Страница 6: ВСН 291-72*. Инструкция по проектированию гидроотвалов из глинистых грунтов и прогнозированию их состояния (46621)

6.4. При расчетах устойчивости наращиваемых гидроотвалов следует учитывать поровое давление, возникающее ниже депрессионной кривой (по методу Водгео). Для грунтов с коэффициентом фильтрации Kф > 0,01 м/сутки поровое давление не учитывают.

6.5. Устойчивость гидроотвала необходимо рассчитывать с учетом процессов консолидации глинистых грунтов промежуточной и центральной зон и основания гидроотвала лишь в случаях, когда глинистый грунт имеет степень влажности g0,85 с коэффициентом консолидации  < 1??107 см2/г. (СНиП II-Б.3-62).

Коэффициент консолидации следует вычислять на основе данных геотехнического контроля (см. приложение 2):

                                                    (17)

где        a - коэффициент уплотнения, см2/кг;

         1 - начальный коэффициент пористости;

         ??в - плотность воды, равная 0,001 кг/см3.

6.6. Для прогнозирования устойчивости наращиваемых гидроотвалов I и II классов необходимо проводить натурные наблюдения c помощью контрольно-измерительной аппаратуры. На гидроотвалах III класса можно ограничиться только визуальными наблюдениями.

Размещение контрольно-измерительной аппаратуры и методика наблюдений в строительный и эксплуатационный периоды должны осуществляться в соответствии с инструкцией, прилагаемой к проекту. Для прогнозирования состояния откосов опасных зон (особенно в районе населенных пунктов) следует предусматривать не менее трех створов по откосу намыва, располагаемых через 50-100 м.

6.7. Для уточнения геологического строения тела и основания гидроотвала, а также с целью отбора образцов грунтов по створам следует пробурить скважины - не менее трех в упорной призме и по одной в промежуточной и прудковой зонах. Глубину скважин необходимо задать на всю мощность намытых грунтов до основания гидроотвала. При бурении следует отбирать пробы грунта через 1-2 м для определения объемной массы скелета, коэффициента фильтрации, угла внутреннего трения и сцепления. При оформлении документации должны быть указаны даты намыва грунта и отбора проб. Для определения плотности намытых грунтов периодически следует выполнять динамическое зондирование в упорной призме и статическое - в промежуточной зоне. К выполнению бурения и зондирования следует привлекать специализированные изыскательские организации.

6.8. Для сопоставления фактического и проектного положений фильтрационного потока необходимо проводить наблюдения за уровнем воды в пьезометрах, устанавливаемых предпочтительно в местах, где основание гидроотвала сложено водоупорными грунтами, а упорная призма имеет максимальную высоту при минимальных размерах пляжа. Глубину заложения и оборудование водоприемной части пьезометров выбирают исходя из конкретных условий. Расчетное положение депрессионной кривой следует проверять по результатам наблюдений за уровнем воды в пьезометрах.

Коэффициенты фильтрации и анизотропии намытых грунтов необходимо определять методом налива в шурфы.

6.9. Для определения степени консолидации намытых грунтов и возможных деформаций откосов на гидроотвале следует устанавливать осадочные марки. Результаты наблюдений деформаций в вертикальном и горизонтальном положениях сравнивают с нормативными данными, принятыми для земляных сооружений. В случае значительных расхождений наращивание гидроотвала не производят.

6.10. По результатам натурных наблюдений и лабораторных определений должна быть составлена документация (приложение 8), на основе которой следует производить контрольные расчеты устойчивости откосов и прогнозирование состояния гидроотвалов. Наращивать гидроотвал разрешается в случае выполнения требований настоящей инструкции.

7. КОНТРОЛЬНЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ ЗА ГИДРООТВАЛАМИ В ПРОЦЕССЕ НАМЫВА

7.1. При намыве гидроотвалов должен быть организован технический контроль за их качеством.

Основная задача контроля - сравнение полученных геотехнических характеристик грунтов с проектными, что позволяет своевременно вносить поправки в технологию намыва и организацию работ. Систематические контрольные наблюдения следует проводить силами строительной организации, документацию контроля должны проверять представители технического надзора заказчика и проектной организации не реже двух раз в год: в предпаводковый период (начало намыва) и после окончания сезона работ по намыву.

7.2. Для обеспечения качества намываемого грунта необходимо проводить:

контроль за подготовкой основания гидроотвала;

наблюдения за разработкой карьеров с целью контроля качества разрабатываемого грунта;

наблюдения за технологией намыва;

фиксацию отметок намытой поверхности по рейкам, установленным на картах намыва;

отбор проб грунта, уложенного в гидроотвал, для определения физико-механических характеристик грунта;

отбор проб сбрасываемой воды для определения ее концентрации и гранулометрического состава твердой составляющей;

контроль конфигурации, размеров и положения прудка;

контроль за положением депрессионной кривой поверхности;

наблюдения за деформацией откосов, осадкой и консолидацией грунта;

наблюдения за состоянием обвалования, выходами фильтрационных вод;

обработку полученных материалов наблюдений, анализов и лабораторных определений, составление и оформление технической документации.

