83
СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция) 1 Строительные нормы и правила СНиП 2.06.05 Плотины из грунтовых материалов Взамен СНиП 2.06.05-84* Требования настоящего приложения распространяются на проектирование новых и реконструкцию существующих плотин (или напорных дамб) из грунтовых материалов (земляных насыпных и намывных, каменноземляных и каменнонабросных), входящих в состав систем различных видов строительства (энергетического, гидроэнергетического). 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, предъявляе- мые к строительству сооружений в указанных условиях. 1. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ При разработке свода правил учитывались следующие законодательные акты и стандарты: Федеральный закон от 27.12.2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании» Водный кодекс Российской Федерации от 03.06.2006 г. № 74-ФЗ Федеральный закон от 21.07.1997 г. № 117-ФЗ «О безопасности гидротехнических сооружений» Федеральный закон от 30.12.2009 г. №384-ФЗ «Технический регламент о безопас- ности зданий и сооружений» Федеральный закон от 21.12.1994 г. № 68 «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» Федеральный закон РФ «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 г. № 7-ФЗ (ред. От 05.02.2007 г.) Постановление Правительства РФ от 06.10.1998 г. № 1303 «Об утверждении По- ложения о декларировании гидротехнических сооружений» Внесены Утверждены постановлением Срок введения в действие Издание официальное

Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

1

Строительные нормы и правила СНиП 2.06.05 Плотины

из грунтовых материалов Взамен СНиП 2.06.05-84*

Требования настоящего приложения распространяются на проектирование новых

и реконструкцию существующих плотин (или напорных дамб) из грунтовых материалов

(земляных насыпных и намывных, каменноземляных и каменнонабросных), входящих в

состав систем различных видов строительства (энергетического, гидроэнергетического).

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, предъявляе-

мые к строительству сооружений в указанных условиях.

1. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

При разработке свода правил учитывались следующие законодательные акты и

стандарты:

Федеральный закон от 27.12.2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании»

Водный кодекс Российской Федерации от 03.06.2006 г. № 74-ФЗ

Федеральный закон от 21.07.1997 г. № 117-ФЗ «О безопасности гидротехнических

сооружений»

Федеральный закон от 30.12.2009 г. №384-ФЗ «Технический регламент о безопас-

ности зданий и сооружений»

Федеральный закон от 21.12.1994 г. № 68 «О защите населения и территорий от

чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера»

Федеральный закон РФ «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 г. № 7-ФЗ

(ред. От 05.02.2007 г.)

Постановление Правительства РФ от 06.10.1998 г. № 1303 «Об утверждении По-

ложения о декларировании гидротехнических сооружений»

Внесены

Утверждены постановлением Срок введения в действие

Издание официальное

Page 2: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

2

СНиП 33-01-2003 Гидротехнические сооружения. Основные положения.

СНиП 2.02.02-85 Основания гидротехнических сооружений

СНиП 2.06.04-82 Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения

СНиП 2.06.05-84 Плотины из грунтовых материалов

СНиП 3.01.04-87 Приемка в эксплуатацию законченных строительных объектов.

Основные положения

СНиП 3.07.02-87 Гидротехнические морские и речные транспортные сооружения

СНиП II-7-81 Строительство в сейсмических районах

ВСН 36-83 Инструкция по проектированию гидротехнических сооружений в рай-

онах распространения вечномерзлых грунтов. ВНИИГ, М., 1974

ВСН 021-69 Указания по возведению высоких плотин из местных материалов

ВСН 006-67 Технические условия по возведению земляных сооружений способом

отсыпки грунтов в воду

ПТЭ-2003 правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Рос-

сийской Федерации. ЦОТПБСП. СПб. 2003

СП 11-105-97 Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть II.

Правила производства работ в районах развития опасных геологических и инженерно-

геологических процессов.

П 92-2001 Рекомендации по обследованию гидротехнических сооружений с целью

оценки их безопасности. ВНИИГ, СПб., 2001

СО 153-34.03.222 Инструктивные указания по технике безопасности при производ-

стве открытых горных работ на объекта гидротехнического строительства в глубоких

каньонах и горной местности. Гидропроект, М., 1981

СО 153-34.03.223 Инструктивные указанияпо безопасности труда при сборке круп-

ногабаритных металлоконструкций на предприятиях Минэнерго СССР. Оргэнергострой,

М., 1983

СО 153-34.03.231-00 Типовая инструкция по охране труда для электросварщиков.

АООТ «Проектэнергомаш», 2000

РД 34.03.307 Правила пожарной безопасности при производстве строительно-

монтажных работ на объектах Минэнерго СССР. Оргэнергострой, М., 1989

Page 3: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

3

2. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Для целей настоящего СНиП используются следующие термины и определения:

2.1. безопасность гидротехнического сооружения: Свойство гидротехнического

сооружения, определяющее его защищенность от внутренних и внешних угроз или опас-

ностей и препятствующее возникновению на объекте источника техногенной опасности

для жизни, здоровья и законных интересов людей, состояния окружающей среды, хозяй-

ственных объектов и собственности.

2.2. водоподпорное сооружение: Гидротехническое сооружение на водотоке для

подъема уровня воды или для создания водохранилища. Водоподпорное сооружение соз-

дает подпор.

2.3. показатели безопасности гидротехнического сооружения: Количественные

показатели, характеризующие вероятности реализации либо нарушения установленных

критериев безопасности гидротехнического сооружения.

2.4. уровень безопасности гидротехнического сооружения: Степень соответст-

вия состояний гидротехнического сооружения и окружающей среды установленным кри-

териям безопасности, принятым с соблюдением действующих норм проектирования, а

квалификации эксплуатационного персонала и действий собственника (эксплуатирующей

организации) - требованиям правил технической эксплуатации и действующего законода-

тельства по техногенной и экологической безопасности.

2.5. нормальный уровень безопасности гидротехнического сооружения: Уро-

вень безопасности гидротехнического сооружения, при котором значения критериев

безопасности не превышают предельно допустимых для работоспособного состояния

сооружения и основания, а эксплуатация осуществляется в соответствии с проектом и

правилами эксплуатации без нарушений действующих законодательных актов, норм и

правил, а также предписаний органов надзора.

2.6. пониженный уровень безопасности гидротехнического сооружения: Уро-

вень безопасности гидротехнического сооружения, собственник (эксплуатирующая орга-

низация) которого допускает нарушения правил технической эксплуатации, невыполне-

ние первоочередных мероприятий или неполное выполнение предписаний органов госу-

дарственного надзора по обеспечению безопасности гидротехнического сооружения.

2.7. неудовлетворительный уровень безопасности гидротехнического соору-

жения: Уровень безопасности гидротехнического сооружения, эксплуатирующегося в

условиях снижения механической или фильтрационной прочности, превышения предель-

Page 4: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

4

но допустимых значений критериев безопасности для работоспособного состояния, дру-

гих отклонений от проектного состояния, способных привести к возникновению аварии.

2.8. критический уровень безопасности гидротехнического сооружения: Уро-

вень безопасности гидротехнического сооружения, эксплуатация которого происходит в

условиях развивающихся процессов снижения прочности и устойчивости элементов кон-

струкции и основания, превышения предельно допустимых значений критериев безопас-

ности, характеризующих переход от частично неработоспособного к неработоспособному

состоянию гидротехнического сооружения либо его основания.

2.9. водобой: Крепление русла за водопропускным сооружением, на котором про-

исходит гашение основной части избыточной кинетической энергии потока и которое

воспринимает его динамическое воздействие.

2.10. водоприемник: Часть водозаборного сооружения, служащая для непосредст-

венного приема воды из водного объекта.

2.11. гидротехническое сооружение, гидросооружение: По СНиП 33-01-2003: Со-

оружение, подвергающееся воздействию водной среды, предназначенное для использова-

ния и охраны водных ресурсов, предотвращения вредного воздействия вод, в том числе

загрязненных жидкими отходами.

2.12. гидротехнический туннель. Туннель: Водовод замкнутого поперечного се-

чения, устроенный в горных породах без вскрытия вышележащего массива.

2.13. гидротехнический отстойник. Отстойни: Сооружение, служащее для оса-

ждения содержащихся в воде наносов и последующего их удаления.

2.14. государственный надзор за безопасностью гидротехнических сооруже-

ний: Организация и проведение уполномоченными государственными органами испол-

нительной власти периодических инспекций (проверок) гидротехнических сооружений с

целью установления соответствия их состояния и уровня эксплуатации требованиям

безопасности, включая правила техники безопасности, требованиям норм и правил тех-

нической эксплуатации, экологическим нормативам, а также с целью проверки деятель-

ности собственников (эксплуатационных организаций) гидротехнических сооружений по

обеспечению и поддержанию их безопасности, в том числе исполнения предписаний пре-

дыдущих инспекций в установленном Законом Российской Федерации «О безопасности

гидротехнических сооружений» порядке.

2.15. гидродинамическая авария: По ГОСТ Р 22.0.05-94: Авария на гидротехни-

ческом сооружении, связанная с распространением с большой скоростью воды и создаю-

щая угрозу возникновения техногенной чрезвычайной ситуации.

Page 5: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

5

2.16. дамба: Гидротехническое сооружение для защиты территории от затопления,

ограждения искусственных водоемов и водотоков, направленного отклонения потока во-

ды.

2.17. декларация безопасности гидротехнического сооружения: Документ, со-

ставляемый собственником гидротехнического сооружения или эксплуатирующей орга-

низацией, а проектируемых и строящихся гидротехнических сооружений - юридическим

лицом или физическим лицом, выполняющим функции заказчика, для предъявления орга-

ну надзора за промышленной безопасностью, в котором обосновывается безопасность

гидротехнического сооружения и определяются меры по ее обеспечению в соответствии с

классом сооружения.

2.18. деривация: Совокупность сооружений, осуществляющих отвод воды из есте-

ственного русла или водохранилища с целью создания сосредоточенного перепада уров-

ней воды.

2.19. дренаж: Устройство для частичного или полного перехвата фильтрационно-

го потока в основании или внутри водоподпорного сооружения, сбора и отвода про-

фильтровавшихся вод.

2.20. канал: Водовод незамкнутого поперечного сечения в виде искусственного

русла в грунтовой выемке и/или насыпи.

Критерии безопасности гидротехнического сооружения. Предельные значения ко-

личественных и качественных диагностических показателей состояния гидротех-

нического сооружения и условий его эксплуатации, соответствующие допустимому уров-

ню риска аварии гидротехнического сооружения и утвержденные в установленном поряд-

ке федеральными органами исполнительной власти, осуществляющими государственный

надзор за безопасностью гидротехнических сооружений.

2.21. консервация гидротехнического сооружения: Комплекс мероприятий, на-

правленных на полное прекращение выполнения гидротехническим сооружением функ-

ций по регулированию использования водных ресурсов и защите от вредного воздействия

вод и осуществление комплекса организационных и технических мер, обеспечивающих

безопасность гидротехнического сооружения, его материальную сохранность, предотвра-

щение его разрушения, а также его работоспособность после расконсервации.

2.22. ликвидация гидротехнического сооружения: Комплекс мероприятий по де-

монтажу, сносу и перепрофилированию гидротехнического сооружения, приведению за-

Page 6: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

6

нимавшейся им территории, включая соответствующую часть водного объекта, в состоя-

ние, безопасное для людей и окружающей среды.

2.23. надежность гидротехнического сооружения: Интегральное свойство гидро-

технического сооружения, характеризующее его способность выполнять требуемые функ-

ции при установленных режимах и условиях эксплуатации, технического обслуживания и

ремонта в течение заданного периода времени, сохраняя при этом в установленных пре-

делах значения всех параметров, определяющих эти функции.

2.24. напор на сооружение: Разность между полной удельной энергией потока в

верхнем бьефе и удельной потенциальной энергией в нижнем бьефе.

2.25. напорный бассейн: Водоем для сопряжения безнапорной деривации (канала,

туннеля, лотка) с турбинными трубопроводами деривационной ГЭС.

2.26. плотина: Водоподпорное сооружение, перегораживающее водоток и (ино-

гда) долину водотока для подъема уровня воды.

2.27. глухая плотина: Плотина или ее часть, в которой отсутствуют устройства

для пропуска воды.

2.28. водосбросная плотина: Плотина или ее часть, выполняющая функции водо-

сбросного сооружения.

2.29. водосливная плотина: Водосбросная плотина, пропуск воды через гребень

которой осуществляется со свободной поверхностью потока.

2.30. гравитационная плотина: Плотина, устойчивость которой обеспечивается

силами сопротивления сдвигу, зависящими, в основном, от веса сооружения и водной

пригрузки.

2.31. арочная плотина: Криволинейная в плане бетонная плотина, устойчивость

которой обеспечивается, в основном, путем опирания на скальные береговые массивы.

2.32. арочно-гравитационная плотина: Криволинейная в плане бетонная плоти-

на, устойчивость которой обеспечивается как путем опирания на скальные береговые

массивы, так и силами сопротивления сдвигу, зависящими от веса сооружения.

2.33. контрфорсная плотина: Плотина, устойчивость которой обеспечивается си-

лами сопротивления сдвигу вертикальных стен-контрфорсов, воспринимающих через

опертую на них напорную грань давление воды.

2.34. плотина из грунтовых материалов: Грунтовая плотина.

2.35. земляная плотина: Плотина из грунтовых материалов, тело которой возве-

дено из глинистых, песчаных, гравелисто-галечных грунтов.

Page 7: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

7

2.36. каменно-земляная плотина: Плотина из грунтовых материалов, тело кото-

рой состоит частично из песчаных или глинистых грунтов, а частично из крупно-

обломочных грунтов.

2.37. подпорный уровень. ПУ: Уровень воды, устанавливающийся в верхнем

бьефе в результате преграждения или стеснения русла сооружениями.

2.38. нормальный подпорный уровень. НПУ: Наивысший подпорный уровень,

который может поддерживаться в нормальных условиях эксплуатации подпорного соору-

жения.

2.39. форсированный подпорный уровень. ФПУ: Подпорный уровень выше

нормального, допускаемый в верхнем бьефе в особых условиях эксплуатации гидротех-

нических сооружений при сбросе паводков малой обеспеченности

2.40. рисберма: Расположенный за водобоем участок крепления нижнего бьефа,

предназначенный для гашения остаточной энергии потока и защиты водобоя от подмыва.

2.41. риск аварий на гидротехническом сооружении: Комбинация вероятностей

возникновения аварий на гидротехническом сооружении и их ожидаемых последствий

для жизни и здоровья людей, собственности и окружающей среды.

2.42. суффозионная устойчивость: Сохранение первоначальной структуры грунта

(грунтового материала) при заданной интенсивности фильтрационного потока.

2.43. фильтрационная прочность: Способность самого сооружения и/или его ос-

нования сопротивляться разрушающему воздействию фильтрационного потока, прояв-

ляющемуся в виде механической или химической суффозии.

2.44. шгосбро: Водопропускное сооружение, предназначенное для предотвраще-

ния попадания шуги в закрытый водовод и ее сброса в нижний бьеф.

2.45. эксплуатирующая организация: Организация любой организационно-

правовой формы, осуществляющая техническую эксплуатацию и обслуживание на право

собственности, право хозяйственного ведения или право оперативного управления, арен-

ды либо ином законном основании.

3. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

3.1. Инженерные изыскания, в том числе инженерно-геодезические, инженерно-

геологические, гидрометеорологические, необходимые для проектирования и строитель-

ства плотин из грунтовых материалов, следует проводить с учетом специфики гидротех-

нического строительства и дополнительными исходными данными, содержащимися в

Page 8: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

8

задании на проектирование и учитывающими конкретные условия проектируемого объ-

екта.

