ПТО

СВОД ПРАВИЛ

ПЛОТИНЫ ИЗ ГРУНТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

АКТУАЛИЗИРОВАННАЯ РЕДАКЦИЯ

СНиП 2.06.05-84*

СП 39.13330.2012

ОКС 93.160

скачать СП 39.13330.2012

 

Дата введения

1 января 2013 года

 

Предисловие

 

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ “О техническом регулировании”, а правила разработки – Постановлением Правительства Российской Федерации от 19 ноября 2008 г. N 858 “О порядке разработки и утверждения сводов правил”.

 

Сведения о своде правил

 

1. Исполнители – ОАО “ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева”.
2. Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 “Строительство”.
3. Подготовлен к утверждению Департаментом архитектуры, строительства и градостроительной политики.
4. Утвержден Приказом Министерства регионального развития Российской Федерации (Минрегион России) от 29 декабря 2011 г. N 635/18 и введен в действие с 1 января 2013 г.
5. Зарегистрирован Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт). Пересмотр СП 39.13330.2010 “СНиП 2.06.05-84*. Плотины из грунтовых материалов”.

 

Информация об изменениях к настоящему своду правил публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе “Национальные стандарты”, а текст изменений и поправок – в ежемесячно издаваемых информационных указателях “Национальные стандарты”. В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе “Национальные стандарты”. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования – на официальном сайте разработчика (Минрегион России) в сети Интернет.

 

1. Область применения

 

Настоящий свод правил распространяется на проектирование новых и реконструкцию существующих плотин (или напорных дамб) из грунтовых материалов (земляных насыпных и намывных, каменно-земляных и каменно-набросных), входящих в состав систем различных видов строительства (энергетического, гидроэнергетического, мелиоративного).

При проектировании плотин, предназначенных для строительства в сейсмических районах, на просадочных и набухающих грунтах, а также на площадках, подверженных оползням, селям и карсту, надлежит учитывать дополнительные требования, предъявляемые к строительству сооружений в указанных условиях.

 

2. Нормативные ссылки

 

СП 23.13330.2011 “СНиП 2.02.02-85. Основания гидротехнических сооружений”

СП 58.13330.2012 “СНиП 33-01-2003. Гидротехнические сооружения. Основные положения”

ГОСТ 19185-73. Гидротехника. Основные понятия. Термины и определения

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

Примечание. При пользовании настоящим сводом правил 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 сводом правил следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный материал отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

 

3. Термины и определения

 

Термины и определения, использованные в настоящем своде правил, приведены в трактовке ГОСТ 19185, СП 23.13330 и СП 58.13330.

 

4. Общие положения

 

4.1. Инженерные изыскания, в том числе инженерно-геодезические, инженерно-геологические, гидрометеорологические, необходимые для проектирования и строительства плотин из грунтовых материалов, следует проводить с учетом требований СП 58.13330, специфики гидротехнического строительства и дополнительными исходными данными, содержащимися в задании на проектирование и учитывающими конкретные условия проектируемого объекта.

Объем и методика инженерно-геологических изысканий, площадь и глубина изучения инженерно-геологического разреза должны соответствовать стадии проектирования, сложности природной обстановки, типу и параметрам плотины.

4.2. Плотины из грунтовых материалов в зависимости от материала их тел и противофильтрационных устройств, а также способов возведения подразделяют на типы, основные из которых указаны в таблице 1.

 

Таблица 1

 

Тип плотины	Отличительные признаки
Земляная насыпная (раздел 5)	Грунты от глинистых до гравийно-галечниковых; отсыпают насухо с уплотнением или в воду
Земляная намывная (раздел 6)	Грунты от глинистых до песчано-гравийных и гравийно- галечниковых; намывают средствами гидромеханизации
Каменно-земляная (раздел 7)	Грунты тела – крупнообломочные; противофильтрационных устройств – от глинистых до мелкопесчаных
Каменно-набросная (раздел 7)	Грунты тела – крупнообломочные; противофильтрационные устройства из негрунтовых материалов или комбинированные: грунт + инъекция и т.п.

 

4.3. Тип плотины (таблица 1) следует выбирать в зависимости от топографических и инженерно-геологических условий основания и берегов, гидрологических и климатических условий района строительства, величины напора воды, наличия грунтовых строительных материалов, сейсмичности района, общей схемы организации строительства и производства работ, особенностей пропуска воды для нужд строительства, сроков ввода в эксплуатацию и условий эксплуатации плотины.

Тип и конструкцию плотины следует выбирать на основании технико-экономического сравнения вариантов, учитывающих технологию строительных работ, а также общую компоновку гидроузла. Сравниваемые варианты должны иметь одинаковую степень проработанности и надежности. Для возведения плотины из грунтовых материалов надлежит предусматривать использование грунта и камня, полученных из полезных выемок или карьеров.

4.4. Возведение плотин из грунтовых материалов возможно как на скальных, так и на нескальных грунтах основания.

