Инструкция по проектированию гидротехнических сооружений в районах распространения вечномерзлых грунтов Дата введения IV квартал 1983 г
|
Скачать 480.73 Kb.
|
|
ВСН 30-83 ------------------------- Минэнерго СССР ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ Инструкция по проектированию гидротехнических сооружений в районах распространения вечномерзлых грунтов Дата введения IV квартал 1983 г. ВНЕСЕНЫ Всесоюзным ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательским институтом гидротехники им. Б.Е.Веденеева УТВЕРЖДЕНЫ совместным решением Минэнерго СССР, Минречфлота РСФСР Минморфлота СССР от 8 июля 1983 г. ВЗАМЕН раздела 7 СН 353-66 "Инструкция по проектированию гидротехнических сооружений в районах распространения вечномерзлых грунтов" регламентирует особенности проектирования гидротехнических сооружений, возводимых в районах распространения вечномерзлых грунтов. Нормативный документ разработан взамен раздела 7 "Речные гидротехнические сооружения" СН 353-66 "Указания по проектированию населенных мест, предприятий, зданий и сооружений в северной строительно-климатической зоне" и выпускается по согласованию с Госстроем СССР (письмо N ИИ-521-1 от 28.01.83). Требования Инструкции направлены на повышение эффективности капитальных вложений и надежности сооружений, проектируемых и возводимых в районах распространения вечномерзлых грунтов. Инструкция предназначена для работников проектных, строительных, научных организаций и учебных заведений. ПРЕДИСЛОВИЕ "Инструкция по проектированию гидротехнических сооружений в районах распространения вечномерзлых грунтов" разработана во ВНИИГ имени Б.Е.Веденеева и в Ленинградском отделении института Гидропроект им. С.Я.Жука (Минэнерго СССР) с участием институтов Гипроречтранс (Минречфлота РСФСР) и Ленморниипроекта (Минморфлота СССР). Инструкция составлена по результатам научно-исследовательских работ, связанных с исследованиями, изысканиями, проектированием и строительством гидротехнических сооружений в условиях Крайнего Севера, а также с учетом опыта проектирования и строительства ряда гидротехнических сооружений, в том числе: Вилюйских-I и II, Усть-Илимской, Колымской, Зейской, Хантайской, Курейской, Бурейской и других ГЭС. Общее руководство исследованиями и разработкой Инструкции осуществлял Л.И.Кудояров. Ответственными исполнителями по отдельным разделам Инструкции были: от ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева: А.П.Пак, Д.Д.Сапегин, А.И.Федоренко, В.В.Тетельмин, А.В.Швецов, В.А.Логунова, В.Н.Губарь, Л.П.Трапезников, М.С.Ламкин, В.Б.Судаков, В.М.Матюшин, Н.Ф.Щавелев, А.П.Епифанов, Л.М.Гаркун, В.И.Сильницкий, Е.А.Смирнов, В.Д.Глебов, В.С.Кузнецов, В.М.Придорогин, Д.Д.Лаппо, Г.Л.Рубинштейн, Л.В.Мошков, Н.А.Елисеев, В.А.Буханов, О.С.Лигун, С.М.Алейников, И.Н.Соколов, В.М.Давиденко; от Ленгидропроекта: С.А.Фрид, Н.Ф.Кривоногова, Г.Я.Гевирц, Е.Д.Лосев, А.Г.Кузнецов, А.И.Ермолаев, Б.П.Ферингер; от Гипроречтранса: В.Э.Даревский; от Ленморниипроекта: Ф.А.Мартыненко и В.Г.Апельсин. Руководители работы: от ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева - А.П.Пак, от Гидропроекта им. С.Я.Жука - С.А.Фрид. 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1.1. Нормы настоящей Инструкции должны соблюдаться при проектировании новых и реконструируемых гидротехнических сооружений в районах распространения вечномерзлых грунтов. Примечание. В настоящей Инструкции изложены основные положения, содержащие дополнительные и специальные требования, связанные с особенностями природных условий рассматриваемых районов. При проектировании сооружений в этих районах надлежит руководствоваться также соответствующими СНиП с выполнением требований настоящей Инструкции. 