Примечание. При проектировании укрепления основания следует учитывать, что изменение прочностных и деформационных характеристик грунтов влечет за собой изменение их фильтрационных свойств и наоборот.
8.12. При проектировании подпорных сооружений при необходимости следует предусматривать в первую очередь закрепление грунтов в области, примыкающей к низовой грани сооружения, а также закрепление и уплотнение выходов в пределах контура сооружения и основания крупных трещин, тектонических зон и других разрывных нарушений и прослоек ослабленных грунтов. Сплошное усиление основания должно быть обосновано.
При проектировании подпорных сооружений I и II классов определение способа и объемов работ по укреплению основания должно обосновываться расчетами, а для сооружений I класса при необходимости - и экспериментальными исследованиями напряженно-деформированного состояния сооружения и основания.
Для сооружений III и IV классов на всех стадиях проектирования, а также для сооружений I и II классов на стадии технико-экономического обоснования способы и объемы работ по укреплению основания допускается устанавливать по аналогам.
8.13. При проектировании портовых сооружений на сильнодеформируемых и слабопрочных грунтах следует предусматривать закрепление грунтов в зоне отпора перед лицевой и анкерной стенами, а также в пределах засыпки. В этом случае способ закрепления на стадии технико-экономического обоснования также устанавливается по аналогам. На стадиях проекта и рабочей документации способ укрепления грунта и объем работ определяются на основе расчетов и экспериментальных исследований.
8.14. Устройство противофильтрационных завес (преград) обязательно в тех случаях, когда основание сложено фильтрующими слабоводоустойчивыми и быстрорастворимыми грунтами. При водостойких грунтах устройство завесы должно быть обосновано.
Глубину и ширину противофильтрационной завесы следует обосновывать расчетом или результатом экспериментальных исследований.
При проектировании скальных оснований бетонных плотин рекомендуется рассматривать возможность расположения противофильтрационных завес за пределами зоны трещинообразования под напорной гранью, а также их наклона в сторону верхнего бьефа.
Примечание. Проектирование подземного контура, в том числе противофильтрационных завес и дренажей, должно выполняться в соответствии с требованиями СНиП 2.06.06-85 и СНиП 2.06.05-84*.
8.15. На участке сопряжения завесы с подошвой сооружения в целях предотвращения фильтрации в зоне наибольших градиентов напора в проекте следует предусматривать местное усиление завесы дополнительными рядами неглубоких скважин, располагаемых у напорной грани сооружения, параллельной основному ряду (или рядам) скважин, или в пределах самой завесы. Расстояние между дополнительными скважинами допускается принимать большим, чем между основными скважинами в завесе.
8.16. В местах сопряжения противофильтрационных устройств (зубьев, диафрагм, шпунта и т.д.) с основанием или берегами следует предусматривать тщательную укладку и уплотнение грунта с применением для этой цели более устойчивого к суффозии и пластичного грунта, способного кольматировать трещины в скальном основании.
8.17. В проектах оснований водоподпорных сооружений в качестве мероприятия по снижению противодавления следует предусматривать устройство дренажа. В скальных основаниях дренаж следует располагать главным образом со стороны напорной грани сооружения, а при необходимости - и в средней части его подошвы.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Рекомендуемое
КЛАССИФИКАЦИЯ МАССИВОВ СКАЛЬНЫХ ГРУНТОВ
Таблица 1
Классификация по трещиноватости
Степень трещиноватости |
Модуль трещиноватости Mj |
Показатель качества породы RQD, % |
Очень слаботрещиноватые |
Менее 1,5 |
90-100 |
Слаботрещиноватые |
От 1,5 до 5 |
75-90 |
Среднетрещиноватые |
От 5 до 10 |
50-75 |
Сильнотрещиноватые |
От 10 до 30 |
25-50 |
Очень сильнотрещиноватые |
Св. 30 |
0-25 |
Мj - число трещин на 1 м линии измерения нормально главной или главным системам трещин; RQD - отношение общей длины сохранных кусков керна длиной более 10 см к длине пробуренного интервала в скважине. |
Таблица 2
Классификация по вoдoпpoницaемocти
Степень водопроницаемости |
Коэффициент фильтрации k, м/сут |
Удельное водопоглощение q, л/мин |
Практически водонепроницаемые |
Менее 0,005 |
Менее 0,01 |