Объем и методика инженерно-геологических изысканий, площадь и глубина изу-

чения инженерно-геологического разреза должны соответствовать стадии проектирова-

ния, сложности природной обстановки, типу и параметрам плотины.

3.2. Плотины из грунтовых материалов в зависимости от материала их тел и про-

тивофильтрационных устройств, а также способов возведения, подразделяют на типы,

основные из которых указаны в таблице 1.

Т а б л и ц а 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 гра-

вийно-галечниковых; намывают средствами гидромехани-

зации

Каменноземляная

(раздел 7)

Грунты тела – крупнообломочные; противофильт-

рационных устройств – от глинистых до мелкопесчаных

Каменнонабросная

(раздел 8)

Грунты тела – крупнообломочные; противофильт-

рационные устройства из негрунтовых материалов или

комбинированные: грунт + инъекция, и т.п.

3.3. Тип плотины по таблице 1 следует выбирать в зависимости от топографиче-

ских и инженерно-геологических условий основания и берегов, гидрологических и кли-

матических условий района строительства, величины напора воды, наличия грунтовых

строительных материалов, сейсмичности района, общей схемы организации строительст-

ва и производства работ, особенностей пропуска строительных расходов воды, 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 материа-

Page 9: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

9

лов надлежит предусматривать использование грунта и камня, полученных из полезных

выемок и близко расположенных карьеров.

3.4. Возведение плотин из грунтовых материалов возможно как на скальных, так и

на нескальных грунтах основания.

Возведение плотин на нескальных грунтах основания, содержащих водораствори-

мые включения в количестве большем, чем указано в 2.5 настоящего СНиП, 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 предусмат-

риваться 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 заторфован-

ном основании необходимо выполнять исследования по прогнозу разложения торфа во

времени и учету этого процесса при обосновании устойчивости сооружения.

Плотины на илистых грунтах допускается возводить только при наличии надле-

жащего обоснования.

3.5. При оценке качества грунтов нескального основания надлежит обращать осо-

бое внимание на наличие в нем:

- суффозионных и просадочных грунтов;

- грунтов, в которых при возведении плотины может развиваться поровое давле-

ние в связи с их консолидацией.

3.6. При оценке качества скального основания следует обращать особое внимание

на наличие в нем:

- покровных отложений - площади их распространения, мощности и физико-

механических свойств;

- 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;

Page 10: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

10

- ослабленных зон, которые могут под влиянием фильтрации и насыщения их во-

дой оказаться неустойчивыми и разрушаться;

- участков карста, его природы, закономерностей развития.

3.7. Основные расчеты при проектировании плотин из грунтовых материалов сле-

дует выполнять в соответствии с требованиями раздела 8 настоящего приложения.

3.8. При проектировании плотин из грунтовых материалов следует учитывать спо-

соб производства работ по их возведению. Для каждого элемента плотин должны быть

разработаны технические условия на его возведение с учетом материала, способа произ-

водства работ, климатических, инженерно-геологических и других местных условий, пре-

дусматривать также контроль качества работ, обеспечивающего надежную работу плотин.

Технические условия могут изменяться и уточняться в процессе строительства.

3.9. В проектах плотин необходимо предусматривать специальный проект кон-

трольно-измерительной аппаратуры (КИА) для проведения натурных наблюдений за ра-

ботой сооружения как в процессе строительства, так и в период его эксплуатации.

3.10. Реконструкцию плотин из грунтовых материалов следует осуществлять при

необходимости:

- повышения требований к надежности сооружения и условиям его эксплуатации;

- повышения экономичности сооружения за счет уменьшения потерь воды и затрат

на его эксплуатацию;

- увеличения призмы регулирования водохранилища;

- изменения условий эксплуатации;

- выполнения требований по охране природной среды.

3.11. Проектами реконструкции плотин из грунтовых материалов должны быть уч-

тены результаты обследований эксплуатируемого сооружения и необходимость реконст-

рукции сопрягающихся с ним сооружений (водосливных плотин, водосливов, зданий

ГЭС, шлюзов, рыбопропускных сооружений и др.).

3.12. В проектах грунтовых плотин при соответствующем обосновании следует

предусматривать возможность их реконструкции в период эксплуатации с учетом 3.10

настоящего СНиП.

Физико-механические, фильтрационные и теплофизические

характеристики грунтов

Page 11: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

11

3.13. Для проектирования плотин и дамб из грунтовых материалов необходимо

определять характеристики грунтов, предназначенных для укладки в тело сооружений.

Основными из этих характеристик являются:

- зерновой состав, а для глинистых грунтов, отсыпаемых в воду, дополнительно

количественное содержание комьев грунта по размеру;

- плотность грунта ;

- плотность частиц грунта s;

- влажность грунта W ;

- плотность сухого грунта d; для сыпучих грунтов также в предельно плотном d,

max и предельно рыхлом d, min состоянии, коэффициент уплотнения kcom;

- оптимальная влажность Wopt и оптимальная плотность сухого грунта d, opt. Для

глинистых грунтов эти величины определяют с учетом конкретных типов грунтоуплот-

няющих механизмов;

- границы пластичности для глинистых грунтов (текучести WL и раскатывания Wp),

а при необходимости - максимальная молекулярная влагоемкость Wm, а также минераль-

ный состав глинистых частиц (процентное содержание глинистых минералов – каолини-

та, монтморолинита, гидрослюды);

- показатели прочности: угол внутреннего трения , удельное сцепление c;

- показатели деформируемости: коэффициент уплотнения а, модуль деформации Е

и коэффициент поперечного расширения ;

- показатели просадочности для глинистых (лессовых) грунтов;

- показатели набухания и усадки для глинистых грунтов, а также пучения при воз-

действии отрицательных температур;

- коэффициент фильтрации k;

- показатели фильтрационной прочности грунтов, критические градиенты напора

(при расчетах выпора Icr,u, суффозии Icr,p и контактного размыва Icr,c) и критические скоро-

сти фильтрации.

Кроме того, необходимо определить содержание в грунтах водорастворимых со-

лей, а также органических примесей и степень их разложения. Для камня и крупнообло-

мочных пород следует определять водопоглощение .

Page 12: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

12

Характеристики грунтов (прочностные, деформационные, фильтрационные) сле-

дует определять экспериментально, с учетом состояния по плотности, влажности и тем-

пературе, в котором грунты будут находиться в плотине в процессе ее строительства и

эксплуатации; для плотин I класса – с учетом последовательности возведения и вида на-

пряженно-деформированного и температурно-влажностного состояния.

3.14. Для проектирования плотин I и II классов дополнительно к характеристикам

грунтов, указанным в 3.13 настоящего СНиП, следует определять:

- сопротивление сжатию и коэффициент размягчаемости исходной горной породы

– для камня и крупнообломочных грунтов;

- фильтрационные и прочностные характеристики намытых грунтов с учетом ани-

зотропии;

- прочность на одноосное растяжение t (в случаях необходимости проверки тре-

щиностойкости глинистых противофильтрационных устройств плотин и дамб);

3.15. 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 из искусственных смесей их характе-

ристики, перечисленные в 3.13 настоящего СНиП, определяют путем специальных иссле-

дований.

Характеристики грунтов намывных плотин устанавливают с учетом данных о пло-

тинах – аналогах, возведенных из карьерных грунтов, близких по зерновому составу и

форме частиц к грунтам проектируемого сооружения и результатам проведения опытного

намыва.

При назначении характеристик грунтов намывных плотин надлежит учитывать

фильтрационные и прочностные характеристики с учетом анизотропии, изменение их

показателей с течением времени по данным аналогов и исследований или по результатам

проведения опытного намыва.

Для неоднородных земляных намывных плотин (5.1 настоящего СНиП) физико-

механические характеристики намытого грунта следует определять отдельно для каждой

зоны.

Page 13: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

13

3.16. Нормативные и расчетные значения характеристик грунтов (плотность, проч-

ностные, 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 могут приниматься по таблице 2 с корректировкой по

результатам опытного намыва.

Плотность сухого грунта для частей намывных плотин, намытых под воду, следует

принимать как среднее арифметическое плотности сухого грунта d и плотности d,min на-

мываемого грунта в максимально рыхлом состоянии.

Прочностные характеристики крупнообломочных грунтов допускается опреде-

лять по аналогам и на основе моделирования их составов и проведения испытаний на

модельных смесях.

Т а б л и ц а 2

Грунт

Плотность сухого

грунта d ,

т/м3

Угол внут-

реннего трения

водонасыщенного

грунта ,

Коэффици-

ент фильтрации k,

м/сут

Песок:

− пылеватый − мелкий и сред-

ний − крупный − гравелистый Гравийный с содер-

жанием песка < 50%

1,35 − 1,50

1,45 − 1,60

1,55 − 1,65

1,60 − 1,75

1,70 − 1,90

22 − 24

24 − 30

30 − 32

32 − 34

34 − 36

0,5 − 5

2 − 25

5 − 35

10 − 50

> 30

П р и м е ч а н и я : 1 . Данные приведены для грунтов с плотностью частиц s=2,652,70 т/м3.

2. Большие значения плотности d и коэффициента фильтрации k относятся к грунту с зернами ока-танной формы, меньшие – к грунту с неокатанными зернами.

3. Большие значения угла внутреннего трения относятся к грунту с неокатанными зернами, мень-шие – к грунту с зернами окатанной формы.

4. При учете анизотропии намытых песчаных грунтов рекомендуется в расчетах фильтрации и ус-тойчивости откосов намывных плотин корректировать приведенные значения коэффициента фильтрации и угла внутреннего трения согласно опытным данным.

3.17. За расчетные значения плотности сухого грунта в теле плотины следует при-

нимать величины d, соответствующие односторонней доверительной вероятности =

Page 14: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

14

0,95. Контрольные показатели физико-механических характеристик грунта для сооруже-

ния в целом или отдельных его частей устанавливают при расчетной плотности d.

3.18. Плотность сложения грунта может назначаться переменной по высоте земля-

ных 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);

- внешних нагрузок;

- напряженно- деформированного состояния;

- способа отсыпки и уплотнения грунтового материала и интенсивности возведе-

ния.

Следует учитывать изменение физико-механических свойств грунта в процессе

строительства и эксплуатации сооружения, бóльшую плотность грунта назначают для

нижних частей плотины.

Для плотин, отсыпаемых напрямую из карьеров, в случае неоднородности их со-

става и свойств по площади и (или) по глубине плотность укладки грунта назначают в

соответствии с 3.17 настоящего СНиП, исходя из конкретных грунтовых условий разра-

батываемого 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 результа-

там сравнения технико-экономических показателей разрабатываемых вариантов.

3.19. В проектах необходимо предусматривать геотехнический контроль состояния

тела и основания плотины в процессе ее возведения.

3.20. Для плотин I и II классов из грунтовых материалов следует предусматривать

на стадии не позднее технического проекта опытные отсыпку и укатку или намыв грунтов

на участках, предпочтительно располагаемых в пределах профильных объемов проекти-

руемого сооружения, для отработки технологии строительных работ, уточнения расчет-

ных характеристик, а для намывных плотин также для определения фракционирования

грунта по длине откоса намыва.

Плотность крупнообломочных грунтов каменноземляных и каменнонабросных

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 уп-

лотнения.

Page 15: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

15

3.21. Проект организации строительства земляных сооружений разрабатывается в

составе проекта генеральным проектировщиком в объеме, предусмотренным соответст-

вующими строительными нормами. Проект производства работ по возведению плотины

из грунтовых материалов разрабатывается генподрядной или субподрядной организаци-

ей. Исходными данными для его составления являются материалы проекта плотины, про-

екта организации строительства, рабочие чертежи.

3.22. При наличии особых условий строительства в составе проекта организации

строительства должны быть разработаны специальные требования к ведению работ, тех-

нические решения и мероприятия, обеспечивающие производство работ и определены

дополнительные затраты, вызванные усложнением работ. К числу особых сложностей

при производстве работ относятся:

- выемки при значительных притоках подземных вод, заболоченности и обводнен-

ности участков, требующие специальных систем по водопонижению и водоотводу, обес-

печивающих условие фильтрационной прочности грунта основания или заполнителя тек-

тонических трещин;

- разработка выемок при наличии, оползней, карстовых явлений;

- разработка котлованов и траншей глубиной более 5 м или сложной конфигура-

ции, требующих специальных креплений;

- подготовка оснований под плотину при строительстве на просадочных, набу-

хающих и засоленных грунтах, слабых водонасыщенных грунтах, илах, торфах, плывунах;

- производство работ по укреплению оснований (цементация, глинизация, силика-

тизация и т.д.);

- техническая мелиорация грунтов, предназначенных к укладке в плотину;

- возведение насыпей из переувлажненных грунтов;

- производство земляных работ в зимнее время;

- укрепление склонов и откосов (в т.ч. в горных условиях) различными методами;

- производство работ в условиях большой снего- и пылезаносимости;

- производство работ в сложных топографических условиях, на узком фронте ра-

бот;

- производство работ с грунтами, изменяющими свои свойства под воздействием

внешних факторов: осадков, солнечных лучей и т.п.;

- разработка котлованов бортовых примыканий при строительстве плотин в ство-

рах с крутыми бортами.

Page 16: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

16

Проекты производства работ по возведению грунтовых плотин и подготовке осно-

ваний в особых грунтовых условиях разрабатываются генеральным проектировщиком

или по его заданию субподрядной проектной организацией.

3.23. Проектом организации строительства плотин из грунтовых материалов по-

мимо общих требований должны быть предусмотрены следующие основные решения:

- способы разработки грунта в выемках, карьерах и при планировочных работах,

генеральные и вспомогательные механизмы;

- способы технической мелиорации грунтов, улучшающие их строительные свой-

ства;

- способы подготовки оснований сооружений;

- способы транспортировки грунта;

- способы укладки грунта в насыпи, обратные засыпки и при планировочных рабо-

тах;

- баланс разрабатываемых и укладываемых грунтов;

- карьеры, необходимые для покрытия дефицита в грунтах и способы их разработ-

ки;

- мероприятия, обеспечивающие производство работ в зимнее время;

- организация водоотвода и водоотлива;

- устройство отвалов, непригодных к использованию грунтов и почвенно-

растительного слоя;

- мероприятия по рекультивации земель;

- другие требования, вызванные особыми условиями строительства.

3.24. Баланс грунтовых масс, разрабатываемых и укладываемых в пределах строи-

тельной площадки, должен составляться из расчета наиболее выгодного распределения и

перемещения грунта в пространстве и времени с учетом следующих факторов:

- сроков и последовательности производства работ на объектах строительства;

- осадок основания и тела насыпей и обратных засыпок при заданной степени их

уплотнения;

- наличия свободных площадей на стройплощадке для временного хранения грун-

та;

- объемов и допустимого срока хранения снятого плодородного слоя грунта, а

также заготовленных грунтов с учетом их смерзания в буртах и резервах;

- потерь грунта при транспортировании от воздействия ветра, а для подводных ук-

ладок - также потерь грунта в результате размыва и колебания уровня воды в акватории;

Page 17: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

17

- пропускной способности временных дорог и подземных путей, в особенности

пионерных траншей и насыпей;

- пригодности грунта из полезных выемок для обратных засыпок и насыпей, пре-

дусмотрев максимально возможное использование грунтов из полезных выемок без про-

межуточного складирования.

При выполнении работ способом гидромеханизации в балансе земляных масс

должны учитываться дополнительные объемы грунта на сброс, переборы, перемыв, тех-

нологические и другие, отражаемые в проекте, потери.