1.2. При проектировании сооружений в рассматриваемых районах следует учитывать нижеперечисленные особенности: отрицательную среднегодовую температуру воздуха, большую суточную и годовую амплитуду температур воздуха (абсолютная максимальная 41 °С, абсолютная минимальная минус 70 °С), продолжительный зимний период (до 305 суток); наличие вечномерзлых грунтов в виде сплошной, слоистой, прерывистой или островной мерзлоты; существенное изменение физико-механических характеристик льдистых грунтов при их оттаивании, вплоть до полной потери ими несущей способности и водоупорности; развитие мерзлотных процессов и явлений (бугров пучения, наледей, термокарста, солифлюкции, морозобойных трещин) в основании, береговых примыканиях и в теле грунтовых гидротехнических сооружений; тяжелые ледовые условия и возможность значительных ледовых нагрузок и воздействий (толщина льда свыше 1,5 м); значительные отложения снега, в том числе в пазухах недостроенных сооружений; высокую неравномерность стока с частым наличием пиков расходов не только весной, но и в летне-осенний период; бурные весенние паводки с сильными ледоходами; большую амплитуду расчетных уровней воды и, как правило, низкие зимние меженные уровни; полное перемерзание средних и малых водотоков. 1.3. При проектировании гидротехнических сооружений в указанных районах необходимо соблюдать требования действующих в стране законодательств по охране природы, обеспечению воспроизводства природных богатств и улучшению окружающей человека среды. При проектировании следует предусматривать мероприятия, обеспечивающие минимальное нарушение природной среды (раздел 11 настоящей Инструкции). 1.4. При проектировании гидротехнических сооружений в рассматриваемых районах необходимо предусматривать проведение дополнительных исследований, связанных с особенностями строительства и эксплуатации сооружений в данных районах. Допускается составление индивидуальных технических условий, учитывающих особенности конкретного района строительства и развивающих требования настоящей Инструкции. Указанные технические условия утверждаются в установленном порядке. 2. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ 2.1. При проектировании гидротехнических сооружений и их оснований необходимо принимать один из следующих принципов строительства: принцип I - вечномерзлые грунты в основании сохраняются в процессе строительства и в течение всего заданного периода эксплуатации, а талые грунты промораживаются, обеспечивая водонепроницаемость и фильтрационную прочность противофильтрационного устройства сооружения, основания и его контакта с сооружением; принцип II - допускается оттаивание вечномерзлых грунтов в процессе строительства и эксплуатации либо предусматривается их искусственное оттаивание на заданную глубину до начала или в процессе возведения сооружений. Примечания: 1. На разных по длине участках одного сооружения и для разных сооружений одного гидроузла допускается использование обоих принципов. Окончательный выбор принципа строительства должен быть установлен технико-экономическим сопоставлением вариантов. 2. При проектировании сооружении или их частей с использованием принципов I и II особое внимание должно уделяться конструированию зоны их контакта. В частности, допускается рассматривать целесообразность применения поперечных замораживающих установок (тепловая шпонка), обеспечивающих защиту мерзлой части оснований или сооружений от отепляющего воздействия талой части. 2.2. При проектировании гидротехнических сооружений в рассматриваемых районах в соответствии с указаниями п.1.3 следует предусматривать мероприятия: по подготовке ложа водохранилища к затоплению, направленные на охрану качества воды; по выполнению гидротехнических противоэрозионных работ в природоохранной зоне побережья водохранилища, ограничивающих водную эрозию и развитие термокарста; по обеспечению сохранения рыбных запасов и рыборазведения; по разработке инженерных защитных сооружений для разведанных месторождений полезных ископаемых, попадающих в зону затопления водохранилища; по рекультивации площадей земли, занимаемой карьерами, после их использования; по обеспечению нормального увлажнения береговой зоны с целью сохранения и улучшения продуктивности естественных ландшафтов и сельскохозяйственных угодий. 