Слабоводопроницаемые |
От 0,005 до 0,3 |
От 0,01 до 0,1 |
Водопроницаемые |
От 0,3 до 3 |
От 0,1 до 1 |
Сильноводопроницаемые |
От 3 до 30 |
От 1 до 10 |
Очень сильноводопроницаемые |
Св. 30 |
Св. 10 |
Таблица 3
Классификация по деформируемости
Степень деформируемости |
Модуль деформации массива Е, 103 Мпа (103 кгс/см2) |
Очень слабодеформируемые |
Св. 20 (200) |
Слабодеформируемые |
От 10(100) до 20 (200) |
Среднедеформируемые |
От 5 (50) до 10 (100) |
Сильнодеформируемые |
От 2 (20) до 5 (50) |
Очень сильнодеформируемые |
Менее 2 (20) |
Таблица 4
Классификация по степени выветрелости
Степень выветрелости |
Коэффициент выветрелости kw |
Сильновыветрелые |
Менее 0,8 |
Выветрелые |
От 0,8 до 0,9 |
Слабовыветрелые |
От 0,9 до 1,0 |
Невыветрелые |
1,0 |
kw - отношение плотности выветрелого образца грунта к плотности невыветрелого образца того же грунта. |
Таблица 5
Классификация по характеру нарушения
Характер нарушения сплошности массива |
Мощность зоны дробления разломов или ширина трещин |
Протяженность нарушения |
Разломы I порядка - глубинные, сейсмогенные |
Сотни и тысячи метров |
Сотни и тысячи километров |
Разломы II порядка - глубинные, несейсмогенные и частично сейсмогенные |
Десятки и сотни метров |
Десятки и сотни километров |
Разломы III порядка |
Метры и десятки метров |
Километры и десятки километров |
Разломы IV порядка |
Десятки и сотни сантиметров |
Сотни и тысячи метров |
Крупные трещины V порядка |
Св. 20 мм |
Св. 10 м |
Средние трещины VI порядка |
10-20 мм |
1-10 м |
Мелкие трещины VII порядка |
2-10 мм |
0,1-1 м |
Тонкие трещины. VIII порядка |
Менее 2 мм |
Менее 0,1 мм |
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Обязательное
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ НОРМАТИВНЫХ И РАСЧЕТНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОЧНОСТИ tg и с ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИСПЫТАНИЙ МЕТОДАМИ СРЕЗА (СДВИГА) И ТРЕХОСНОГО СЖАТИЯ
Нормативные значения характеристик tg и сn по результатам испытаний методом среза вычисляются по формулам:
(1)
(2)
При получении сn < 0 следует принять сn = 0, а значение tg вновь вычислить по формуле
(3)
В формулах (1) -(3):
- парные частные значения средних нормальных и предельных касательных к плоскости сдвига напряжений, полученные в отдельных испытаниях;
п - число парных значений и , включенных в одну совокупность (п должно быть не менее 6).
Для определения нормативных значений характеристик tg и сn по результатам испытаний методом трехосного сжатия предварительно необходимо вычислить коэффициенты N и М по формулам:
(4)
(5)
При получении M < 0 следует принять М = 0, а коэффициент N вычислить вновь по формуле
(6)
В формулах (4) - (6):
- частные предельные значения максимальных и минимальных напряжений, полученные в отдельных испытаниях;
n - число парных значений , включенных в одну совокупность (п должно быть не менее 6).
Нормативные значения tg и сn по найденным значениям коэффициентов N и М следует определять по формулам:
(7)
(8)
Расчетные значения прочностных характеристик tg и сI,II в соответствии с указаниями пп. 2.7 и 2.16 должны вычисляться по формулам:
(9)
(10)
При вычислениях значений tg и сII в формулах (9) и (10) следует принимать = 1.
При определении значений tg и сI по формулам (9) и (10) при использовании результатов испытаний методом среза коэффициент следует вычислить по формуле
(11)
Если < , то вместо формулы (11) следует использовать формулу
(12)
Входящие в формулы (11) и (12) значения и следует определять по формулам:
; (13)
(14)
В формулах (12) - (14):
- минимальное и максимальное значения нормальных напряжений на поверхности сдвига, ограничивающие расчетный диапазон этих напряжений.
Входящие в формулы (11) и (12) доверительные интервалы должны вычисляться по формуле
(15)
где V - коэффициент, принимаемый по таблице в зависимости от параметра , вычисляемого по формуле (18), от числа степеней свободы К = п - 2 и от односторонней доверительной вероятности (ее следует принимать равной 0,95);
(16)
- при вычислении ;
- при вычислении ;
(17)
в формуле (17) п - 2 следует заменить на n - 1, если принято cn = 0, а значение tg вычислено по формуле (3);
(18)
где
(19)
(20)
При использовании результатов испытаний методом трехосного сжатия значение коэффициента следует определять, используя зависимости (11)-(20), заменив в них соответственно на .