4. ЗЕМЛЯНЫЕ НАСЫПНЫЕ ПЛОТИНЫ

4.1. Земляные насыпные плотины по конструкции тела и противофильтрационных

устройств в теле и основании подразделяют на виды, основные из которых, указаны в

таблице 3 и на черт.1.

Т а б л и ц а 3

Элементы плотины Вид плотины

Тело плотины − однородная (рисунок Б.1, а) − неоднородная (рисунок Б.1, б, в) с экраном из

негрунтовых материалов (рисунок Б.1, г) − с грунтовым ядром (вертикальным или наклон-

ным), (рисунок Б.1, д) − с негрунтовой диафрагмой (рисунок Б.1, е) − с грунтовым экраном (рисунок Б.1, ж)

Противофильтрационное

устройство в основании плотины

− с зубом (рисунок Б.1, г) − с инъекционной (цементационной и др.) завесой

(рисунок Б.1, д) − со стенкой, шпунтом (рисунок Б.1, е) − с понуром (рисунок Б.1, ж)

П р и м е ч а н и я : 1 . Г рунтовые противофильтрационные устройства неодно-

родной плотины при большой их толщине bum (h/bum 1.0) называют верховыми (черт. 1,б) или центральными (черт.1,в) призмами (противофильтрационными), соответственно их расположению.

1 2. Конструкции тела плотины могут сочетаться с различными конструкциями противофильтрационных устройств в ее основании; выбор зависит от инженерно-геологических условий, физико-механических характеристик основания и обосновыва-ется расчетами и технико-экономическим сопоставлением вариантов. Возможно сопря-жение тела плотины с основанием без противофильтрационных устройств (черт.1).

Page 18: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

18

4.2. При проектировании земляных насыпных плотин на нескальном основании

следует отдавать предпочтение однородным плотинам, а также плотинам с грунтовым

противофильтрационном устройством (призмой, ядром, экраном).

4.3. При возведении плотин в две или несколько очередей следует, как правило,

проектировать их однородными или неоднородными – с противофильтрационной верхо-

вой призмой или экраном.

П р и м е ч а н и е . Каждая очередь плотины должна обладать требуемой фильтра-ционной прочностью и устойчивостью.

4.4. Земляные плотины, дамбы, противофильтрационные устройства напорных

сооружений в виде грунтовых экранов, ядер, понуров, можно возводить отсыпкой грун-

тов в воду.

Грунт отсыпают в воду как в искусственные прудки, так и в естественные водоемы

(без постройки перемычек и организации водоотлива) с учетом глубин и скоростей тече-

ния.

Требования к материалам

4.5. Земляные насыпные плотины можно возводить из всех видов грунтов, за ис-

ключением:

- содержащих водорастворимые включения хлоридных солей более 5% по массе,

сульфатных или сульфатно-хлоридных более 10% по массе;

- содержащих не полностью разложившиеся органические вещества (например,

остатки растений) более 5% по массе или полностью разложившиеся органические веще-

ства, находящиеся в аморфном состоянии, более 8% по массе.

Указанные в подпунктах 1 и 2 грунты допускается применять для создания тела

плотины при наличии соответствующего обоснования, при условии проведения необхо-

димых защитных инженерных мероприятий, а также соблюдения правил охраны поверх-

ностных вод от загрязнения.

4.6. Для создания грунтовых противофильтрационных устройств в теле и основа-

нии плотины (экраны, ядра, понуры, зубья) следует применять слабоводопроницаемые

грунты.

При выборе этих грунтов надлежит учитывать что:

- наиболее пригодными являются глинистые с коэффициентом фильтрации k 0,1

м/сут и при числе пластичности Iр 0,05 (при соответствующем обосновании Iр 0,03), а

Page 19: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

19

также искусственные грунтовые смеси, содержащие глинистые, песчаные, дресвяные и

крупнообломочные грунты; состав грунтовой смеси следует определять по результатам

исследований и проверки его в производственных условиях на опытных отсыпках и вы-

бирать на основании технико-экономического сравнения вариантов;

Page 20: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

20

Чер

т.1

. В

иды

зем

ляны

х на

сыпн

ых

плот

ин

1

− те

ло п

лоти

ны; 2

− п

овер

хнос

ть д

епре

ссии

; 3 −

дре

наж

; 4 −

кре

плен

ие о

ткос

а; 5

− в

ерхо

вая

прот

ивоф

ильт

раци

онна

я пр

изма

; 6 −

ди

афра

гма;

7

− ве

рхов

ая п

ризм

а; 8

− н

изов

ая п

ризм

а; 9

− п

ерех

одны

е сл

ои; 1

0 −

экра

н из

нег

рунт

овы

х ма

тери

алов

; 11

− гр

унто

вое

ядро

; 12

− ц

ентр

альн

ая г

рунт

овая

про

тиво

филь

трац

ионн

ая п

ризм

а; 1

3 −

шпу

нт и

ли с

тенк

а; 1

4 −

пону

р; 1

5 −

инъе

кцио

нная

(цем

ента

цион

-на

я) за

веса

(вис

ячая

); 16

− зу

б; 1

7 –

подэ

кран

овы

й сл

ой; 1

8 –

грун

товы

й эк

ран.

h

− вы

сота

пло

тины

; b −

шир

ина

плот

ины

по

низу

; bum

− ш

ирин

а пр

отив

офил

ьтра

цион

ного

уст

ройс

тва

по н

изу;

b u

p −

шир

ина

плот

ины

по

греб

ню; m

h − к

оэфф

ицие

нт в

ерхо

вого

отк

оса;

mt −

коэ

ффиц

иент

низ

овог

о от

коса

.

- для экранов и понуров временных сооружений и плотин III и IV классов допускается

применять торф (с учетом указаний 3.4 настоящего СНиП), причем необходимо преду-

сматривать защитное покрытие из минеральных грунтов.

Page 21: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

21

4.7. Песчаные грунты (мелкие, средней крупности и крупные) следует применять для

однородных плотин и плотин с центральной или верховой противофильтрационной

призмой, если обеспечивается фильтрационная прочность грунтов плотины, а величина

фильтрационного расхода воды через ее тело допустима по результатам водохозяйствен-

ных и энергоэкономических расчетов.

4.8. Песчаные и крупнообломочные грунты допускается применять без ограничений

для призм земляных насыпных плотин при обеспечении их сопряжения с противофильт-

рационным устройством и основанием. Указанные грунты должны обладать требуемой

прочностью, морозостойкостью и водостойкостью.

Откосы и гребень плотины

4.9. Крутизну откосов плотины надлежит назначать, исходя из условия их устой-

чивости, с учетом:

- физико-механических характеристик грунтов тела плотины и основания;

- действующих на откосы сил: собственного веса грунтов тела плотины, воздейст-

вия воды (взвешивания, фильтрационных сил, капиллярного давления), сейсмических и

динамических воздействий, внешних нагрузок на гребне и откосах и др.;

- высоты плотины;

- производства работ по возведению плотины;

- условий ее эксплуатации;

- свойств материала и особенностей конструкции противофильтрационных уст-

ройств и характера их силового воздействия на упорные призмы плотины.

При предварительном назначении крутизны откосов допускается пользоваться

аналогичными данными построенных сооружений с последующей проверкой расчетом

устойчивости откосов.

4.10. На откосах плотин, как правило, следует предусматривать устройство берм,

определяя их число в зависимости от высоты плотины, условий производства работ, ти-

пов крепления откоса и его общей устойчивости.

Бермы следует предусматривать на верховом откосе у нижней границы его креп-

ления для создания необходимого упора, на низовом откосе – для служебных проездов,

сбора и отвода атмосферных вод, размещения контрольно-измерительной аппаратуры

(КИА).

Page 22: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

22

4.11. Ширину гребня плотины следует устанавливать в зависимости от условий

производства работ и эксплуатации (использования гребня для проезда, прохода и других

целей), но не менее 4,5 м.

Ширину гребня плотины в местах сопряжения с другими сооружениями или с бе-

регами следует устанавливать в соответствии с конструкцией сопряжения и необходимо-

стью создания технологических площадок.

4.12. Отметку гребня плотины следует назначать на основе расчета возвышения

его над расчетным уровнем воды.

Возвышение гребня плотины надлежит определять для двух случаев стояния уров-

ня воды в верхнем бьефе:

- при нормальном подпорном уровне (НПУ) или при более высоком уровне, соот-

ветствующем пропуску максимального паводка, входящего в основное сочетание нагру-

зок и воздействий;

- при форсированном подпорном уровне (ФПУ), или другом уровне, относимом к

особым сочетаниям нагрузок и воздействий.

Возвышение гребня плотины hs в обоих случаях определяется по формуле

hs = hset + hrun1% + a, (1)

где hset − ветровой нагон воды в верхнем бьефе;

hrun% − высота наката ветровых волн обеспеченностью 1%;

а − запас возвышения гребня плотины; запас а определяют как большую из вели-

чин 0,5 м и 0,1h1% (h1% − высота волны 1% вероятности превышения).

Из двух полученных результатов расчета выбирают более высокую отметку гребня.

При определении первых двух слагаемых формулы (1) следует принимать обеспе-

ченности скорости ветра для расчета элементов волн, наката и нагона при основном соче-

тании нагрузок и воздействий (при НПУ), при особом сочетании нагрузок и воздействий

(при ФПУ) эти обеспеченности следует принимать в соответствии с классом сооружения.

Запас для всех классов плотин должен быть не менее 0,5 м. В случае выполнения в

плотине противофильтрационного устройства в виде асфальтобетонной диафрагмы вели-

чина a должна назначаться с учетом понижения отметки гребня диафрагмы за счет расте-

кания ее во времени.

При возведении плотины в сейсмических районах отметку гребня следует назна-

чать с учетом высоты гравитационной волны, возникающей в водохранилище в случае

Page 23: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

23

образования в нем сейсмотектонических деформаций при землетрясении, определяемой

соответствующими расчетами.

Отметку гребня плотины проектируют с учетом строительного подъема, назначае-

мого сверх определенного возвышения hs. Величину строительного подъема определяют

по прогнозируемой осадке гребня согласно 7.16, 7.17 настоящего СНиП.

4.13. При наличии на гребне плотины сплошного парапета, рассчитанного на воз-

действие волн, возвышение его верха над уровнем верхнего бьефа надлежит принимать

не ниже значений, полученных по формуле 1. Возвышение гребня плотины в этом случае

назначают на 0,3 м над НПУ или на отметке ФПУ, причем принимают более высокую из

них.

4.14. При расположении автодороги на гребне плотины ограждения и направляю-

щие устройства следует выполнять в соответствии с требованиями категории дороги.

4.15. В случае если гребень плотины или ее надводные откосы сложены из глини-

стых грунтов, следует предусматривать их защиту от сезонного промерзания слоем пес-

чаного, гравийного или щебенистого грунта. Толщину защитного слоя следует назначать

в соответствии с теплотехническими расчетами. При соответствующем обосновании до-

пускается не предусматривать устройство защитного слоя.

Крепление откосов

4.16. Откосы земляных насыпных плотин следует защищать специальными креп-

лениями, рассчитанными на воздействие волн, льда, течений воды, изменения уровня

воды, атмосферных осадков, ветра и прочих климатических и других разрушающих откос

факторов (проникновение землеройных животных, пучения глинистого грунта в зимний

период и др.).

4.17. Для защиты верхового откоса, как правило, следует принимать следующие

виды креплений:

- каменные (насыпные);

- бетонные монолитные, железобетонные сборные и монолитные с обычной и

предварительно напряженной арматурой;

- асфальтобетонные;

- биологические;

- габионовыми конструкциями;

Page 24: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

24

- грунтоцементные, из камня залитого литым асфальтом и др.

При наличии данных, обоснованных исследованиями или опытом строительства и

эксплуатации плотин, допускается применять и другие виды креплений верховых отко-

сов, например, гравийно-галечниковые, и др.

4.18. Вид крепления следует устанавливать, исходя из технико-экономической

оценки вариантов с учетом максимального использования средств механизации и мест-

ных материалов, характеристик грунта тела плотины и основания, агрессивности воды,

долговечности крепления в условиях эксплуатации, архитектурных требований.

4.19. Крепление верхового откоса плотины делится на основное, расположенное в

зоне максимальных волновых и ледовых воздействий, возникающих в эксплуатационный

период, и облегченное – ниже основного крепления.

Верхней границей основного крепления, как правило, следует считать отметку

гребня плотины.

В случае значительного возвышения гребня над расчетным уровнем воды основ-

ное крепление следует заканчивать ниже гребня на отметке высоты наката hrum; далее до

гребня доводят облегченное крепление.

4.20. Нижнюю границу основного крепления следует назначать, считая от мини-

мального уровня сработки водохранилища на глубине:

h=2h1% . (2)

При этом нижняя граница основного крепления должна быть ниже минимального

уровня сработки водохранилища не менее чем на 1,5t, где t - расчетная толщина ледяного

покрова. П р и м е ч а н и е . Облегченное крепление должно защищать откос от повреждений при воздействии

льда, волн и течений не только в процессе нормальной эксплуатации сооружения, но и в периоды наполне-ния и опорожнения водохранилища. Облегченное крепление должно сопрягаться с основанием плотины или с бермой, например, устройством упора из камня или бетона.

В случае устройства крепления дна перед сооружением крепление откоса плотины должно быть со-пряжено с ним.

4.21. При сопряжении основного и облегченного крепления необходимо преду-

сматривать конструктивные меры, например, устройство в виде упора из камня или бето-

на. Размеры упора следует назначать в зависимости от крутизны откоса, а также коэффи-

циента трения материала крепления и упора по грунту откоса.

4.22. Для крепления откосов каменной наброской, в том числе залитой асфальтом,

следует применять, как правило, несортированный камень (горную массу).

Page 25: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

25

4.23. Необходимые массу и размеры отдельных камней в наброске крепления отко-

сов, количество камней размером меньше расчетного, а также толщину крепления следу-

ет определять расчетом.

4.24. Толщину крепления из каменной наброски следует принимать с учетом воз-

можности частичного выноса мелких частиц из нее при волновом воздействии, подвижки

крупных камней, уплотнения материала крепления, а также из опыта эксплуатации анало-

гичных креплений, но не менее 3ds,85, где ds,85 - диаметр камня, масса которого вместе с

массой более мелких фракций составляет 85% массы всей каменной наброски крепления.

4.25. Для крепления откосов следует применять каменные материалы из извержен-

ных, осадочных и метаморфических пород, обладающих необходимой прочностью, моро-

зостойкостью и водостойкостью.

4.26. Монолитные железобетонные крепления откосов следует проектировать, как

правило, в виде секций размером не более 4545 м каждая, разделенных между собой

температурными поперечными и осадочными швами. Секции крепления следует проек-

тировать состоящими из отдельных плит.

Плиты, как правило, следует принимать прямоугольной формы с соотношением

сторон 1 lsl /bsl 2, где bsl -меньшая сторона, располагаемая перпендикулярно урезу во-

ды; размер назначается равным 0,4, где - расчетная длина волны, но не более 20 м.

Увеличение длины секций допускается при надлежащем обосновании. В пределах каждой

секции армирование должно быть непрерывным.

4.27. Гибкие бесшовные крепления откосов на основе асфальтовых материалов

(асфальтобетонные, из камня залитого литым асфальтом и т.п.) рассчитываются и проек-

тируются из условий:

- обеспечения их устойчивости на откосе;

- прочности при волновых и ледовых, в том числе и повторяющихся воздействиях;

- сохранения сплошности (трещиностойкости) в зимнее время при отрицательных

температурах воздуха;

- исключения разжижения под ними грунта при ударных (динамических) воздейст-

виях.