Возведение плотин I и II классов на нескальных грунтах основания, содержащих водорастворимые включения, допускается только после проведения исследований скорости рассоления и выщелачивания и учета этих процессов при оценке фильтрационного расхода, устойчивости и деформируемости сооружения. Для предотвращения выщелачивания грунтов основания могут предусматриваться различные конструктивные меры (например, устройство понуров, зубьев, завес, подача насыщенных растворов в основание плотины и др.).

При строительстве плотин из грунтовых материалов на торфяном и заторфованном основании необходимо выполнять прогноз разложения торфа во времени и учету этого процесса при обосновании устойчивости сооружения.

Плотины на илистых грунтах допускается возводить только при надлежащем обосновании.

4.5. При оценке качества грунтов нескального основания надлежит обращать особое внимание на наличие в нем:

суффозионных и просадочных грунтов;

грунтов, в которых при возведении плотины может развиваться поровое давление в связи с их консолидацией (Приложение А).

4.6. При оценке качества скального основания следует обращать особое внимание на наличие в нем:

покровных отложений;

неустойчивых массивов, обрушение которых может существенно повлиять на строительство и эксплуатацию плотины;

зон разломов и трещин разгрузки, ориентированных вдоль долины;

трещин, заполненных малопрочными или легковымываемыми грунтами;

тектонических нарушений;

ослабленных зон, которые могут под влиянием фильтрации и насыщения их водой оказаться неустойчивыми и разрушаться;

участков карста.

4.7. При проектировании плотин из грунтовых материалов следует учитывать способ производства работ по их возведению. Для каждого элемента плотин должны быть разработаны технические условия на его возведение с учетом материала, способа производства работ, климатических, инженерно-геологических и других местных условий, предусматривать также контроль качества работ, обеспечивающего надежную работу плотин. Технические условия могут изменяться и уточняться в процессе строительства.

4.8. При проектировании плотин, предназначенных для строительства в северной строительно-климатической зоне, надлежит учитывать изменение физико-механических свойств грунтов при замерзании и оттаивании, температурно-влажностные изменения в теле плотин при расчетах напряженно-деформированного состояния и устойчивости откосов.

4.9. В проектах плотин необходимо предусматривать специальный проект применения контрольно-измерительной аппаратуры (КИА) для проведения натурных наблюдений за работой сооружения как в процессе строительства, так и в период его эксплуатации. Контроль состояния плотин в период строительства и эксплуатации производится в соответствии с рекомендациями Приложения Б.

4.10. Реконструкцию плотин из грунтовых материалов следует осуществлять при необходимости:

повышения требований к надежности сооружения и условиям его эксплуатации;

повышения экономичности сооружения за счет затрат на его эксплуатацию;

увеличения призмы регулирования водохранилища;

выполнения дополнительных требований по охране природной среды.

4.11. Проектами реконструкции плотин из грунтовых материалов должны быть учтены результаты обследований эксплуатируемого сооружения и необходимость реконструкции сопрягающихся с ним сооружений (водосливных плотин, водосливов, зданий ГЭС, шлюзов, рыбопропускных сооружений и др.).

 

Физико-механические, фильтрационные и теплофизические

характеристики грунтов, используемых для возведения плотин

 

4.12. Для проектирования плотин и дамб из грунтовых материалов необходимо определить содержание в грунтах водорастворимых солей, а также органических примесей и степень их разложения. Для камня и крупнообломочных пород следует определять водопоглощение.

Характеристики грунтов (прочностные, деформационные, фильтрационные) следует определять в соответствии с ГОСТ 26263 с учетом состояния плотности, влажности и температуры, в котором грунты будут находиться в плотине в процессе ее строительства и эксплуатации; для плотин I класса – с учетом последовательности возведения и вида напряженно-деформированного и температурно-влажностного состояния.

4.13. Для проектирования плотин I и II классов следует также определять:

сопротивление сжатию и коэффициент размягчаемости исходной горной породы – для камня и крупнообломочных грунтов;

фильтрационные и прочностные характеристики намытых и уложенных отсыпкой в воду грунтов с учетом анизотропии;

прочность на одноосное растяжение  (в случаях необходимости проверки трещиностойкости глинистых противофильтрационных устройств плотин и дамб);

угол внутреннего трения и удельное сцепление для каменной наброски при различной степени заполнения ее пустот льдом (в случае льдообразования в низовой призме).

4.14. Характеристики грунтов, предназначенных для укладки в тело плотин и дамб, а также грунтов их оснований следует устанавливать по материалам инженерно-геологических и геомеханических исследований.

При проектировании грунтовых сооружений I и II классов характеристики используемых смесей определяют путем специальных исследований.

Характеристики грунтов намывных плотин устанавливают с учетом данных о плотинах – аналогах, возведенных из карьерных грунтов, близких по зерновому составу и форме частиц к грунтам проектируемого сооружения или результатам проведения опытного намыва.

При назначении характеристик грунтов намывных плотин надлежит учитывать фильтрационные и прочностные характеристики с учетом анизотропии.