2.3. Тип, конструкцию и методы возведения проектируемых сооружений следует выбирать на основании технико-экономического сравнения вариантов с учетом: выбранного принципа строительства; класса сооружения; условий пропуска строительных расходов воды; гидрометеорологических условий района строительства. 2.4. Металлические конструкции гидротехнических сооружений следует проектировать с учетом требований, предъявляемых к металлу, работающему в условиях низких отрицательных температур. 2.5. Конструкции из льда или с использованием льда допускается применять для временных сооружений (перемычки, дамбы и т.д.), а при наличии обоснования - для постоянных причальных сооружений. 2.6. При проектировании гидротехнических сооружений I-III классов в рассматриваемых районах следует предусматривать установку специальной контрольно-измерительной аппаратуры (КИА) для наблюдений за: температурным режимом оснований сооружений, скальных массивов, окружающих подземные выработки; изменением уровня грунтовых вод в процессе строительства и эксплуатации; фильтрацией в основании и в береговых примыканиях; конвекцией воздуха и льдообразованием в упорных призмах и других частях грунтовых сооружений; режимом формирования мерзлотных завес; деформациями, в том числе температурными, сооружений, их оснований и массивов, окружающих подземные сооружения. Проектом должна устанавливаться необходимость организации натурных наблюдений на гидромеханическом оборудовании и за работой тепловой изоляции сооружений. Состав и объем наблюдений устанавливается в соответствии с назначением, конструкцией и классом сооружения, принятым принципом строительства и особенностями мерзлотно-геологической обстановки. 2.7. Размещение пультов, коммутационных сетей, КИА и конструкция приборов должны обеспечивать их нормальную эксплуатацию в рассматриваемых районах. 3. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ, ГЕОКРИОЛОГИЧЕСКИЕ И ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ 3.1. При проведении инженерно-геологических изысканий и исследований в области развития многолетнемерзлых пород кроме задач, решаемых при изысканиях для целей гидротехнического строительства вне этой области, должны быть учтены требования настоящей Инструкции и перечисленные ниже (п.3.2-3.8) особые условия. 3.2. Состав, объем и методика инженерно-геокриологических изысканий должны соответствовать стадии проектирования, классу сооружения и сложности природной обстановки. На каждом этапе изучение инженерно-геокриологических условий необходимо выполнять с детальностью, удовлетворяющей требованиям проектирования конкретного гидротехнического сооружения на данной стадии разработки проекта. 3.3. В процессе изысканий необходимо выяснить характер распространения многолетнемерзлых пород по площади (сплошное, прерывистое, островное) и причины, его обуславливающие. Следует уделять особое внимание генезису, приуроченности, конфигурации, размерам талых зон, прежде всего подруслового талика. При этом следует различать сквозной и замкнутый (несквозной) талик. Характер распространения многолетнемерзлых пород следует изучать в процессе специальной мерзлотной съемки или комплексной инженерно-геокриологической съемки с широким привлечением геофизических методов исследований и постановкой наблюдений за температурой пород в опорных скважинах. 