4.28. Крепление откосов из сборных железобетонных плит следует проектировать

с омоноличиванием их в секции. При соответствующем обосновании допускается креп-

Page 26: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

26

ление из неомоноличенных плит с открытыми швами при конструкции, не допускающей

выноса частиц грунта тела плотины.

Максимальный размер плит следует устанавливать, исходя из условий транспорти-

рования и удобства укладки их на откос.

4.29. Толщину монолитных и сборных железобетонных креплений следует опреде-

лять расчетом, а при соответствующем обосновании – по аналогам.

4.30. При пологих откосах плотин (1:7 – 1:12) и высоте волны не более 1 м может

быть применено облегченное крепление в виде слоя крупнообломочного грунта, круп-

ность частиц и толщину которого следует определять расчетом или исследованиями.

4.31. Крепление низового откоса следует выбирать в зависимости от материала, из

которого возведена низовая призма плотины, с целью защиты его от атмосферных воз-

действий и разрушения землеройными животными. Для крепления низового откоса из

песчаных или глинистых грунтов следует, как правило, применять посев трав по расти-

тельному слою толщиной 0,2 – 0,3 м, отсыпку щебня или гравия слоем толщиной 0,2 м и

другие виды облегченных покрытий.

4.32. Если низовой откос подвержен воздействию льда и волн со стороны нижнего

бьефа, его крепление следует рассчитывать так же, как и для верхового откоса.

4.33. Под креплением откосов, выполненным в виде каменной наброски, плит с

открытыми швами или со сквозными отверстиями и т. п., следует предусматривать об-

ратные фильтры, которые могут состоять из одного слоя разнозернистого материала или

двух слоев материалов с различными по крупности частицами, а также из искусственных

водопроницаемых материалов (стекловолокно, геотекстиль и т.п.).

4.34. Материал для обратного фильтра, число слоев и их толщину выбирают в за-

висимости от свойств грунта откоса, наличия и состава местного материала и результатов

технико-экономического сравнения вариантов.

4.35. Под обратными фильтрами на откосах из глинистых, мелкозернистых песча-

ных или разжижающихся при динамических нагрузках грунтов следует укладывать песча-

ную пригрузку, зерновой состав и толщину которой устанавливают на основании данных

исследований грунтов, расчетов устойчивости и фильтрационной прочности.

4.36. Под креплениями из монолитных или сборных железобетонных плит (с уп-

лотненными швами или замоноличенных в секции) на откосах из песчаных или глини-

стых грунтов следует, как правило, укладывать однослойный обратный фильтр.

Page 27: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

27

4.37. Допускается применение монолитных железобетонных бесфильтровых креп-

лений, обеспечивающих надежную работу конструкции, не допускающих выноса мате-

риала откоса через швы.

4.38. Крутизну неукрепленного волноустойчивого грунтового откоса следует при-

нимать в соответствии с расчетным волновым воздействием. При этом очертание откосов

должно быть принято с учетом «профиля динамического равновесия». Применение неук-

репленных откосов должно быть обосновано исследованиями и технико-экономическим

сопоставлением с вариантами укрепленных откосов.

Противофильтрационные устройства

4.39. Противофильтрационные устройства следует выполнять из слабопроницае-

мых грунтов (глинистых и мелкозернистых песчаных, глинобетона, а также торфа) или

негрунтовых материалов (бетона, железобетона, полимерных, битумных материалов и

др.) в виде верховой или центральной противофильтрационной призмы, экрана, диафраг-

мы, ядра, понура, шпунта, стенки, в том числе и создаваемой методом «стена в грунте»,

цементационной и других завес, а при соответствующем обосновании – в виде комбини-

рованной конструкции из грунтовых и негрунтовых материалов.

Применение комбинированных противофильтрационных устройств позволяет воз-

водить сооружения без создания перемычек, что существенно сокращает сроки строи-

тельства и объем работ.

Комбинированные противофильтрационные устройства, как правило, состоят из

следующих фрагментов (черт.2):

- грунтовое ядро и инъекционная диафрагма;

- пленочная и инъекционная диафрагма;

- асфальтобетонная диафрагма и инъекционная завеса;

- грунтовое ядро и «стена в грунте» – инъекционная диафрагма.

Сопрягающий элемент может предусматриваться на уровне коренных пород, в т.ч.

с устройством подземных галерей.

4.40. Противофильтрационные устройства следует выбирать в зависимости от вида

земляной плотины, характеристик грунтов ее тела и основания, наличия необходимых

грунтовых или негрунтовых материалов для противофильтрационных устройств, высоты

плотины, положения водоупора основания и условий производства работ по результатам

Page 28: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

28

технико-экономического сопоставления вариантов плотин с различными конструкциями

ПФУ.

4.41. Толщину грунтового экрана или ядра плотины рекомендуется увеличивать

сверху вниз.

Минимальную толщину экрана или ядра по верху назначают из условий производ-

ства работ, но не менее 0,8 м, а понизу - такую, чтобы градиенты напора фильтрационно-

го потока, принимаемые для глинобетона, глины, суглинка и супеси, удовлетворяли кри-

терию фильтрационной прочности (8.5 настоящего СНиП).

Участки ядра или экрана, а также понура, на которых возможно их промерзание и

(или) размыв вследствие значительных скоростей течения воды (например, при подходе к

донному водоспуску), следует покрывать защитным слоем.

4.42. Гребень грунтового экрана (после окончательной осадки плотины) должен

быть выше ФПУ с учетом высоты волны и ветрового нагона воды (4.12 настоящего

СНиП).

Гребень ядра и диафрагм из негрунтовых материалов должен быть выше ФПУ с

учетом нагона, но без учета наката волны (4.12 настоящего СНиП).

4.43. При глубоком залегании водоупора следует при экране (ядре) предусматри-

вать устройство понура или завесы. Понур, как правило, следует выполнять из того же

материала, что и экран (ядро).

Длину понура следует назначать в зависимости от фильтрационных расходов, а

также по условию недопущения опасных фильтрационных деформаций грунта основания

плотины.

Толщину понура следует принимать, исходя из условий обеспечения его фильтра-

ционной прочности (8.5 настоящего СНиП). Наименьшую конструктивную толщину

грунтового понура принимают не менее 0,5 м.

В случае, если под экраном или в основании понура расположен крупнозернистый

грунт, между противофильтрационным элементом и таким грунтом следует укладывать

обратный фильтр.

4.44. При отсутствии на месте строительства плотины грунтов, пригодных для

противофильтрационного элемента или при неблагоприятных климатических условиях

необходимо предусматривать негрунтовые противофильтрационные устройства из ас-

фальтобетона, железобетона, полимерных материалов или инъекционную диафрагму.

Page 29: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

29

4.45. Асфальтобетонные экраны следует выполнять из гидротехнического асфаль-

тобетона или полимер-асфальтобетона с заданными по условиям строительства и работы

конструкции показателями его физико-механических свойств. Свойства асфальтобетона

для экранов следует назначать из условия устойчивости его на откосе, трещиностойкости

при отрицательных температурах воздуха, усталостной прочности и жесткости при вол-

новых нагрузках. За расчетный коэффициент фильтрации асфальтобетонного экрана и

понура можно принимать коэффициент фильтрации равный 110-9см/с.

Применение асфальтобетонных экранов при минимальной температуре < −50С не

допускается.

Толщину асфальтобетонного экрана и его конструкцию следует устанавливать из

условия сохранения его сплошности и прочности при волновых, ледовых и температур-

ных воздействиях. Подготовку под экран выполняют по принципу обратного фильтра –

переходного слоя, исключающего противодавление под экраном.

4.46. Экраны из камня, залитого литым асфальтом, выполняются лишь в каменно-

набросных плотинах. Требования к их выполнению и расчету те же, что и в случае ас-

фальтобетонных экранов, с той лишь разницей, что их трещиностойкость при отрица-

тельных температурах определяется не трещиностойкостью материала экрана в целом, а

трещиностойкостью асфальтовой заливочной массы.

Толщина экрана из камня, залитого асфальтом, и его конструкцию следует уста-

навливать из условия сохранения устойчивости и прочности на откосе при волновых,

ледовых, температурных воздействиях и при осадках.

4.47. Асфальтобетонные диафрагмы выполняют из литого, пластичного и уплот-

няемого горячего асфальтобетона. Тип и состав асфальтобетона для строительства диа-

фрагмы следует выбирать, исходя из прочностных свойств материала, технологических и

экономических расчетов.

Применение асфальтобетонных диафрагм при температурных воздействиях

< − 50оС не допускается.

Page 30: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

30

Ч

ерт.

2.

Кон

стру

кции

пло

тин

с ко

мбин

иров

анны

ми п

роти

вофи

льтр

ацио

нны

ми у

стро

йств

ами

1 −

вер

хова

я пр

изма

; 2 −

кре

плен

ие в

ерхо

вого

отк

оса;

3 −

гру

нтов

ое я

дро;

4 −

пер

еход

ные

слои

(обр

атны

е фи

льтр

ы);

5 −

низ

овая

при

зма;

6 −

соп

ряга

ющ

ий э

леме

нт; 7

− и

нъек

цион

ная

заве

са; 8

− п

лено

чная

диа

фраг

ма;

9 −

асфа

льто

бето

нная

диа

фраг

ма («

стен

а в

грун

те»)

; 10

− «с

тена

в г

рунт

е»

m

h − к

оэфф

ицие

нт в

ерхо

вого

отк

оса;

mt −

коэ

ффиц

иент

низ

овог

о от

коса

.

Основным требованием к конструкции диафрагмы является обеспечение ее работы

в сжатом состоянии совместно с грунтом тела плотины. При этом напряжения и дефор-

Page 31: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

31

мации в диафрагме не должны превышать допустимых значений для выбранного состава

асфальтобетона.

Состав грунта переходных слоев следует проектировать из условия недопустимо-

сти проникания в его поры асфальтобетона диафрагмы и его непросыпаемости в поры

грунта тела плотины.

Конструкция примыкания асфальтобетонной диафрагмы к основанию и к бетон-

ным сооружениям должна обеспечивать возможность скольжения диафрагмы по поверх-

ности примыканий. Асфальтовый материал в зоне примыкания должен при этом работать

в сжатом состоянии.

4.48. Толщина асфальтобетонной диафрагмы и материал для ее выполнения назна-

чаются по расчету из условия сохранения сплошности и обеспечения совместности рабо-

ты диафрагмы с телом плотины. Предварительно ее толщина задается по формуле:

t = a + 0,008H, (3)

где H – напор в рассматриваемом сечении диафрагмы,

a = (0,4 – 0,5) м – толщина диафрагмы на гребне плотины.

Асфальтобетонные диафрагмы обладают способностью воспринимать большие

деформации плотин, не нарушая своих функций.

4.49. Железобетонные экраны в земляных насыпных плотинах на скальном или

малосжимаемом основании следует применять с обязательным зонированием поперечно-

го сечения плотины по степени уплотнения грунтов и гранулометрическому составу. Ос-

новные требования к проектированию железобетонных экранов изложены в 6.25 – 6.28

настоящего СНиП.

4.50. Бетонные и железобетонные (сборные и монолитные) диафрагмы следует

проектировать в соответствии с требованиями к бетонным конструкциям. Диафрагмы

следует разрезать вертикальными и горизонтальными швами с соответствующими уплот-

нениями, допускающими температурно-осадочные деформации.

При надлежащем обосновании расчетами напряженно-деформированного состоя-

ния и при максимальном уплотнении грунтов тела плотины допускается возводить моно-

литные железобетонные диафрагмы без разрезки горизонтальными деформационными

швами.

4.51. При использовании полимерных материалов (например, полиэтиленовой, по-

ливинилхлоридной, бутилкаучуковой пленок и др.) для создания противофильтрацион-

Page 32: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

32

ных устройств конструкция этих устройств и технология строительства должны обеспе-

чивать защиту их от солнечной радиации и механических повреждений.

В зависимости от величины допускаемых фильтрационных потерь и материала со-

единение полимерных элементов между собой может быть сварным, клеевым или меха-

ническим в виде нахлеста.

Толщину противофильтрационного устройства из полимерного материала следует

назначать расчетом, исходя из следующих условий:

- величина максимальных растягивающих напряжений в материале не должна пре-

вышать величины допускаемого растягивающего напряжения, определяемого требуемой

долговечностью;

- зерновой состав контактирующего грунта должен обеспечивать неповреждае-

мость полимерного материала; при назначении прочности укладываемого грунта должны

учитываться действующие напряжения;

- при соответствующем обосновании, с целью повышения надежности работы

диафрагмы, она может быть выполнена в виде двух слоев гибкого материала с антифрик-

ционной смазкой между ними.

Противофильтрационные конструкции из полимерных материалов допускается

применять для плотин III и IV классов, а также, при надлежащем обосновании, для пло-

тин I и II классов высотой до 60 м.

4.52. Инъекционную диафрагму в плотине следует создавать путем нагнетания в

поры грунта тела плотины специального уплотняющего раствора, соответствующего со-

става и консистенции.

Инъекционная диафрагма должна обладать необходимой фильтрационной прочно-

стью, деформационными и прочностными свойствами, обеспечивающими долговечность

плотины.

Состав и технологию нагнетания инъекционных растворов обосновывают иссле-

дованиями, а при необходимости – опытными работами в производственных условиях.

Дренажные устройства

Page 33: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

33

4.53. Дренажные устройства тела земляной плотины следует проектировать с це-

лью:

- организованного отвода воды, фильтрующейся через тело, основание и берего-

вые примыкания плотины в нижний бьеф;

- предотвращения выхода фильтрационного потока на низовой откос и в зону,

подверженную промерзанию;

- снижения депрессионной поверхности для повышения устойчивости низового

откоса (внутренний дренаж);

- обеспечения устойчивости верхового откоса при быстрой сработке водохрани-

лища;

- снятия порового давления, возникающего при сейсмических воздействиях;

- отвода воды, профильтровавшейся через экран (ядро); в случае слабопроницае-

мого материала низовой призмы плотины и наличия низовой переходной зоны, отвод

воды следует осуществлять специальным дренажным слоем на поверхности основания,

соединенным с дренажем низовой призмы плотины.

В высоких плотинах, выполняемых из суглинистого или супесчаного грунта, для

ускорения консолидации и устранения влияния порового давления может быть преду-

смотрено устройство горизонтальных или вертикальных дрен в толще низовой и цен-

тральной частей тела плотины.

Указанные мероприятия по ускорению процессов консолидации должны осущест-

вляться на основе расчетов деформаций. В период эксплуатации необходимо проводить

натурные наблюдения за деформациями. Работы по устройству дренажей должны вестись

при отсутствии напора на сооружение, а при действующем напоре – под защитой систем,

обеспечивающих водопонижение.

4.54. При проектировании дренажных устройств необходимо учитывать физиче-

ские характеристики грунтов тела и основания плотины, их суффозионность и условия

фильтрации в области дренажа.

Размеры дренажных устройств следует определять для каждого конкретного слу-

чая, исходя из фильтрационных условий, исключающих кольматаж грунта в области дре-

нажа.

Конструкции дренажных устройств низовой части плотины представлены на

черт.3.

Page 34: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

34

4.55. Для сопряжения дренажа с плотиной, как правило, укладываются обратные

фильтры (один или более слоев). Обратный фильтр дренажа может выполняться из не-

связных естественных или получаемых путем рассева или дроблением грунтов, а также из

искусственных пористых материалов (пористого бетона и др., согласно 4.73 настоящего

СНиП).