Для неоднородных земляных намывных плотин (см. 6.10) физико-механические характеристики намытого грунта следует определять отдельно для каждой зоны.

4.15. Нормативные и расчетные значения характеристик грунтов (плотность, прочностные, деформационные и фильтрационные показатели и т.д.) следует устанавливать путем статистической обработки результатов полевых и лабораторных определений.

Расчетные значения характеристик намываемого грунта (песчаного, гравийного, галечникового) выше уровня воды в прудке могут приниматься по таблице 2 с корректировкой по результатам опытного намыва.

 

Таблица 2

 

┌───────────────────────┬────────────────┬────────────────────┬───────────┐

│         Грунт         │Плотность сухого│  Угол внутреннего  │Коэффициент│

│                       │грунта ро , т/м3│       трения       │фильтрации │

│                       │         d      │  водонасыщенного   │ k, м/сут  │

│                       │                │  грунта фи, град   │           │

├───────────────────────┼────────────────┼────────────────────┼───────────┤

│Песок:                 │                │                    │           │

│ пылеватый             │  1,35 – 1,50   │      22 – 24       │ 0,5 – 5   │

│ мелкий и средний      │  1,45 – 1,60   │      24 – 30       │   2 – 25  │

│ крупный               │  1,55 – 1,65   │      30 – 32       │   5 – 35  │

│ гравелистый           │  1,60 – 1,75   │      32 – 34       │  10 – 50  │

│Гравийный с содержанием│  1,70 – 1,90   │      34 – 36       │     > 30  │

│песка < 50%            │                │                    │           │

├───────────────────────┴────────────────┴────────────────────┴───────────┤

│    Примечания. 1.  Данные  приведены  для  грунтов  с  плотностью частиц│

│ро  = 2,65 – 2,70 т/м3.                                                  │

│  s                                                                      │

│    2.  Большие  значения  плотности  ро   и  коэффициента  фильтрации  k│

│                                        d                                │

│относятся  к  грунту  с  зернами  окатанной  формы,  меньшие  –  к грунту│

│с неокатанными зернами.                                                  │

│    3. Большие значения угла  внутреннего  трения  относятся  к  грунту с│

│неокатанными зернами, меньшие – к грунту с зернами окатанной формы.      │

│    4. При учете анизотропии  намытых  песчаных  грунтов  рекомендуется в│

│расчетах фильтрации и устойчивости откосов намывных плотин корректировать│

│приведенные значения коэффициента фильтрации и  угла  внутреннего  трения│

│согласно опытным данным.                                                 │

└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

 

Плотность сухого грунта для частей намывных плотин, намытых под воду, следует принимать как среднее арифметическое плотности сухого грунта  и плотности  намываемого грунта в максимально рыхлом состоянии.

Прочностные характеристики крупнообломочных грунтов допускается определять по аналогам и на основе моделирования их составов и проведения испытаний на модельных смесях.

4.16. Показатели физико-механических характеристик грунта для сооружения в целом или отдельных его частей устанавливают при расчетной плотности , определяемой с доверительной вероятностью .

4.17. Плотность сложения грунта может назначаться переменной по высоте земляных насыпных, каменно-набросных плотин с учетом:

изменчивости состава и свойств грунтового материала в карьере и расположения грунта в теле плотины (как по высоте, так и по элементам профиля);

нагрузок от вышележащих слоев грунта;

напряженно-деформированного состояния;

способа отсыпки и уплотнения грунтового материала и интенсивности возведения.

Для плотин, отсыпаемых из карьеров, в случае неоднородности их состава и свойств по его площади и (или) по глубине плотность укладки грунта назначают в соответствии с 4.15, исходя из конкретных грунтовых условий разрабатываемого участка месторождения.

Для плотин, возводимых в сейсмических районах, плотность сложения грунта в верхней части их профиля должна назначаться в соответствии с требованиями проекта. Размеры этой части определяют расчетом в зависимости от конструкции плотины.

Окончательно необходимую плотность сложения грунта принимают по результатам сравнения технико-экономических показателей разрабатываемых вариантов.

4.18. В проектах необходимо предусматривать геотехнический контроль состояния тела и основания плотины в процессе ее возведения.

4.19. Для плотин I и II классов из грунтовых материалов следует предусматривать опытные отсыпку и укатку или намыв грунтов на участках, предпочтительно располагаемых в пределах профильных объемов проектируемого сооружения, для отработки технологии строительных работ, уточнения расчетных характеристик, а для намывных плотин и плотин, возводимых отсыпкой грунта в воду, также для определения фракционирования грунта по длине откоса намыва.

Плотность крупнообломочных грунтов каменно-земляных и каменно-набросных плотин III и IV классов допускается назначать по аналогам с учетом зернового состава грунта, прочности камня на сжатие, толщины отсыпаемого слоя, а также методов его уплотнения.

Для плотин с негрунтовыми противофильтрационными элементами (диафрагма, экран) плотность сложения грунта назначается с учетом требований ограничения деформаций этих элементов для исключения расстройства деформационных швов.