СВОД  ПРАВИЛ     СП 23.13330.2011

 

ОСНОВАНИЯ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

Foundation of  hydraulic structures

 

 

Дата введения 2011-05-20

 

1   Область применения

Требования настоящего свода правил распространяются на проектирование оснований гидротехнических сооружений всех классов согласно СП 58.13330, в том числе гравитационных, арочных и контрфорсных плотин, подпорных стенок, шлюзов, шельфовых и портовых сооружений, естественных склонов и искусственных откосов на участках расположения гидротехнических сооружений.

В своде правил даются классификация грунтов и их физико-механические характеристики, инженерно-геологическая и расчетная схематизация оснований, методы расчетов устойчивости оснований, напряженно-деформированного состояния, суффозионной прочности. Также установлены методы контроля качества подготовки оснований, методика наблюдений за поведением оснований в процессе эксплуатации и инженерные мероприятия по повышению надежности оснований.

Свод правил не распространяется на проектирование подземных гидротехнических сооружений.

2   Нормативные ссылки

Нормативные документы, на которые в тексте настоящего свода правил имеются ссылки, приведены ниже.

Федеральный закон от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании» Водный кодекс Российской Федерации от 03 июня 2006 г. № 74-ФЗ

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

Федеральный закон от 30 декабря 2009 г. №384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений»

Федеральный закон от 21 декабря 1994 г. № 68 «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера»

Федеральный закон РФ от 10 января 2002 г. № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» (ред. от 05 февраля 2007 г.)

Постановление Правительства РФ от 06 октября 1998 г. № 1303 «Об утверждении Положения о декларировании гидротехнических сооружений»

СП 14.13330.2011 «СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах» СП 22.13330.2011 «СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений»

СП 58.13330.2011 «СНиП 33-01-2003 Гидротехнические сооружения. Основные положения»

ГОСТ 12071–2000 Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов ГОСТ   12248–96              Грунты.      Методы    лабораторного                     определения   характеристик

прочности и деформируемости

ГОСТ 20522–96 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний

 

ГОСТ Р 22.0.01–94 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Основные положения ГОСТ   Р   22.1.02–95   Безопасность   в   чрезвычайных   ситуациях.   Мониторинг  и

прогнозирование. Термины и определения

П р и м е ч а н и е – При пользовании настоящим документом 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 документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

 

3   Термины и определения

В настоящем своде правил приняты термины с соответствующими определениями:

3.1      грунт: Породы, почвы, техногенные образования, представляющие собой многокомпонентную и многофазную геологическую среду и являющиеся объектом инженерно-хозяйственной деятельности человека.

3.2     давление грунта активное: Силовое воздействие грунта на ограждающие конструкции в состоянии предельного равновесия, соответствующее стадии образования поверхности обрушения, при котором конструкция смещается по направлению от грунта.

3.3     давление грунта пассивное: Силовое воздействие грунта на ограждающую конструкцию в состоянии предельного равновесия, соответствующее стадии образования поверхности выпора, когда конструкция смещается по направлению к грунту.

3.4    дренаж: Устройство для частичного или полного перехвата фильтрационного потока в основании, а также на прилегающей к сооружению территории, сбора и отвода профильтровавшихся вод.

3.5     инженерно-геологическая модель: Схематизированное отображение размещения в области влияния сооружения инженерно-геологических элементов, наделенных постоянными нормативными и расчетными значениями характеристик.

3.6     инженерно-геологический элемент (ИГЭ): Объем грунта одного возраста, происхождения и вида, характеристики свойств которого в пределах выделенного элемента являются статистически однородными и изменяются случайно (незакономерно) либо если наблюдающейся закономерностью можно пренебречь.

3.7   местная прочность: Свойство грунта, не разрушаясь, воспринимать нагрузки и воздействия в локальных областях системы «сооружение–основание».

3.8   надежность системы «сооружение–основание»: Способность системы выполнять заданные функции.

3.9    напряженно-деформированное состояние (НДС) сооружения и/или основания:  Пространственное  распределение  напряжений  и  деформаций  в  системе

«сооружение–основание», развивающихся в процессе их взаимодействия.

3.10  несущая способность основания: Способность грунта основания выдерживать максимальную нагрузку, передаваемую на него сооружением, без развития поверхностей скольжения, приводящих к разрушению оснований и полной непригодности сооружений к эксплуатации.

3.11  оползень: Неустойчивый массив грунта, смещающийся по откосу или склону.

3.12    основание гидротехнического сооружения: Естественная или искусственно сформированная    (техногенная)    грунтовая    толща,    находящаяся    под    подошвой

сооружения  или  вмещающая  его  фундамент,  водоупорные  элементы  и  дренажные устройства.

3.13   ползучесть грунта: Процесс длительного деформирования грунта во времени под действием постоянной нагрузки.

3.14       предельное равновесие системы «сооружение–основание»: Состояние системы, при котором незначительное увеличение внешней нагрузки приводит к нарушению установившегося равновесия и вызывает потерю устойчивости грунта, сопровождающуюся выпором грунта из-под подошвы сооружения со значительным нарастанием осадки.

3.15    предельное состояние (прочность) грунта: Состояние грунта в точке, при котором касательные и нормальные напряжения в элементе грунта связаны критерием прочности (Кулона, Кулона–Мора, Мизеса–Шлейхера и т.д.), а деформации сдвига могут развиваться неограниченно.

3.16    прочность грунта длительная: Прочность грунта при длительном действии нагрузки.

3.17    расчетный грунтовый элемент (РГЭ): Объем грунта, в пределах которого нормативные и (или) расчетные значения характеристик грунта принимаются постоянными или закономерно изменяющимися по направлению.

3.18       расчетная геомеханическая модель объекта: Совокупность расчетных грунтовых элементов в рассматриваемой области основания.

3.19      сопротивление недренированному сдвигу: Максимальное сопротивление грунта сдвигающей нагрузке в условиях отсутствия дренирования.

3.20    суффозия: Вынос мелких частиц несвязного грунта и растворенных веществ водой, фильтрующейся в грунтовой толще сооружения и/или его основания.

3.21    термокарст: Процесс вытаивания подземных льдов с последующей осадкой грунта, приводящей к образованию отрицательных форм рельефа или микрорельефа (блюдца, воронки, впадины, западины, котловины).

3.22         фильтрационная прочность: Способность основания сопротивляться деструктивному воздействию фильтрационного потока, проявляющемуся в виде механической или химической суффозии.

3.23    фильтрация: Движение воды в грунтах и пористых средах под действием гравитационных сил.

4   Общие положения

4.1   Проектирование оснований гидротехнических сооружений должно выполняться на основе:

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

данных о сейсмической активности района возведения сооружения;

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

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

учета социально-экономических условий района строительства;

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

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

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

расчет несущей способности основания и устойчивости сооружения; расчет местной прочности основания;

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

расчет деформаций системы «сооружение–основание» в результате действия собственного веса сооружения, давления воды, грунта, сейсмических воздействий и т.п. и изменения строения и свойств грунтов в процессе строительства и эксплуатации сооружения, в том числе с учетом их промерзания и оттаивания;

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

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

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

разработку разделов деклараций безопасности, касающихся надежности оснований.

4.3    Для обоснования надежности и безопасности гидротехнических сооружений должны выполняться расчеты гидравлического, фильтрационного и температурного режимов, а также напряженно-деформированного состояния системы «сооружение– основание» на основе применения современных главным образом  численных методов механики сплошной среды с учетом реальных свойств материалов и пород оснований.