Дренажный коллектор следует проектировать из камня, бетонных, железобетон-

ных, асфальтоцементных, гончарных труб и т.п. с учетом агрессивности воды.

4.56. Дренажный банкет (черт.3, а) следует выполнять, как правило, на русловых

участках плотины при ее возведении без перемычек и при перекрытии реки отсыпкой

камня в воду.

Превышение гребня дренажного банкета hs (при отсутствии наслонного дренажа)

над максимальным уровнем нижнего бьефа (черт.3 а, б) следует определять в соответст-

вии с 4.12 настоящего СНиП, но не менее 0,5 м. Ширину банкета назначают из условий

производства, но не менее 1 м.

При сопряжении тела плотины с дренажным банкетом должна быть обеспечена

фильтрационная прочность сопряжения за счет устройства обратного фильтра по внут-

реннему откосу банкета. При наличии в основании мелкозернистого грунта и больших

выходных градиентов напора под дренажным банкетом надлежит предусматривать гори-

зонтальный обратный фильтр или замыв пор каменного банкета на высоту, определяемую

фильтрационными расчетами.

Гребень дренажного банкета следует защищать от засорения поверхностными сто-

ками.

4.57. Наслонный дренаж (черт.3, б) следует выполнять на участках плотины, пере-

крывающих затопляемую пойму, а также при отсутствии на месте строительства доста-

точного количества камня.

Page 35: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

35

Чер

т.3

. С

хемы

осн

овны

х ви

дов

дрен

ажа

В р

усле

: а –

дре

наж

ный

банк

ет; б

– н

асло

нны

й др

енаж

. Н

а бе

регу

: в –

тру

бчат

ый

дрен

аж; г

– г

ориз

онта

льны

й др

енаж

; д –

ж -

комб

инир

ован

ные

дрен

ажи.

1

– др

енаж

ный

банк

ет; 2

– п

овер

хнос

ть д

епре

ссии

; 3 –

обр

атны

й фи

льтр

; 4 –

нас

лонн

ый

дрен

аж; 5

– т

руба

; 6 –

дре

наж

ная

лент

а;

7 –

отво

дящ

ая т

руба

; 8 –

отв

одящ

ая к

анав

а.

d f –

мак

сима

льна

я гл

убин

а пр

омер

зани

я; m

h – к

оэфф

ицие

нт н

изов

ого

отко

са; b

b – ш

ирин

а ба

нкет

а по

вер

ху.

Page 36: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

36

Толщину наслонного дренажа с обратным фильтром следует назначать из условий

производства работ, но не менее величины

t = 5ds,85+tf , (4)

где ds,85 − диаметр частиц, масса которых вместе с массой более мелких фрак-

ций составляет 85% массы грунта всего дренажного слоя;

tf − толщина обратного фильтра.

Материал наслонного дренажа должен сопрягаться с материалом обратного

фильтра и защищать низовой откос от волнового воздействия в нижнем бьефе, а в неко-

торых случаях – и от промерзания.

Превышение гребня наслонного дренажа hs над максимальным уровнем нижнего

бьефа следует принимать, как и для дренажного банкета (4.56 настоящего СНиП), с уче-

том высоты выклинивания фильтрационного потока на низовой откос плотины и глуби-

ны промерзания.

4.58. Трубчатый дренаж (черт.3, в) следует применять, как правило, на тех участках

плотины, где в период ее эксплуатации вода в нижнем бьефе отсутствует или присутству-

ет кратковременно.

Трубчатый дренаж следует предусматривать из бетонных или асбестоцементных

труб (перфорированных) с заделанными стыками, с обсыпкой обратным фильтром.

Сечение дренажных труб следует определять гидравлическими расчетами. Диаметр

дренажной трубы следует назначать в зависимости от величины сбрасываемого фильтра-

ционного расхода, но не менее 200 мм.

По длине трубчатого дренажа необходимо предусматривать смотровые колодцы,

располагаемые с учетом местности и требуемых уклонов.

4.59. Горизонтальный дренаж (черт.3, г) следует проектировать в виде сплошного

дренажного слоя или отдельных горизонтальных поперечных или продольных дренаж-

ных лент, выполняемых из крупнозернистого материала и защищаемых обратным фильт-

ром.

4.60. Комбинированный дренаж (черт.3, д – ж) представляет собой одну из воз-

можных комбинаций дренажей, указанных в 4.56-4.59 настоящего СНиП. Отметку гребня

банкета комбинированного дренажа (черт.3, д) следует назначать с учетом условий пере-

крытия русла реки.

Page 37: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

37

4.61. Размеры дренажных устройств в виде плоских дренажей или дренажных лент

следует определять гидравлическими и фильтрационными расчетами с учетом условий

выполнения дренажа.

4.62. Вид дренажных устройств может меняться на различных участках плотины, и

их конструкцию следует выбирать на основании технико-экономического сравнения ва-

риантов в зависимости от:

- вида плотин;

- инженерно-геологических и гидрогеологических условий основания и берегов;

- физико-механических характеристик грунтов, использованных для дренажей;

- условий производства работ;

- климатических условий района строительства;

- условий эксплуатации и температурного режима сооружения;

- степени агрессивности воды.

4.63. Дренажи тела плотины, как правило, не устраивают в следующих случаях:

- при возведении плотин на водопроницаемом основании, в которых депрессион-

ная поверхность без устройства дренажа оказывается достаточно удаленной от поверхно-

сти низового откоса и не попадает в зону промерзания;

- в низовой части плотин с экранами, ядрами и диафрагмами при условии обеспе-

чения отвода профильтровавшейся воды;

- в плотинах, низовая часть которых выполнена из каменной наброски или из дру-

гого крупнообломочного материала (гравийного, галечникового и т.п.).

4.64. В случае, если земляная плотина сопрягается с бетонными сооружениями,

дренажи их должны быть увязаны между собой.

4.65. В местах примыкания плотины к береговым участкам, расположенным выше

уровня нижнего бьефа в межень, должен быть предусмотрен организованный отвод воды,

профильтровавшейся через плотину (например, горизонтальный дренаж).

4.66. При строительстве земляных насыпных плотин на водонасыщенных грунтах,

в которых под нагрузкой возникает поровое давление, нарушающее прочность основа-

ния, в условиях, если оно не может быть уменьшено за счет снижения интенсивности

возведения плотины, поверхность основания в пределах низовой части плотины следует

покрывать горизонтальным дренажем, а для отвода воды, отжимаемой из грунта основа-

Page 38: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

38

ния, рекомендуется дополнительно устраивать вертикальные дрены. Необходимость и

размеры такого дренажа, а также расстояние между вертикальными дренами должны

быть обоснованы расчетами с учетом интенсивности возведения плотины.

4.67. Устойчивость верхнего слоя грунта основания в нижнем бьефе следует оце-

нивать расчетом на выпор от действия восходящего фильтрационного потока, если этот

слой имеет водопроницаемость меньшую, чем нижележащий грунт.

При недостаточной устойчивости слоя грунта у подошвы низового откоса плоти-

ны надлежит устраивать вертикальный дренаж, прорезающий этот слой и снижающий

противодавление.

Вместо вертикального дренажа, при соответствующем обосновании, следует пре-

дусматривать пригрузку основания за низовым откосом плотины с устройством при не-

обходимости обратного фильтра и учете глубины промерзания.

Обратные фильтры

4.68. Обратные фильтры надлежит предусматривать на контакте дренажа (или при-

грузки) и дренируемого тела плотины, ядра, экрана или основания плотины, а также в

любом месте искусственно созданного напорного фронта, где возможна механическая

суффозия на контакте между разнородными грунтами.

Материалы обратного фильтра следует подбирать из условия обеспечения фильт-

рационной прочности сопрягающихся грунтов в месте контакта в процессе возведения и

в период эксплуатации плотин.

Обратные фильтры допускается не устраивать при специальном обосновании; в

частности, устройство такого фильтра по контакту с дренажем необязательно, если дре-

нируемое тело сложено гравелистыми песками, гравийными грунтами и т. п., удовлетво-

ряющими требованиям к составу обратного фильтра.

4.69. Зерновой состав материала обратного фильтра должен быть подобран с уче-

том физических характеристик дренируемого грунта и имеющихся местных фильтровых

материалов.

Состав фильтра должен исключать:

- отслаивание глинистого грунта на контакте с материалом фильтра - для плотин

из глинистого грунта или плотин на глинистом основании;

Page 39: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

39

- проникновение ( просыпание ) частиц защищаемого грунта в поры фильтра на

участках нисходящего фильтрационного потока - для плотин из песчаного грунта;

- выпор и вдавливание частиц грунта в поры фильтра - для песчаного основания на

участках восходящего потока;

- размыв защищаемого грунта на границе с фильтром - в случае фильтрационного

потока, направленного вдоль контакта (контактный размыв);

- кольматаж фильтра мелкими частицами, выносимыми фильтрационным потоком

из защищаемого грунта, вынос которых допускается в проекте;

- опасную для прочности фильтра суффозию в самом слое фильтра.

Состав фильтра должен обеспечивать «самозалечивание» трещин в ядре в случае

их образования.

4.70. Число слоев обратного фильтра и их гранулометрический состав следует оп-

ределять на основании технико-экономического сравнения вариантов, при этом необхо-

димо стремиться к назначению возможно меньшего числа слоев фильтра.

4.71. Материал обратного фильтра дренажей для плотин I и II классов следует

проверять экспериментальным путем на грунтах и в условиях работы, в которых он будет

находиться в сооружении, а для плотин III и IV классов – согласно соответствующим

расчетам.

4.72. Толщина каждого слоя обратного фильтра по фильтрационным условиям

должна быть не менее 5ds,85 , но не менее 0,2 м.

Толщину слоев обратных фильтров необходимо назначать с учетом производства

работ и технико-экономических расчетов.

4.73. Для устройства обратных фильтров следует применять естественные несвяз-

ные или получаемые дроблением грунты из морозостойких скальных пород (если этот

материал подвергается действию отрицательных температур), не содержащие водорас-

творимых солей, а также гранулированные шлаки, негрунтовые материалы (например,

геотекстиль), применение которых должно быть специально обосновано.

Сопряжение тела плотины с основанием, берегами и бетонными сооружениями

4.74. Для предотвращения опасной фильтрации по контакту земляной плотины с

ее основанием следует предусматривать меры, зависящие от характеристик, состояния

Page 40: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

40

грунтов основания и других факторов, и обеспечивающие плотное примыкание грунта

тела плотины к грунту основания.

В проектах плотин, возводимых на нескальном основании, следует предусматри-

вать мероприятия по подготовке основания, в том числе по вырубке леса и кустарника,

выкорчевыванию пней, удалению растительного слоя и слоя, пронизанного корневищами

деревьев и кустов или ходами землеройных животных, а также по удалению грунта, со-

держащего значительное количество органических включений или солей, легко раство-

римых в воде (3.4 и 4.5 настоящего СНиП), удалению сильнольдистых грунтов по всей

площади основания талой плотины или только под верховым клином мерзлой плотины, и

в случае необходимости - мероприятия по созданию противофильтрационного устройства

в основании плотины (зуб, стенка, шпунт, и т.п.).

При проектировании плотин распластанного профиля частичный или полный от-

каз от мероприятий по подготовке основания допускается при соответствующем обосно-

вании согласно требованиям 5.3 настоящего СНиП.

При проектировании земляных плотин, возводимых на скальном основании,

должно быть предусмотрено удаление разрушенной скалы (в том числе должны быть

удалены отдельные крупные камни и скопления камней) на площади сопряжения проти-

вофильтрационных устройств плотины с основанием, заделаны разведочные геологиче-

ские и строительные выработки.

На участках сопряжения с основанием частей профиля плотины, выполняемых из

более водопроницаемых материалов, чем противофильтрационные устройства, удаление

разрушенной скалы необязательно.

При наличии в основании поверхностного слоя грунта, имеющего более низкие

прочностные характеристики, чем грунт плотины, необходимо определять экономиче-

скую целесообразность удаления этого слоя (или его верхней части), учитывая, что при

этом откосы плотины могут быть более крутыми.

Строительство плотин в сейсмических районах на основаниях, сложенных из

грунтов, способных разжижаться при динамических воздействиях, требует специальных

технико-экономических обоснований.

4.75. Наклонные поверхности берегов в пределах профиля примыкания плотины

должны быть соответственно спланированы, при этом не допускаются нависающие уча-

стки в пределах примыкания плотины и уступообразные участки в пределах примыкания

противофильтрационного устройства плотины.

Page 41: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

41

При наличии в основании плотины быстро выветривающихся пород в проектах

необходимо учитывать изменения свойств этих пород или предусматривать соответст-

вующие конструктивно-технологические мероприятия.

При наличии в скальном основании местных сквозных по ходу фильтрационного

потока тектонических нарушений в виде трещин надлежит принимать меры к их расчист-

ке и заделке, а также меры, обеспечивающие фильтрационную прочность материала, за-

полняющего эти трещины.

4.76. Для земляных плотин с противофильтрационными устройствами и однород-

ных земляных плотин, выполняемых из глинистых грунтов на сильнофильтрующих ал-

лювиальных отложениях, перекрывающих скальные породы основания, при небольшой

(до 5 м) мощности слоя аллювия, как правило, следует доводить противофильтрационные

устройства до скалы врезкой зуба.

При мощности аллювиального слоя более 5 м следует сравнивать варианты плотин

с ядром и противофильтрационной преградой (цементационной завесой, бетонной стен-

кой и др.) с плотинами, имеющими противофильтрационное устройство в виде экрана и

понура.

Проектом необходимо предусматривать сопряжение противофильтрационных уст-

ройств плотины с основанием в месте примыкания зуба к скале (например, путем инъек-

ции раствора в месте примыкания, а в случае необходимости - устройства противофильт-

рационной завесы).

Глубину висячей противофильтрационной преграды и длину понура следует уста-

навливать на основании фильтрационных расчетов. П р и м е ч а н и я : 1 . Фильтрационный расчет оснований грунтовых плотин (земляных и каменно-

земляных) при устройстве противофильтрационной завесы должен заключаться в определении фильтраци-онной прочности грунтов основания, при которой обеспечивается надежность подземного контура в период эксплуатации и экономичность его строительства.

2. Фильтрационный расчет при определении параметров противофильтрационной завесы (глубина завесы, толщина и шаг скважин) в основании грунтовых плотин должен выполняться при условии действия максимального напора на элементы конструкций подземного контура с учетом свойств грунтов основания (скальные, нескальные, суффозионно-устойчивые и др.), заглубления поверхности водоупора и др.

4.77. При сопряжении противофильтрационных устройств плотины с наклонными

неровными поверхностями скальных берегов следует предусматривать подготовку по-

верхности скалы от гребня плотины (ядра, экрана) к основанию с постепенным уположе-

нием, без резких переломов, с наименьшим технически и экономически обоснованным

Page 42: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

42

наклоном береговых контактов, срезку выступающих участков поверхности скалы и вы-

равнивание бетоном местных понижений.

Угол между смежными участками поверхности скалы в сопряжении с противо-

фильтрационными устройствами не должен превышать 20.

Очертание продольного профиля плотины по основанию следует назначать на ос-

нове результатов расчета его напряженно-деформированного состояния из условия недо-

пущения образования трещин.