3.4. При проведении изысканий следует выяснять характер залегания многолетнемерзлых пород и их мощность. По характеру залегания устанавливается тип мерзлой толщи. При этом следует различать: сливающиеся мерзлые толщи - многолетнемерзлые породы залегают непосредственно под сезонноталым слоем; несливающиеся мерзлые толщи - породы сезонноталого слоя и кровля многолетнемерзлых пород разделены слоем талого грунта; реликтовые мерзлые толщи (погребенные) - слой талого грунта, залегающий над мерзлотой, составляет по мощности более 10-20 м. Необходимо оценить мощность многолетнемерзлых пород и мощность криогенной толщи (немерзлые породы, содержащие высокоминерализованные воды с отрицательной температурой) и установить закономерные связи изменения мощности от основных геолого-географических факторов. Характер залегания и мощности многолетнемерзлых пород следует изучать: по керну, условиям проходки, температурным измерениям в скважинах и горных выработках; по геофизическим данным; расчетными методами. Примечание. Мерзлые толщи следует разделять на непрерывно-мерзлые по вертикали и прерывистые (слоистые), переслаивающиеся с водоносными или неводоносными породами с положительной температурой, либо с немерзлыми породами, содержащими высокоминерализованные воды с отрицательной температурой. 3.5. При изучении особенностей гидрогеологических условий в связи с мерзлотой следует определять: типы подземных вод по отношению к мерзлой толще - надмерзлотные, межмерзлотные, внутримерзлотные, воды таликовых зон различного генезиса; напорность подземных вод, их химизм, режим питания, циркуляцию и разгрузки; фильтрационные свойства пород в массиве при естественном температурном режиме и их изменение при динамике мерзлотной обстановки в связи с возведением и эксплуатацией гидросооружений. Гидрогеологические условия следует изучать в процессе анализа материалов мерзлотной съемки с постановкой опытно-фильтрационных и режимных гидрогеологических наблюдений. 3.6. При изысканиях и исследованиях должна быть установлена детальная характеристика климатических условий района строительства (температурный режим воздуха, ветровой и влажностный режим района, данные о солнечной радиации). Эти материалы должны быть использованы при прогнозировании закономерностей формирования температурного режима многолетнемерзлых и талых пород. В результате должна быть дана схема развития температурного режима пород в верхних горизонтах мерзлых толщ, установлена динамика мерзлых толщ различной мощности и строения и выполнен прогноз их изменения в связи со строительством и эксплуатацией сооружений гидроузла. 3.7. Необходимо изучить криогенное строение многолетнемерзлых пород, При этом должны изучаться криогенные текстуры пород, характеризующиеся взаимным расположением сцементированных льдом минеральных агрегатов и включений льда, формой и величиной последних. Основные типы криогенных текстур даны в табл.1. Таблица 1
 Рис.2. Схематическая обзорная мерзлотно-геологическая карта района (М 1:200000) Четвертичная система. Верхнечетвертичные отложения  - аллювиальные галечники, пески, валунники, суглинки;  - ледниковые и водноледниковые валунники, галечники, пески. Триасовая система:  - алевролиты, песчаники, туфопесчаники, туфы (верхний отдел);  - алевролиты, аргиллиты (средний отдел);  - аргиллиты с прослоями алевролитов. Юрская системы:  - аргиллиты с прослоями алевролитов (верхний отдел);  - аргиллиты, песчаники, туфопесчаники (средний отдел);  - аргиллиты, алевролиты с прослоями конгломератов (нижний отдел). - Магматические породы:  - биотитовые крупно-среднезернистые граниты; 1 - границы стратиграфические; 2 - тектонические разрывные нарушения; 3 - то же, предполагаемые под толщей четвертичных отложений; 4 - створ плотины; 5 - сквозной талик; 6 - несквозной талик; 7 - наледи; 9 - повторно-жильные льды.  