Значение коэффициента V при = 0,95
К |
|
||||||||||
|
0,5 |
0,55 |
0,6 |
0,65 |
0,7 |
0,75 |
0,8 |
0,85 |
0,9 |
0,95 |
1,0 |
3 |
2,94 |
2,98 |
3,02 |
3,05 |
3,09 |
3,11 |
3,14 |
3,16 |
3,17 |
3,18 |
3,19 |
4 |
2,61 |
2,64 |
2,67 |
2,70 |
2,72 |
2,74 |
2,75 |
2,76 |
2,77 |
2,78 |
2,78 |
5 |
2,44 |
2,47 |
2,49 |
2,51 |
2,53 |
2,54 |
2,55 |
2,56 |
2,57 |
2,57 |
2,57 |
6 |
2,34 |
2,36 |
2,38 |
2,40 |
2,41 |
2,43 |
2,44 |
2,44 |
2,45 |
2,45 |
2,45 |
7 |
2,27 |
2,29 |
2,31 |
2,33 |
2,34 |
2,35 |
2,36 |
2,36 |
2,36 |
2,36 |
2,36 |
8 |
2,22 |
2,24 |
2,26 |
2,27 |
2,28 |
2,28 |
2,30 |
2,31 |
2,31 |
2,31 |
2,31 |
9 |
2,18 |
2,20 |
2,22 |
2,23 |
2,24 |
2,25 |
2,26 |
2,26 |
2,26 |
2,26 |
2,26 |
10 |
2,15 |
2,17 |
2,19 |
2,20 |
2,21 |
2,22 |
2,23 |
2,23 |
2,23 |
2,23 |
2,23 |
11 |
2,13 |
2,15 |
2,16 |
2,17 |
2,18 |
2,19 |
2,20 |
2,20 |
2,20 |
2,20 |
2,20 |
12 |
2,11 |
2,13 |
2,14 |
2,15 |
2,16 |
2,17 |
2,18 |
2,18 |
2,18 |
2,18 |
2,18 |
13 |
2,09 |
2,11 |
2,12 |
2,14 |
2,15 |
2,15 |
2,16 |
2,16 |
2,16 |
2,16 |
2,16 |
14 |
2,08 |
2,10 |
2,11 |
2,12 |
2,13 |
2,14 |
2,14 |
2,15 |
2,15 |
2,15 |
2,15 |
15 |
2,07 |
2,08 |
2,10 |
2,11 |
2,12 |
2,13 |
2,13 |
2,13 |
2,13 |
2,13 |
2,13 |
16 |
2,06 |
2,07 |
2,09 |
2,10 |
2,11 |
2,11 |
2,12 |
2,12 |
2,12 |
2,12 |
2,12 |
17 |
2,05 |
2,06 |
2,08 |
2,09 |
2,10 |
2,11 |
2,11 |
2,11 |
2,11 |
2,11 |
2,11 |
18 |
2,04 |
2,06 |
2,07 |
2,08 |
2,09 |
2,10 |
2,10 |
2,10 |
2,10 |
2,10 |
2,10 |
19 |
2,03 |
2,05 |
2,06 |
2,07 |
2,08 |
2,09 |
2,09 |
2,09 |
2,09 |
2,09 |
2,09 |
20 |
2,03 |
2,04 |
2,06 |
2,07 |
2,08 |
2,08 |
2,08 |
2,09 |
2,09 |
2,09 |
2,09 |
25 |
2,00 |
2,02 |
2,03 |
2,04 |
2,05 |
2,06 |
2,06 |
2,06 |
2,06 |
2,06 |
2,06 |
30 |
1,99 |
2,00 |
2,02 |
2,03 |
2,03 |
2,04 |
2,04 |
2,04 |
2,04 |
2,04 |
2,04 |
40 |
1,97 |
1,99 |
2,00 |
2,01 |
2,01 |
2,02 |
2,02 |
2,02 |
2,02 |
2,02 |
2,02 |
60 |
1,95 |
1,97 |
1,98 |
1,99 |
1,99 |
2,00 |
2,00 |
2,00 |
2,00 |
2,00 |
2,00 |
80 |
1,94 |
1,96 |
1,97 |
1,98 |
1,98 |
1,99 |
1,99 |
1,99 |
1,99 |
1,99 |
1,99 |
>100 |
1,94 |
1,95 |
1,96 |
1,97 |
1,98 |
1,98 |
1,98 |
1,98 |
1,98 |
1,98 |
1,98 |