4.78. В земляных плотинах на сильно трещиноватых скальных основаниях, по ко-

торым (в том числе и после оттаивания) может происходить опасная для тела плотины

фильтрация, необходимо предусматривать устройство зуба и противофильтрационной

завесы под ним, а также поверхностную инъекцию раствора (цементационного, глини-

стого и мелкопесчаного с вяжущим) в пределах подошвы противофильтрационного уст-

ройства плотины. Проектирование однородных плотин без противофильтрационных уст-

ройств в таких случаях должно быть соответственно обосновано.

4.79. При проектировании земляных плотин на слабоводопроницаемом (в том

числе после оттаивания) и слаботрещиноватом скальном, полускальном и глинистом ос-

нованиях допускается предусматривать укладку грунта тела плотины непосредственно на

основание без противофильтрационных устройств.

При проектировании грунтовых плотин высотой более 50 м в узком каньоне коры-

тообразного профиля на скальных и полускальных основаниях можно предусматривать

примыкание ядра плотины к основанию через массивную бетонную пробку с располо-

женными на ней (при необходимости) железобетонными дренажно-смотровыми (цемен-

тационными) галереями. Пробка должна быть разрезана продольными температурно-

деформационными швами. При сильно трещиноватом основании пробка используется

для осуществления площадной уплотнительной цементации .

4.80. В местах сопряжения тела или противофильтрационного устройства плотины

с основанием, берегами и бетонными сооружениями следует предусматривать тщатель-

ную укладку и уплотнение грунта вблизи поверхности сопряжения для чего контактный

слой (толщиной 2 – 3 м) необходимо отсыпать из грунта более пластичного, менее водо-

проницаемого и более влажного (не более чем на 1–3%), чем грунт остального тела пло-

тины или противофильтрационного устройства.

4.81. При проектировании в основании плотины противофильтрационных уст-

ройств (шпунтовый ряд, стенка из бетона, глинистого грунта или возводимая методом

Page 43: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

43

«стена в грунте» инъекционная завеса, мерзлотная завеса и др.) следует предусматривать

сопряжение их непосредственно с противофильтрационными устройствами тела плотины

(ядро, экран или диафрагма).

4.82. Сопрягающие устройства земляных плотин с бетонными и железобетонными

сооружениями должны обеспечивать:

- защиту земляной плотины от размыва водой, пропускаемой через водосбросные

сооружения;

- плавный подход воды к водоприемным и водосбросным сооружениям со сторо-

ны верхнего бьефа, плавное растекание потока в нижнем бьефе, предотвращающее под-

мыв тела и основания плотины;

- предотвращение опасной фильтрации в зоне примыкания.

Проекты сопрягающих устройств плотин I и II классов должны быть обоснованы

данными гидравлических и фильтрационных исследований.

4.83. Для обеспечения надежного примыкания тела земляной плотины к бетонно-

му сооружению следует предусматривать уклон сопрягающих граней бетонной конструк-

ции с земляной насыпью не круче, чем 10:1.

Сопряжение земляной плотины с бетонными сооружениями, прорезающими ее те-

ло, следует осуществлять для плотин, имеющих противофильтрационные устройства, в

зоне этих устройств, а для однородных плотин – в пределах верхового клина и централь-

ной части плотины.

Сопряжение тела земляной плотины с бетонным сооружением надлежит преду-

сматривать в виде заделанных в него диафрагм, врезающихся в земляную плотину (шпун-

товый ряд, бетонная стенка и др.). Длину диафрагм сопряжения следует устанавливать на

основании фильтрационных расчетов.

Противофильтрационные устройства в основании земляных плотин и бетонных

сооружений должны быть взаимоувязаны.

4.84. При сопряжении участков земляной плотины, выполняемых насыпным и на-

мывным способами, необходимо предусматривать мероприятия, не допускающие сосре-

доточенную фильтрацию в месте сопряжения и неравномерную осадку тела плотины и

основания.

Требования к реконструкции плотины

Page 44: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

44

4.85. Наращивание однородной грунтовой плотины на слабоводопроницаемом ос-

новании при реконструкции сооружения следует осуществлять как с верховой, так и с

низовой сторон плотины.

Увеличение высоты плотины с диафрагмой (ядром) и завесой в основании воз-

можно как с низовой ее стороны – с созданием экрана, сопрягающегося с диафрагмой,

так и с обеих сторон – с сохранением вертикальной диафрагмы, при этом следует опреде-

лить необходимость усиления противофильтрационной завесы в основании.

Увеличение высоты плотины с экраном и противофильтрационным устройством в

основании возможно только с низовой ее стороны с проверкой фильтрационной прочно-

сти экрана (из грунтовых или негрунтовых материалов) и, при необходимости, с усилени-

ем противофильтрационного устройства в основании.

4.86. При реконструкции плотин из грунтовых материалов следует проводить рас-

четы устойчивости откосов в соответствии с классом плотины, а также предусматривать

соответствующие мероприятия по обеспечению нормальной работы дренажа.

4.87. Для обеспечения надежного сопряжения существующей низовой призмы

плотины с наращиваемой необходимо учитывать конструкцию и свойства материала пло-

тины при ее наращивании.

5. ЗЕМЛЯНЫЕ НАМЫВНЫЕ ПЛОТИНЫ

5.1. Намывные плотины в зависимости от грунтов тела плотины и способов возве-

дения подразделяют на основные виды, указанные в таблице 4, на черт.4, 5 и в 3.3 на-

стоящего СНиП.

5.2. Конструкцию плотины следует выбирать в соответствии с указаниями 3.3 на-

стоящего СНиП; при этом следует стремиться к максимальному использованию естест-

венных грунтов, не требующих сортировки при разработке карьера или выемки.

5.3. При наличии соответствующих карьерных грунтов предпочтение следует от-

давать однородным песчаным плотинам, характеризуемым высокой технологичностью

производства работ.

Однородные песчаные плотины распластанного профиля со свободно формируе-

мыми откосами следует применять при технико-экономическом обосновании в случае

залегания слабых грунтов в основании, необходимости уменьшения объема крепления

откосов, а также при намыве под воду.

Page 45: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

45

При проектировании плотин на слабых и заторфованных грунтах основания, об-

водненных и заболоченных территориях, допускается не предусматривать полностью или

частично работы по удалению поверхностного слоя грунта основания и растительности

при условии, что это не приведет к нарушению устойчивости и фильтрационной прочно-

сти сооружения.

При возведении однородных плотин на слабых грунтах основания следует, как

правило, намывать уширенную нижнюю часть («подушку»), а верхнюю часть возводить

после стабилизации осадок «подушки».

Т а б л и ц а 4 Вид плотины Грунты тела плотины Способ возведения

плотины 1 2 3

Однородная: с принудительно

формируемыми откосами (черт.4, а)

Пески, супеси, суг-линки (в том числе лессо-видные)

Двусторонний на-мыв с дамбами обвалова-ния на откосах

со свободно форми-руемыми откосами – верхо-вым

(черт.4, б) или обои-ми

Пески, гравийные (дресвяные)

Односторонний намыв с дамбами обвало-вания на низовом откосе (черт.5, б) и центральный намыв без дамб обвало-вания

узкопрофильная (черт.5, в)

То же Пионерный намыв с выпуском пульпы из торца трубы и непрерыв-ным устройством обвало-вания по откосам

Неоднородная: с ядром (черт.4, в)

Гравийные (дресвя-ные), галечниковые (щебе-нистые) с содержанием пес-чаных и глинистых фракций

Двусторонний на-мыв с дамбами обвалова-ния на откосах и отстой-ным прудом в централь-ной части плотины (черт.5, а)

с центральной зоной (черт.4, г)

Гравийные (дресвя-ные), галечниковые (щебе-нистые) или песчаные раз-нозернистые, содержащие мелкозернистые фракции

То же

Комбинированная: с насыпным ядром из

глинистого грунта и намыв-ными боковыми зонами

(черт.4, д)

Гравийные (дресвя-ные), галечниковые (щебе-нистые) или песчаные

Двусторонний на-мыв без пруда

Page 46: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

46

1 2 3 с насыпными банке-

тами из горной массы и на-мывной однородной цен-тральной зоной

(черт.4, е)

То же То же

5.4. Неоднородные плотины следует проектировать при наличии соответствующих

карьерных грунтов и необходимости снижения фильтрационного расхода по сравнению с

однородными плотинами, а также для уменьшения объема тела плотины. При этом следу-

ет учитывать усложнение технологии производства работ по созданию ядра с заданным

размером и составом грунта и недопущению его перемыва крупным грунтом.

Для обеспечения однородных свойств ядра заданного размера и исключения пере-

мыва крупным грунтом допускается включать в проекты при соответствующем обосно-

вании, принудительное перемешивание грунта в пределах прудковой зоны ядра плотины.

5.5. Намывные плотины с боковыми насыпными или каменнонабросными приз-

мами следует применять при условии использования высоких перемычек или камня из

полезных выемок котлована. При проектировании плотин для сейсмических районов не-

обходимо предусматривать устройство каменно-набросных призм и сейсмостойкого кре-

пления откосов.

5.6. Намывной способ возведения плотины допускается совмещать с насыпным,

когда, например, верховую призму плотины намывают из песка, а низовую из гравийно-

галечникового грунта.

5.7. В проекты намывных плотин следует включать мероприятия по обеспечению

качества намыва грунта и установленной плотности его укладки, а также устойчивости

откосов плотины в строительный период, в частности, с учетом фильтрационного потока,

образующегося за счет водоотдачи свеженамытого грунта, инфильтрации с поверхности

намыва и из отстойного пруда. Для намывных плотин должна быть установлена предель-

ная интенсивность их наращивания по условию обеспечения водоотдачи намытого грун-

та, а для частей плотин, намываемых под воду – пределы подводной и надводной крутиз-

ны откоса.

Интенсивность намыва необходимо также контролировать, ведя наблюдения за

величиной порового давления.

Page 47: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

47

Чер

т.4

. В

иды

нам

ывн

ых

плот

ин

1

− кр

епле

ние

верх

овог

о от

коса

; 2 −

дре

наж

; 3 −

нам

ывн

ое я

дро;

4 −

нам

ывн

ые

пром

ежут

очны

е зо

ны;

5 −

намы

вны

е бо

ковы

е зо

ны; 6

− н

амы

вная

цен

трал

ьная

мал

опро

ница

емая

зона

; 7 −

бок

овы

е на

сыпн

ые

приз

мы (б

анке

ты);

8 −с

ейсм

осто

йкое

кре

плен

ие о

ткос

а; 9

− н

асы

пное

гли

нист

ое я

дро.

Page 48: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

48

Чер

т.5

. О

снов

ные

схем

ы в

озве

дени

я на

мывн

ых

плот

ин

а

− дв

усто

ронн

ий н

амы

в не

одно

родн

ой п

лоти

ны с

ядр

ом;

б −

одно

стор

онни

й на

мыв

одно

родн

ой п

лоти

ны с

вер

ховы

м от

косо

м,

форм

ируе

мым

при

своб

одно

м ра

стек

ании

пул

ьпы

; в

- нам

ыв

узко

проф

ильн

ой п

лоти

ны.

1 −

расп

реде

лите

льны

й пу

льпо

пров

од; 2

− о

ткос

нам

ыва

; 3 −

отс

тойн

ый

пруд

; 4 −

гра

ница

ядр

а; 5

− д

амбы

поп

утно

го о

бвал

ован

ия;

6 −

дамб

а пе

рвич

ного

обв

алов

ания

; 7 −

гра

ница

пру

дка;

8 −

вод

оотв

одящ

ая т

руба

; 9 −

вре

менн

ая п

ерем

ычк

а; 1

0 −

водо

сбро

сной

кол

одец

.

Page 49: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

49

Требования к материалам

5.8. Зерновой состав карьерных грунтов следует считать основной характеристи-

кой для оценки технической возможности возведения намывных плотин и экономической

целесообразности выбранной конструкции.

Содержание органических и водорастворимых примесей в грунтах для намыва

плотины следует допускать в количествах, при которых их остаток в теле намывной пло-

тины после производства работ по ее намыву будет не выше величин, указанных в 4.5

настоящего СНиП.

5.9. Предварительную оценку пригодности карьерного грунта для намыва плотин,

в зависимости от зернового состава следует производить по графику, приведенному на

черт.6.

Предпочтительными для намыва однородных плотин являются песчаные грунты I

группы; песчаные и гравийные грунты II группы целесообразно предусматривать для не-

однородных плотин с мелкопесчаной центральной зоной или глинистым ядром.

Супеси (III группа), суглинки (IV группа), гравийные и галечниковые грунты (V

группа), а также лессовидные грунты можно использовать для намыва при соответст-

вующем технико-экономическом обосновании. При этом супеси и лессовидные суглинки

следует использовать для намыва однородных плотин, а также для намыва центральной

слабоводопроницаемой зоны неоднородных плотин, гравийно-галечниковые грунты - для

намыва боковых зон этих плотин.

Запас грунта в карьере должен быть в 1,5 – 1,8 раза больше объема грунта, приня-

того в проекте плотины.

При выборе карьеров инженерно-геологические изыскания следует проводить с

детальностью, позволяющей выделить и исключить из запасов участки грунта, не отве-

чающего требованиям укладки в плотину, а также не поддающегося разработке средства-

ми гидромеханизации.

Грунт для намыва плотин должен быть проверен на содержание негабаритных

включений (валунов, камней и т.п.), не проходящих через рабочие органы грунтовых на-

сосов.

Page 50: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

50

Чер

т.6

. Гр

уппы

гру

нтов

, исп

ольз

уемы

х дл

я на

мыва

пло

тин.

Page 51: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

51

5.10. Для неоднородных плотин предпочтительны грунты с высокой степенью

разнозернистости, например, гравийные с пылеватыми, глинистыми фракциями и при

содержании песчаных частиц не менее 25 – 30%. Содержание в ядре глинистых частиц

размером d 0,005 мм допускается не более 20% по условиям консолидации грунта; бо-

лее высокое содержание глинистых частиц следует допускать при специальном обосно-

вании.

5.11. Возможность применения для намыва искусственных смесей грунтов из раз-

ных карьеров или сортированных карьерных грунтов должна быть обоснована технико-

экономическим расчетом.

5.12. При необходимости следует предусматривать дополнительное искусственное

уплотнение (глубинное гидровибрирование, уплотнение взрывами, послойное уплотнение

или укатку и др.). Мероприятия по дополнительному уплотнению должны быть обосно-

ваны, как правило, полевыми опытными работами.

Фракционирование грунта в теле плотины

5.13. Фракционирование грунта в поперечном профиле плотины в результате гид-

равлической раскладки следует учитывать при коэффициенте разнозернистости намывае-

мого грунта К60,10 > 2,5 или К90,10 > 5. Раскладка грунта зависит от его зернового состава,

расхода пульпы и ее консистенции, ширины пляжа намыва.

5.14. При определении зернового состава грунта намывных плотин необходимо

учитывать отмыв и сброс мелких частиц грунта. При возведении песчаных однородных

плотин следует обеспечивать сброс глинистых и частично пылеватых частиц, однако тех-

нологически неизбежен отмыв и более крупных частиц вплоть до мелких песчаных.

При намыве неоднородных плотин сброс глинистых частиц следует назначать с

учетом требований 5.10 настоящего СНиП.

5.15. При проектировании однородных плотин зерновой состав намытого грунта

следует принимать по средневзвешенному составу карьерного грунта с учетом отмыва

мелких частиц грунта при условии незначительной вариации в поперечном сечении пло-

тины состава грунта и коэффициента фильтрации. При этом следует учитывать неболь-

шое увеличение содержания мелких частиц грунта в центральной части плотины при ее

двустороннем намыве и в наиболее удаленной от выпуска пульпы части плотины при од-

ностороннем намыве.