Рис.3. Инженерно-геологический разрез через долину реки Четвертичная система (1-5). Современные отложения  (1-2): 1 - пойменные аллювиальные отложения  : валунные и галечниковые грунты с песчаным, супесчаным и суглинистым заполнителем до 20%, мерзлые; криогенная текстура корковая, заполнителя - линзовая, льдистость 5-16%, мощность слоя до 10 м; 2 - коллювиально-солифлюкционные отложения (курумы)  : глыбовые грунты со щебенистым и суглинистым заполнителем, мерзлые; криогенная текстура заполнителя - базальная и линзовидная, льдистость 30-60%, мощность отложений 3-5 м. Верхнечетвертичные современные отложения  (3-4): 3 - делювиально-коллювиальные отложения  : глыбовые грунты с супесчаным, дресвяным и щебенистым заполнителем; грунт мерзлый; криогенная текстура косослоистая и корковая, льдистость 20%, суммарная мощность отложений 7-10 м; 4 - элювиально-делювиальные отложения  : глыбовые грунты со щебнем и суглинком до 25-30%, мерзлые; криогенная структура корковая, льдистость 10-15%, мощность отложений 3-7 м; 5 - оползневые образования  : глины с дресвой и щебнем мергеля, доломитов и известняков; грунты мерзлые, криогенные структуры неправильносетчатые и корковые; в слое трещины, выполненные льдом и секущие как глинистую массу, так и обломки; льдистость с глубиной понижается от 20 до 5%, мощность слоя 20-30 м. Нерасчлененные четвертичные отложения. Элювиальные образования  (6-8): 6 - суглинки со щебнем до 30-40% малопрочных мергелей, талые; мощность слоя до 10 м; 7 - щебень и дресва малопрочных мергелей с глиной до 20-40%, мерзлые; криогенная структура линзовидная, сетчатая, трещинная, льдистость с глубиной понижается от 20 до 5%; 8 - те же породы, малые, мощность слоя 8-20 м. Коренные породы. Верхний кембрий  . Верхоленская свита  (9-10); 9 - мергели с редкими плослоями (0,2-2,0 м) известняков и доломитов, породы мерзлые; криогенная структура трещинная (лед заполняет отдельные трещины шириной до 1 см), льдистость 5%; 10 - те же породы, но талые в бортах долины с отрицательной температурой и циркулирующими в них криопэгами); 11 - пьезометрический уровень межмерзлотных вод, м (вверху) и дата замера (внизу); 12 - подошва слоя годовых колебаний температур и изотерма; 13 - литологические границы; 14 - граница многолетнемерзлых пород; 15 - врезка сооружений; 16 - средняя минерализация воды, г/м. Криогенные текстуры: сл - слоистая, с - сетчатая; т.ж. - трещино-жильная. Цифры слева у скважин - суммарная влажность мерзлых пород, % (по лабораторным определениям);  - коэффициент фильтрации, м/сут. Рис.4. Инженерно-геологический разрез участка створа плотины 1 - аллювиальные гравийно-галечные образования; 2 - делювиальные глыбово-щебенистые образования; 3 - граниты биотитовые, средне- и крупнозернистые, порфировидные, многолетнемерзлые, льдонасыщенные; 4 - то же, ослабленные криогенными процессами; 5 - то же, морозные локально льдонасыщенные; 6 - то же, интенсивно измененные процессами поверхностного выветривания; 7 - то же, талые, водонасыщенные; 8 - тектонические зоны и льдистость в их пределах; 9 - зоны сильнотрещиноватых гранитов; 10 - геолого-металогические границы; 11 - границы многолетнемерзлых пород; 12 - границы и номера элементов инженерно-геологического районирования; 13 - изотермы; 14 - скважина; 15 - шурф; 16 - штольня; 17 - величины удельных водопоглощений; 18, 19, 20 - местоположение штампов опытного нагружения в направлении (соответственно)  ,  ,  ; 21 - номера опытных камер; эллипсоиды анизотропии; 22 - трещинной пустотности (масштаб: 1 см =0,2%); 23 - статического модуля деформации мерзлых гранитов (масштаб: 1 см =20 МПа); 24 - то же, оттаявших гранитов (масштаб: 1 см =20 МПа). Рис.5. Инженерно-геологический разрез (левый берег, створ ГЭС) 1 - граниты биотитовые, трещиноватые; 2 - делювиально-коллювиальные отложения с песчано-супесчаным заполнителем; 3 - коэффициент трещинной пустотности, обусловленный пологими трещинами, раскрытием до 100 мм; 4 - то же, крутопадающими трещинами, параллельными долине реки; 5 - то же, крутопадающими трещинами перпендикулярными долине реки; 6 - объемный коэффициент трещинной пустотности массива (за счет всех систем трещин); 7 - объемная льдистость; 8 - ориентировочное значение коэффициента трещинной пустотности; 9 - тектоническая зона; 10 - зона сильнотрещиноватых пород; 11 - участок развития трещин, оперяющих тектоническую зону; 12 - зона интенсивного выветривания; 13 - граница многолетнемерзлых пород; 14 - изотерма; 15 - граница инженерно-геологической зоны, ее номер; 16 - место проведения опытных работ по определению модуля деформации и сопротивления сдвигу.  