теле расчеты плотины устойчивости Показани Заиление Фильтра я пьезометров обратных ционные перед дренажом фильтров исследования (уменьшение разности уровней воды в дренаже и ближайшем пьезометре) 852 6 − снижение уровня воды в водохранилище; − цементация− инъекция; − создание «стены в грунте» − полная сработка водохранилища; − инъекция основания − сработка водохранилища; − разработка траншеи в месте выхода сосредоточенного фильтрационного потока и заделка грунтом; − инъекция − устройство наслонного дренажа; − укрепление откоса Ремонт или замена дренажа СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) 2 9 Разруше ние бетонного крепления верхового откоса, швов между плитами 3 Визуальн ые наблюдения деформаций плит, их разрушений, выноса материалов подготовки изпод плит 4 Температ урные и гидродинамическ ие воздействия при сработке водохранилища, волновые воздействия 5 Оценка состояния отдельных участков крепления для решения вопроса о целесообразнос ти его ремонта или замены 6 − сработка водохранилища; − разборка разрушенных участков крепления; − замена крепления или его ремонт, сопряжение с сохранившимися участками Содержание Стр. 853 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Нормативные ссылки ………………………………………………… Термины и определения ……………………………………………… Общие положения …………………………………………………….. Физико-механические, фильтрационные и теплофизические характеристики грунтов ………………………………………………………… Земляные насыпные плотины ………………………………………. Требования к материалам ………………………………………………. Откосы и гребень плотины ……………………………………………. Крепление откосов ……………………………………………………… Противофильтрационные устройства ………………………………… Дренажные устройства ………………………………………………….. Обратные фильтры ……………………………………………………… Сопряжение тела плотины с основанием, берегами и бетонными сооружениями …………………………………………………………….. Требования к реконструкции плотины ………………………………. Земляные намывные плотины ……………………………………… Требования к материалам ………………………………………………. Фракционирование грунта в теле плотины …………………………… Очертание и крепление откосов плотины …………………………….. Требования к реконструкции плотины ……………………………….. Каменноземляные и каменно-набросные плотины ………………. Требования к материалам ……………………………………………… Очертания откосов плотины ……………………………………………. Противофильтрационные устройства …………………………………. Требования к основаниям плотин. Сопряжение плотин с основанием и бортами Требования к охране окружающей среды …………………………. Основные положения расчета плотин ……………………………… Обоснование необходимости ремонта (реконструкции) плотин. Виды ремонтных работ ……………………………………………….. Приложение 1.Справочное Приложение 2. Рекомендуемое Приложение 3. Рекомендуемое Приложение 4. Обязательное Термины и определения, применяемые при строительстве грунтовых плотин …………. Графики сравнительной экономической оценки отдельных видов грунтовых плотин Условия необходимости учета порового давления …………………………………….. Контроль состояния сооружений и оснований в период строительства и эксплуатации 854 1 3 7 10 17 18 20 22 26 32 37 38 42 43 48 50 51 53 54 55 60 60 63 64 66 77 81 85 88 92 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) Приложение 5. Рекомендуемое Приложение 6. Рекомендуемое Приложение 7. Рекомендуемое Приложение 8. Рекомендуемое Приложение 9. Рекомендуемое Приложение 10. Рекомендуемое Приложение 11. Обязательное Приложение 12. Рекомендуемое Приложение 13. Рекомендуемое Приложение 14. Рекомендуемое Приложение 15.Справочное Теплофизические характеристики грунта …. Конструкция плотин, возводимых способом отсыпки грунтов в воду ……………………. Определение крутизны волноустойчивого неукрепленного откоса плотин из песчаного грунта при «профилединамического равновесия» ……………………………………….. Конструкция сопряжения грунтовых противофильтрационных устройств со скальным основанием …………………………………. Потери грунта при намыве земляных плотин Расчет нормы отмыва грунта при возведении земляных намывных плотин …………. Расчеты границ зон фракционирования и осредненного зернового состава намытого грунта в поперечном сечении плотины …… Проектирование плотин со стальными диафрагмами ……………………………………. Расчет устойчивости откосов по способу наклонных сил взаимодействия …………… Особенности расчета асфальтобетонных диафрагм и их влиянии на работу плотины .. Основные виды нарушений в плотинах из грунтовых материалов и способы их ремонта …………………………………………….. 855 95 100 104 106 108 110 112 117 125 128 131 СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) СНиП 2.06.05-84* Плотины из грунтовых материалов Разработаны ОткрытымАкционерным Обществом «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева» Открытым Акционерным Обществом "ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева" (канд.техн.наук А.П.Пак – руководитель темы, доктора техн.наук Е.Н.Беллендир, В.Б.Глаговский, д.т.н. , Гольдин А.Л. ВНЕСЕН ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ С введением в действие СНиП 2.06.05- «Плотины из грунтовых материалов » с утрачивает силу СНиП 2.06.05-84* «Плотины из грунтовых материалов » с 856