Page 52: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

52

5.16. При проектировании неоднородных плотин зерновой состав грунта в отдель-

ных их частях необходимо устанавливать с учетом фракционирования при намыве.

Фракционирование грунта при намыве определяют по аналогам или расчетом.

Осредненный зерновой состав грунта следует определять отдельно для ядра и бо-

ковых зон плотины, а также для промежуточных зон. Разбивка профиля плотины на части

принимается в соответствии с имеющимися аналогами.

Для плотин I и II классов фракционирование грунта следует уточнять при прове-

дении опытного намыва, соблюдая условия технологии возведения данной плотины.

5.17. Ширину ядра неоднородной плотины следует предварительно назначать в за-

висимости от состава карьерного грунта в пределах 10 – 20% ширины плотины на данной

высоте, а центральной зоны из мелкопесчаного грунта - в пределах 20-35% указанной

ширины. Эти размеры надлежит корректировать в соответствии с требованиями раздела 6

настоящего документа или по результатам начального этапа намыва.

Очертание и крепление откосов плотины

5.18. Крутизну откосов намывных плотин и вид их крепления назначают в соот-

ветствии с требованиями 4.9 – 4.38 настоящего СНиП; при этом крутизну откосов следует

устанавливать не только с учетом конструкции и высоты плотины, характеристик грунтов

ее тела и основания, но и с учетом неблагоприятного для устойчивости откосов фильтра-

ционного режима, возникающего в процессе намыва плотины, а также отсутствия в пе-

риод строительства постоянных дренажных устройств.

Предварительно средние значения крутизны откосов намывных плотин можно на-

значать по аналогии с построенными сооружениями в соответствии с данными таблицы

5.

Т а б л и ц а 5

Вид плотины Грунты основания Крутизна откоса Однородная песчаная Песчаные, супесчаные 1:3,5 – 1:5

Старичные отложения, торф, ил 1:5 – 1:8 Неоднородная гравийно-

песчаная с ядром Скальные, гравийно-песчаные,

плотные глины 1:3 – 1:4

5.19. Если в результате расчета устойчивости откосов плотины в стадии ее намыва

с учетом технологии производства работ получаются более пологие откосы, чем по рас-

Page 53: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

53

четам откосов в период эксплуатации плотины, крутизна должна быть принята по расче-

там для строительного периода.

При необходимости выполнения более крутых откосов следует изменить техноло-

гию или применить конструктивные мероприятия, например, строительный дренаж.

5.20. Откосы намывных плотин распластанного профиля, формирующиеся при

свободном растекании пульпы, допускается проектировать без крепления или с облегчен-

ным гравийным, галечниковым или биологическим креплением при обеспечении его со-

хранности в условиях волнового и ветрового воздействий.

На откосах таких плотин при необходимости следует предусматривать поперечные

буны для предотвращения перемещения грунта течениями вдоль плотины.

5.21. Ширину гребня намывных плотин следует устанавливать в соответствии с

требованиями 4.11 настоящего СНиП.

Минимальную ширину гребня намывной части профиля плотины строительного

периода следует назначать с учетом возможности работы гидротранспортной установки и

используемых при укладке грунта средств механизации: для неоднородных плотин с цен-

тральной зоной – не менее 50 м, с ядром – не менее 70 м, для однородных плотин – не

менее 20 м.

При необходимости возведения плотины с меньшей шириной по гребню верхнюю

ее часть следует выполнять отсыпкой грунта насухо или отсыпкой в воду (прудки).

5.22. При проектировании дренажных устройств в теле намывной плотины следует

учитывать требования 4.53 – 4.73 настоящего СНиП, отдавая предпочтение конструкциям

дренажа, представленным на черт.3 б, д, е. Дренажные устройства, галереи, вертикальные

дрены и др. должны быть возведены до намыва и надежно защищены слоем грунта тела

плотины. Если дренажные устройства возводятся после намыва, то выполнять их следует

при отсутствии напора на сооружение или под защитой водопонижения.

5.23. Средние значения уклонов откосов при свободном намыве песчаных и гра-

вийных грунтов (при торцевом и эстакадном способе намыва с 10%-ной концентрацией

пульпы) можно ориентировочно назначать по таблице Б.6 с последующей корректиров-

кой по данным начального этапа намыва.

При консистенции пульпы, отличающейся от 10% -ной, уклон откоса рассчитыва-

ют по формуле:

Page 54: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

54

310 10

Cii , (5)

где C – консистенция пульпы, % по массе;

- i10 – уклон откоса при C=10%.

Т а б л и ц а 6

Грунт Уклон откоса при расходе пульпы, м3 /ч < 2000 2000 – 4000 > 4000

Песок: − мелкий − средний − крупный − гравелистый

Гравий

1 / 40 1 / 33 1 / 25 1 / 20 1 / 15

1 / 60 1 / 40 1 / 33 1 / 25 1 / 20

1 / 100 1 / 65 1 / 40 1 / 30 1 / 25

5.24. Уклон откоса при намыве ниже уровня воды определяют по расчету в зави-

симости от зернового состава грунта. Предварительно уклон откоса может быть принят

от 1/10 до 1/4, причем меньшие значения уклона соответствуют мелким пескам при нали-

чии течения воды в водоеме. С увеличением крупности грунта и снижением скорости те-

чения уклон откоса увеличивается.

Требования к реконструкции плотин

5.25. При реконструкции земляных намывных плотин повышение гребня однород-

ной плотины может быть обеспечено за счет примыва низовой призмы к существующему

откосу плотины. Примыв следует выполнять из карьерного грунта более крупного соста-

ва, чем грунт, из которого намыт основной профиль плотины. Допускается выполнять

низовую призму плотины отсыпкой грунта насухо с послойной укаткой.

5.26. При повышении гребня намывной плотины с ядром, кроме примыва низовой

призмы, необходимо предусматривать создание противофильтрационного устройства,

выполненного, например, в виде экрана, сопряженного с существующим ядром, или про-

тивофильтрационного устройства из негрунтовых материалов («стена в грунте» и др.).

5.27. При выполнении работ по реконструкции, перед возведением низовой приз-

мы должен быть снят растительный слой на существующем низовом откосе плотины.

До начала примыва низовой призмы плотины должны быть реконструированы все

действующие дренажные устройства.

Page 55: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

55

6. КАМЕННОЗЕМЛЯНЫЕ И КАМЕННО-НАБРОСНЫЕ ПЛОТИНЫ

6.1. Каменноземляные и каменно-набросные плотины по конструкции противо-

фильтрационных устройств и способу производства работ подразделяют на основные

виды, указанные в таблице 7 и на черт.7 – 9.

Т а б л и ц а 7

Тип плотины Конструкция противофильтрационного устройства Каменноземляная грунтовый экран (черт.7, а)

грунтовое ядро (вертикальное или наклонное) (черт.7, б)

верховая грунтовая призма (черт.7, в) центральная грунтовая призма (черт.7, г) комбинированное ПФУ (черт.2, а, б, в, г)

Каменноземляная возводимая направлен-ным взрывом

без ПФУ (черт.8, а) грунтовый экран и понур (черт.8, б, в) инъекционная диафрагма (черт.8, г) центральная грунтовая призма, образуемая намывом

(черт.8, д) Каменнонабросная экран из негрунтовых материалов (черт.9, а)

диафрагма (черт.9, б)

6.2. Каменноземляные и каменно-набросные плотины возводят как на скальных

так и на нескальных основаниях.

6.3. При проектировании каменноземляных и каменно-набросных плотин, наряду с

требованиями раздела 3 настоящего СНиП, необходимо также учитывать требования раз-

дела 4 настоящего СНиП в части, относящейся к материалам для возведения земляных

насыпных плотин, проектирования откосов и гребня плотин, противофильтрационных

устройств и их сопряжений с основанием, берегами и бетонными сооружениями, а также

при разработке проектов реконструкции таких плотин.

6.4. Возведение каменноземляных и каменно-набросных плотин следует преду-

сматривать отсыпкой каменного материала (каменной наброски, горной массы, галечни-

кового грунта) слоями, принимая меры к его уплотнению (послойная укатка, гидроуплот-

нение) или ярусами высотой 3 м и более.

Page 56: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

56

6.5. Возведение каменноземляных плотин направленным взрывом допускается в

благоприятных для этого метода природных условиях:

- в узком створе – (В/h) < 3, где В – ширина створа;

- при скальных породах берегов, удовлетворяющих требованиям, предъявляемым к

каменным материалам плотин.

Взрывной способ перемещения грунтов как технологический прием следует ис-

пользовать в сочетании с другими способами возведения части сооружения или отдель-

ного элемента (верховой или низовой) перемычки.

Противофильтрационные устройства взрывонабросных плотин следует выполнять

путем инъекции раствора в центральную призму, отсыпкой верховой слабопроницаемой

призмы или экрана, а также созданием экрана из негрунтовых материалов. В проектах

этих плотин надлежит предусматривать доводку сооружения до необходимых размеров.

При надлежащем обосновании направленным взрывом можно возводить и однородные

плотины

Требования к материалам

6.6 Пригодность материала для возведения каменноземляных и каменно-

набросных плотин должна быть обоснована данными исследований в лабораторных и

натурных условиях.

Пригодность скальных пород карьера (по прочности, морозостойкости, химиче-

ским свойствам) следует устанавливать в зависимости от высоты плотины, местоположе-

ния их в профиле плотины и от климатических условий района строительства, учитывая

условия разработки и транспортирования.

6.7. Зерновой состав каменного материала плотин следует подбирать, исходя из:

− обеспечения требуемой плотности укладки;

− учета местоположения грунтов в теле плотины.

При соответствующем обосновании допускается применение слабых выветрелых

пород с учетом изменения их характеристик во времени.

Окончательный состав материала каменноземляных и каменно-набросных плотин

необходимо принимать на основе технико-экономических расчетов рассматриваемых ва-

риантов плотин.

6.8. Предельную крупность крупнообломочного грунта, отсыпаемого в тело пло-

тины, и его зерновой состав следует устанавливать в проекте в зависимости от качества

Page 57: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

57

камня и метода возведения плотины. Крупность материала, отсыпаемого послойно с уп-

лотнением, должна быть не более 1/2 – 1/3 толщины отсыпаемого слоя, но может быть и

больше в зависимости от используемых уплотняющих механизмов.

6.9. Для плотин I и II классов высотой более 50 м физико-механические характери-

стики грунтов, полученные в лабораторных условиях или принятые по аналогам, следует,

как правило, уточнять исследованиями на опытных насыпях (по возможности включае-

мых в полезный объем плотины), для плотин высотой более 100 м такие исследования

обязательны.

6.10. Для наброски следует использовать камень без сортировки. Сортировку кам-

ня можно производить только при наличии соответствующего обоснования.

6.11. Укладку различного материала по частям профиля плотины, как правило,

следует предусматривать при высоте плотины 50 м и более, при этом прочный материал

следует использовать в более напряженных частях, а материал более морозостойких по-

род – во внешних частях профиля.

6.12. Для материала, предназначенного к укладке в тело плотины ниже поверхно-

сти воды или подверженного ее воздействию, коэффициент размягчаемости должен быть

не ниже 0,9 для изверженных и метаморфических пород и 0,8 – для осадочных. Меньшие

значения коэффициента размягчаемости допускается принимать при соответствующем

обосновании.

6.13. К грунтам противофильтрационных устройств (экранов, понуров, ядер, сла-

бопроницаемых призм), переходных слоев и обратных фильтров каменноземляных пло-

тин предъявляют те же требования, что и к соответствующим элементам земляных на-

сыпных плотин.

Если противофильтрационное устройство возводят средствами гидромеханизации,

необходимо, чтобы грунт удовлетворял требованиям, предъявляемым к грунтам намыв-

ных плотин.

6.14. Для переходных слоев и обратных фильтров каменноземляных плотин следу-

ет использовать, как правило, карьерные разнозернистые грунты.

Применение для этих целей обогащенных грунтов, полученных сортировкой, про-

мывкой, добавлением или смешиванием различных фракций, следует допускать только

при соответствующем технико-экономическом обосновании. Во всех случаях надлежит

отдавать предпочтение однослойным переходным слоям и обратным фильтрам.

Page 58: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

58

Page 59: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

59

Чер

т.7

. В

иды

кам

енно

земл

яны

х пл

отин

1 −

креп

лени

е ве

рхов

ого

отко

са; 2

− г

рунт

овы

й эк

ран;

3 −

пер

еход

ные

слои

(обр

атны

е фи

льтр

ы);

4 −

грун

тово

е яд

ро;

5 −

верх

овая

при

зма;

6 −

низ

овая

при

зма;

7 −

вер

хова

я гр

унто

вая

прот

ивоф

ильт

раци

онна

я пр

изма

; 8

− це

нтра

льна

я гр

унто

вая

прот

ивоф

ильт

раци

онна

я пр

изма

; 9 −

цем

ента

ция.

Page 60: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

60

Чер

т.8

. В

иды

взр

ыво

набр

осны

х пл

отин

1

− на

вал

из г

орно

й по

роды

, обр

азов

анны

й вз

рыво

м; 2

− к

онту

р ра

счет

ного

про

филя

; 3 −

экр

ан

; 4 −

пер

еход

ные

слои

; 5 −

пон

ур; 6

− и

нъек

цион

ное

ядро

; 7

− ин

ъекц

ионн

ая з

авес

а; 8

− ц

ентр

альн

ая г

рунт

овая

про

тиво

филь

трац

ионн

ая п

ризм

а, о

браз

уема

я на

мыво

м из

мал

овод

опро

ница

емог

о гр

унта

.

Page 61: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

61

Чер

т.9

– В

иды

кам

енно

набр

осны

х пл

отин

1 −

тело

пло

тины

из

каме

нной

наб

роск

и; 2

− ц

емен

таци

онна

я за

веса

; 3 −

бет

онны

й зу

б; 4

− ж

елез

обет

онны

й эк

ран;

5

− по

дэкр

анов

ый

слой

; 6 −

вер

хова

я пр

изма

; 7 −

диа

фраг

ма; 8

-− п

ерех

одны

е сл

ои; 9

− н

изов

ая п

ризм

а.

Page 62: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

62

Очертание откосов плотины

6.15. Основные размеры поперечного профиля каменноземляных и каменно-

набросных плотин следует назначать в соответствии с требованиями 4.9 – 4.15 настояще-

го СНиП.

6.16. Крутизну откосов каменноземляных и каменно-набросных плотин следует

назначать по расчету (8.10 – 8.13 настоящего СНиП).

При назначении крутизны откосов плотин, возводимых направленным взрывом,

необходимо учитывать начальную крутизну откосов, свободно формирующихся в резуль-

тате сброса грунта взрывом.

6.17. Ширину берм на откосах плотин необходимо принимать из условия обеспе-

чения требуемого осредненного значения крутизны откосов, но не менее 3 м.

Противофильтрационные устройства

6.18. При проектировании противофильтрационных устройств из грунтовых и не-

грунтовых материалов каменноземляных и каменно-набросных плотин следует учитывать

требования 4.39 – 4.52 настоящего СНиП.

6.19. Противофильтрационные устройства каменноземляных и каменно-набросных

плотин должны сопрягаться с основанием и береговыми склонами и сохранять водоупор-

ность, прочность и гибкость при возможных смещениях.

6.20. Градиент напора фильтрационного потока для ядра или экрана из глинистого

грунта каменноземляных плотин следует принимать по критерию фильтрационной проч-

ности (8.6 настоящего СНиП).