Рис.6. Геотермический разрез через долину реки 1 - аллювиальные гравийно-галечные образования с песчаным заполнителем; 2 - делювиальные суглинки со щебнем и дресвой гранитов; 3 - граниты; 4 - тектонические зоны; 5 - изотермы; 6 - границы многолетнемерзлой зоны; 7 - скважины, по которым проведены режимные температурные наблюдения.  Рис.7. Сейсмогеологическая схема скального основания. Разрез на участке основания плотины 1 - область значений 4 км/с <  <5 км/с; 2 - область значений 5 км/с <<6 км/с; 3 - область значений  6 км/с; 4 - изолинии скоростей продольных сейсмических волн; 5 - граница многолетнемерзлых пород; 6 - рыхлые четвертичные отложения; 7 - зоны повышенной трещиноватости гранитов.Приложение 3 Рекомендательное </6></5> |
Похожие:
 |
Инструкция по проектированию межзаводских трубопроводов газообразных... Разработана государственным институтом по проектированию предприятий кислородной промышленности (Гипрокислород) |
|
Общие положения Регламент описывает выполнение государственной функции по государственной регистрации гидротехнических сооружений и ведению Российского... |
 |
Правила проведения надзора и контроля за безопасностью судоходных... О возложении функций государственного надзора за безопасностью судоходных гидротехнических сооружений на Министерство транспорта... |
|
Общие положения Российского регистра гидротехнических сооружений (далее – Регламент) описывает выполнение государственной функции по ведению Российского... |
|
Инструкция по проектированию молниезащиты радиообъектов дата введения 1994-01-01 Внесена государственным специализированным проектным институтом радио и телевидения (гспи ртв) Министерства связи России |
|
Инструкция по проектированию линейно-кабельных сооружений связи ... |
|
Приказ от 30 октября 2013 года n 506 Об утверждении Об утверждении формы акта преддекларационного обследования гидротехнических сооружений (за исключением судоходных и портовых гидротехнических... |
|
К вопросу мониторинга безопасности гидротехнических сооружений лебедевского Резюме. В статье приведены рекомендации по ведению мониторинга гидротехнических сооружений на Марьевском водохранилище Перелюбского... |
|
Инструкция по проектированию, строительству и эксплуатации гидротехнических... Разработана внии водгео госстроя СССР совместно с Донецким Промстройниипроектом Госстроя СССР и вними минуглепрома СССР с участием... |
|
Инструкция о ведении Российского регистра гидротехнических сооружений Об утверждении Инструкции о ведении Российского регистра гидротехнических сооружений |
|
Инструкция по проектированию городских электрических сетей рд 34. 20. 185-94 Предыдущее издание "Инструкции по проектированию городских и поселковых электрических сетей", всн 97-83, утвержденной Минэнерго ссср,... |
|
Постановление от 1 апреля 2016 года, №18-п об утверждении Правил... Российской Федерации», со ст. 9 Федерального закона от 21. 07. 1997 г. №117-фз «О безопасности гидротехнических сооружений», приказа... |
|
Инструкция по проектированию проводные средства связи и почтовая связь Разработаны Институтом по изысканиям и проектированию сооружений связи (Гипросвязь) |
|
Временная инструкция по проектированию сооружений для очистки поверхностных... Временная инструкция по проектированию сооружений для очистки поверхностных сточных вод” составлена в развитие главы снип ii-32-74... |
|
Рекомендации по обследованию гидротехнических сооружений с целью оценки их безопасности «Рекомендации по обследованию гидротехнических сооружений с целью оценки их безопасности» составлены ОАО «внииг им. Б. Е. Веденеева»... |
|
Библиография по технической мелиорации грунтов. Часть III. Глубинная... Завершают третью часть обзора публикации по различным методам контроля инъекционного закрепления грунтов |