7.3. На грунтовую лабораторию строительной организации должен быть возложен постоянный контроль в ходе намыва за соответствием гранулометрического состава и плотности грунтов, определяемых при намыве, принятом в проекте.

Критерием, определяющим качество намытого грунта, должна служить проектная плотность уложенного грунта, выражаемая объемной массой скелета и влажностью. Объемная масса скелета грунта, намываемого в упорную призму, должна быть не менее 1,53 г/см3, а влажность - не более 16-18 %.

7.4. Количество контрольных проб для определения объемной массы и влажности грунта должно быть установлено в каждом конкретном случае в зависимости от класса капитальности гидроотвала, характеристики грунтов и инженерно-геологических условий. Точки отбора проб должны распределяться по намываемому слою равномерно, в шахматном порядке, из расчета: одна контрольная проба на 2000-5000 м3 намытого грунта. Пробы для определения объемной массы скелета грунта должны отбираться методом режущего кольца в каждом намытом слое через 0,4-0,5 м по высоте.

7.5. Необходимость более полного исследования свойств намываемого грунта (определения коэффициента фильтрации, сопротивления грунта сдвигу и сжимаемости) должна быть обоснована проектом.

При лабораторных определениях следует пользоваться:

ГОСТами по методике лабораторного определения грунтов (5179-64, 5180-64, 5181-64, 5182-64, 5283-64, 5184-64; 12248-66, 12071-66, 12374-66, 12536-67);

«Инструкцией по контролю качества возведения намывных земляных сооружений» BCH 43-71*.

7.6. При наблюдении за отстойным прудком необходимо фиксировать отметки уровня воды, вести зарисовку границ по створам и промерять глубины прудка. Предельный уровень прудка-отстойника назначают с учетом минимальной отметки гребня дамбы и фиксируют в ходе намыва по рейкам. Рейки устанавливают у колодцев и в других местах, удобных для наблюдений. Превышение гребня дамбы над уровнем воды в прудке для гидроотвалов I класса не должно быть менее 2 м, II класса - 1,5 и III класса - 1 м.

7.7. Наблюдения за положением поверхности фильтрационного потока следует проводить по пьезометрическим створам, располагаемым по направлению потока от уреза прудка-отстойника до низового откоса. Наблюдения за уровнем воды в пьезометрах должны проводиться не менее одного раза в неделю, а в паводковый период - ежедневно. Глубина заложения пьезометров и густота сетки их расположения определяются высотой гидроотвалов и фильтрационными свойствами грунтов упорной призмы и основания. При водоупорном основании пьезометры можно располагать через 15-30 м со сгущением сети в местах выхода фильтрационного потока до 5-10 м.

7.8. Оформление производственной документации при намыве отвалов должно осуществляться по инструкции BCH 43-71*.

7.9. Для записи результатов контрольных наблюдений необходимо вести:

журнал отбора проб грунта;

журнал наблюдений за технологией намыва, в котором фиксируют консистенцию гидросмеси, расход и концентрацию сбросной воды, наблюдения за положением уреза воды в отстойном прудке.

7.10. Журналы производства работ и контроля качества намыва следует заводить на каждом объекте до начала производства работ. По окончании работ на объекте журнал производства работ должен быть приложен к акту сдачи-приемки объекта.

7.11. По достижении проектной высоты гидроотвал перед сдачей должен быть рекультивирован. Комплекс мероприятий по рекультивации гидроотвала следует предусматривать в проекте производства работ.

Вид рекультивации поверхности гидроотвала принимают в зависимости от назначения: сельскохозяйственный, лесохозяйственный, водохозяйственный, рыбохозяйственный или строительный.

Рекультивацию необходимо производить по следующим основным этапам:

удаление воды из прудка-отстойника;

осуществление системы отвода весенних и ливневых вод;

выравнивание поверхности гидроотвала;

покрытие гидроотвала суглинистым и почвенным грунтами слоем мощностью соответственно 1 и 0,5 м;

посев трав и посадка кустов на откосах.

Каждый вид рекультивации в зависимости от местных условий определяет необходимость выполнения и последовательность этапов.

Приложение 1

Классификация связных и полусвязных грунтов

Глинистые грунты имеют следующий показатель консистенции В (по табл. 7 СНиП II-15-74):

Супеси:

              твердые..................................... < 0

              пластичные.............................. 0-1

              текучие..................................... > 1

Суглинки и глины:

твердые.................................................. < 0

              полутвердые....................... 0-0,25

              тугопластичные............. 0,25-0,50

              мягкопластичные.......... 0,50-0,75

              текучепластичные......... 0,75-1,00

              текучие..................................... > 1

Приложение 2

Изменения физико-механических свойств грунтов центральной зоны гидроотвала