6.21. Между грунтовым противофильтрационным устройством и крупнообломоч-

ным материалом тела плотины надлежит предусматривать обратные фильтры и переход-

ные слои.

Толщину переходных слоев следует назначать исходя из условия производства ра-

бот, с учетом возможных горизонтальных смещений плотины и принимать не менее 3 м.

Между негрунтовым противофильтрационным устройством и грунтом тела плоти-

ны следует также предусматривать переходные слои.

6.22. Материалы переходных слоев и обратных фильтров плотин следует прини-

мать в соответствии с требованиями 4.68 – 4.73 настоящего СНиП.

Page 63: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

63

Зерновой состав переходных слоев плотин I и II классов надлежит уточнять экспе-

риментально с учетом условий их работы.

6.23. Для повышения фильтрационной прочности грунтовых противофильтраци-

онных устройств каменноземляных плотин следует предусматривать:

- уширение ядра или экрана на береговых примыканиях и в основании;

- укладку дополнительного слоя обратного фильтра в пределах сопряжения грун-

тового противофильтрационного устройства с основанием и берегами;

- возведение экрана или ядра из разнозернистых глинистых грунтов, способных в

случае образования трещин их закольматировать.

6.24. Противофильтрационные устройства каменно-набросных плотин выполняют,

как правило, из железобетона, асфальтобетона, полимерных материалов. Допускается

применение металла.

6.25. Железобетонные экраны каменно-набросных плотин рекомендуется возво-

дить только при наличии скального или малосжимаемого основания.

6.26. Железобетонные экраны выполняются однослойными, отрезанными в ниж-

ней части от контурной плиты, служащей упором, периметральным швом и разрезанны-

ми продольными вертикальными температурно-деформационными швами на продольные

полосы шириной 12 – 15 м. При этом горизонтальные температурно-деформационные

швы не предусматриваются.

Толщина железобетонного экрана назначается у гребня равной 0,3 м с увеличени-

ем к основанию по зависимости:

=0,3+(0,002 0,004)H, (6)

где Н – действующий напор, м.

6.27. Сопряжение железобетонного экрана с основанием следует выполнять с по-

мощью контурной плиты. Ширина контурной плиты назначается в пределах:

- на относительно сохранной и прочной скале – (1/16 – 1/20)Н;

- на скале средней прочности – (1/10 – 1/15)Н;

- на сильно трещиноватой и выветренной – (1/6 – 1/9)Н.

Минимальная ширина контурной плиты – 3 м. Ширина контурной плиты в плане из-

меняется ступенчато – участками с постоянной шириной. Строительные швы предусмат-

риваются в местах изменения ширины или резкого изменения топографии. Расстояние

Page 64: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

64

между швами принимается 6 – 8 м, при этом они не должны совпадать с температурно-

деформационными швами экрана.

Толщина контурной плиты должна быть равна толщине примыкающего к ней эк-

рана, но не менее 0,4 – 0,5 м.

6.28. Сопряжение экрана с контурной плитой осуществляется по принципу сколь-

зящего шва с двойным – тройным уплотнением в виде внутренней полихлорвиниловой,

нижней латунной шпонок и наружного уплотнения в виде асфальтобитумной мастики. П р и м е ч а н и е . Для снижения до минимума деформаций железобетонного экрана следует преду-

сматривать зонирование поперечного профиля плотины по гранулометрическому составу укладываемого в каждую из зон грунта и степени их уплотнения.

В поперечном разрезе плотины выделяются, как правило, 4 зоны:

- подэкрановая переходная зона;

- промежуточная переходная зона;

- верховая упорная призма;

- внешняя (низовая) упорная призма.

Ширина подэкрановой переходной зоны вблизи гребня принимается 3 – 4 м по го-

ризонтали с уширением к основанию на 3 – 4 м на каждые 100 м напора.

Зерновой состав грунта в этой зоне соответствует песчано-гравийному грунту с

максимальной крупностью 80 мм и содержанием мелкозема (частиц менее 2 мм) 15 –

37%.

Уплотнение подэкрановой переходной зоны осуществляется горизонтальными

слоями толщиной 40 – 50 см виброкатками, до относительной плотности, равной 98%.

Кроме уплотнения горизонтальными слоями подэкрановый слой уплотняется также виб-

рокатками по внешнему откосу.

Промежуточная переходная зона отсыпается и уплотняется одновременно с подэ-

крановой зоной. Ширина её назначается такой же, как и для подэкрановой зоны.

Зерновой состав этой зоны назначается по принципу подбора обратных фильтров.

Верховая упорная призма со стороны нижнего бьефа ограничивается внутренней

границей, проходящей от верхней точки экрана к основанию и к низовому откосу под

углом 15 - 30 к вертикали. В этой части профиля используется крупнообломочный грунт

(горная масса или гравийно-галечниковый грунт) с коэффициентом разнозернистости

свыше 10 – 15, максимальной крупностью 600 – 800 мм и содержанием частиц менее 5 мм

от 5% до 20%; уплотняется до относительной плотности не менее 90%.

Page 65: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

65

Крупность камня (галечника) в этой зоне ограничивается только по производст-

венным соображениям; уплотнение до относительной плотности равной 80 – 82%.

6.29. Асфальтобетонные экраны и диафрагмы допускается предусматривать при

температурных воздействиях на них в периоды строительства и эксплуатации до –50°С.

6.30. Под экраном из негрунтовых материалов следует укладывать малосжимае-

мую, слабоводопроницаемую, суффозионно-стойкую переходную зону с коэффициентом

фильтрации 10-3 – 10-4 см/сут.

Толщину подэкрановой подготовки следует назначать в зависимости от материала

экрана, крупности материала подэкрановой подготовки, крупности материала в наброске,

высоты плотины и условий производства работ.

Требования к основаниям плотин. Сопряжение плотин с основанием и бортами

6.31. При оценке грунтов основания и бортов следует учитывать требования 3.5,

3.6 и 4.74 – 4.84 настоящего СНиП.

При строительстве плотин на скальном основании в основании и примыканиях

водонепроницаемого элемента необходимо удалить покровные грунты и выветрелую

часть скальных пород, в которой не может быть выполнена эффективная сопрягающая

цементация.

6.32. При строительстве плотин на скальном и особенно на нескальном основании

необходимо определять расчетом неравномерность осадок основания как в продольном,

так и в поперечном направлении для проверки трещиностойкости противофильтрацион-

ных устройств плотин.

6.33. При проектировании каменноземляных плотин с грунтовыми противофильт-

рационными устройствами, возводимыми методом отсыпки грунтов в воду, должны быть

предусмотрены мероприятия по обеспечению контакта грунтов этих устройств с грунтом

основания.

6.34. Сопряжение грунтовых противофильтрационных устройств плотины со

скальным основанием допускается предусматривать в виде торкретирования основания,

береговых склонов, врезки и др.

6.35. Для улучшения статической работы, повышения трещиностойкости про-

тивофильтрационных устройств высокие плотины, расположенные в узких ущельях,

рекомендуется проектировать с криволинейной осью, выпуклой в сторону верхнего

бьефа.

Page 66: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

66

6.36. В северной строительно-климатической зоне сопряжение противофильт-

рационных устройств талых каменноземляных и каменнонабросных плотин с трещи-

новатым скальным основанием следует выполнять в виде бетонного зуба с потерной

для создания цементационной (инъекционной) завесы в основании. В пределах подру-

слового талика цементацию основания следует предусматривать до заполнения водо-

хранилища, а в береговых примыканиях – по мере оттаивания основания. На сильно-

трещиноватых основаниях следует проводить предварительное искусственное оттаи-

вание мерзлых грунтов основания с последующей их цементацией до начала заполне-

ния водохранилища.

На контакте грунтовых ядер и экранов талых каменноземляных плотин с сильно-

трещиноватым скальным основанием следует предусматривать устройство слабоармиро-

ванной бетонной плиты в виде открылков бетонного зуба с укрепительной цементацией

основания под ней.

6.37. На нескальных основаниях, сложенных слабосжимаемыми и слабоводопро-

ницаемыми (в том числе и при оттаивании) грунтами, сопряжение противофильтрацион-

ных устройств каменноземляных плотин с основанием следует производить врезкой их в

основание на глубину верхнего разуплотненного слоя. При наличии в основании верхне-

го слоя аллювиальных отложений из песчано-гравийно-галечниковых грунтов мощно-

стью до 5 м сопряжение следует осуществлять с помощью зуба, входящего в коренные

породы основания.

6.38. В узком створе, где затруднено возведение противофильтрационного устрой-

ства в основании, целесообразно рассматривать вариант устройства бетонной «пробки»,

высоту которой следует определить технико-экономическим сравнением вариантов. При

этом в бетонной «пробке» могут трассироваться водоводы разного назначения: санитар-

ных потоков, пропуска паводка либо поверхностного водослива в строительный период и

др.

7. ТРЕБОВАНИЯ К ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

7.1. Проектирование грунтовых плотин должно осуществляться в соответствии с

требованиями нормативных докyментов Российской Федерации. При строительстве пло-

тин должно быть обеспечено выполнение требований по охране окружающей среды, ра-

циональному использованию природных ресурсов, учету ближайших и отдаленных эко-

логических, экономических, социальных, демографических последствий строительства

при приоритете охраны здоровья человека и благополучия населения.

Page 67: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

67

7.2. Определение площадки строительства плотины производится в соответствии с

Земельным кодексом Российской Федерации и Законом РФ «О санитарно-

эпидемиологическом благополучии населения».

7.3. При технико-экономическом обосновании проекта и проектировании грунто-

вой плотины должны учитываться современный уровень научно-технического прогресса

и предельно допустимые нагрузки на окружающую природную среду как в строительный,

так и в эксплуатационный период и предусматриваться надежные и эффективные меры

предупреждения и устранения загрязнения окружающей природной среды, рациональное

использование и воспроизводство природных ресурсов, оздоровление окружающей при-

родной среды.

Технико-экономическое обоснование и проекты на строительство грунтовых пло-

тин должны проходить государственную, а при необходимости, и общественную эколо-

гическую экспертизу.

7.4. При проектировании и строительстве грунтовых плотин (в составе гидроузла)

должны быть полностью учтены реальные потребности в электроэнергии и водоснабже-

нии данного региона, рельеф местности для размещения объекта, меры по максимально-

му сохранению земель и лесов, населенных пунктов, памятников природы, истории и

культуры, эффективной охране рыбных запасов, своевременной утилизации древесины и

плодородного слоя почв при расчистке и затоплении ложа водохранилища, по недопуще-

нию отрицательных изменений в окружающей природной среде.

7.5. При проектировании грунтовых плотин не следует применять грунтовые и не-

грунтовые материалы, а также технологии, способствующие химическому, физическому и

биологическому загрязнению окружающей среды.

7.6. При проектировании грунтовых плотин различной высоты и конструкции

должно учитываться их различное влияние на окружающую среду.

7.7. Проектирование грунтовых плотин в составе гидроузлов должно осуществ-

ляться так, чтобы объединение с природной средой приводило к формированию жизне-

способной природно-технической системы (ПТС), обеспечивающей экологически безо-

пасное взаимодействие природного комплекса и технического объекта.

7.8. Для управления экологическими процессами необходим постоянный контроль

состояния всех компонентов природно-технической системы, который должен осуществ-

ляться в составе экологического мониторинга.

Page 68: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

68

П р и м е ч а н и я : 1 . Мониторинг должен быть постоянной службой сбора и обработки экологиче-ских данных и являться частью производственного процесса, связанного с природопользованием, и по мере накопления данных наблюдений позволять своевременно определять направления развития тенденций эко-логических систем, изменять протекающие в них процессы в желательном направлении, выявлять управ-ляющие параметры, оперативно реагировать на возможные аварийные ситуации, связанные с природополь-зованием.

2. Создание управляемых природно-технических систем требует особого подхода к проектированию грунтовых плотин (в составе гидроузлов) при условиях оптимизации параметров и режимов их работы в условиях многоцелевого использования водотока, когда природные комплексы выступают не только в каче-стве равноправных, но в некоторых случаях, и наиболее приоритетных водопользователей.

8. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА ПЛОТИН

8.1. При проектировании плотин I и II классов из грунтовых материалов необхо-

димо выполнять следующие основные расчеты в соответствии со следующими пунктами

настоящего приложения:

- фильтрационные (8.3, 8.4) и фильтрационной прочности (8.5)

- обратных фильтров, дренажей и переходных слоев (8.6 – 8.9);

- устойчивости откосов, экрана и защитного слоя (8.10 – 8.13);

- напряжений и деформаций (8.14, 8.15);

- осадок тела плотины и основания (8.16 – 8.17);

- горизонтальных смещений (8.19);

- креплений откосов на прочность от действия волн, льда и др. (8.21.);

Кроме того, дополнительно следует выполнять:

- для неоднородных земляных намывных плотин расчеты фракционирования грун-

та и устойчивости боковых призм (5.13, 5.14, 5.17), расчеты консолидации и порового

давления (8.18);

- для земляных насыпных и каменноземляных плотин, у которых тело, ядро, экран

или основание сложены из глинистых грунтов, - расчеты порового давления при их кон-

солидации и проверку трещиностойкости (8.18, 8.22);

- для каменноземляных плотин с ядром, кроме того – проверку устойчивости на

сдвиг низовой призмы плотины.

Для плотин III и IV классов достаточно выполнить следующие расчеты:

- фильтрационные и фильтрационной прочности;

- обратных фильтров, дренажей и переходных слоев;

- устойчивости откосов, экрана и защитного слоя;

- осадок тела плотины и основания;

- креплений откосов на прочность от действия волн, льда и др.

Расчеты следует производить для всех характерных поперечных сечений плотин.

Page 69: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

69

8.2. Расчеты плотин во всех случаях следует выполнять для основных и особых со-

четаний нагрузок в эксплуатационный период работы плотин и для сочетания нагрузок в

период их возведения (строительный период).

Расчеты плотин, возводимых в сейсмических районах, следует выполнять на осно-

ве результатов определения сейсмичности района сооружения, соответствующих сейсми-

ческих нагрузок, свойств грунтов.

8.3. Фильтрационные расчеты тела плотины, основания и берегов следует выпол-

нять для:

- определения фильтрационной прочности тела плотины, ее основания и берегов;

- расчета устойчивости откосов плотины и берегов;

- обоснования наиболее рациональных и экономичных форм, размеров и конст-

рукций плотины, ее противофильтрационных и дренажных устройств.

При выполнении фильтрационных расчетов следует учитывать кольматаж ложа

водохранилища и верхового откоса с учетом развития этого процесса во времени.

8.4. Фильтрационными расчетами (а также исследованиями) надлежит определять

следующие параметры фильтрационного потока:

- положение поверхности фильтрационного потока (депрессионной поверхности)

в теле плотины и берегах;

- фильтрационный расход воды через тело плотины, основание и берега;

- напоры (или градиенты напора) фильтрационного потока в теле плотины, осно-

вании, а также в местах выхода фильтрационного потока в дренаж, в нижний бьеф за по-

дошвой низового откоса, в местах контакта грунтов с различными характеристиками и на

границах противофильтрационных устройств (черт.10).

При неоднородном или анизотропном геологическом строении основания указан-

ные в настоящем пункте параметры фильтрационного потока следует определять с уче-

том этих особенностей.

8.5. Фильтрационную прочность тела плотины, а также противофильтрационных

устройств оценивают на основе соответствующих расчетов и экспериментальных иссле-

дований грунтов при действующих в сооружении градиентах напора с учетом напряжен-

но - деформированного состояния сооружения и его основания, особенностей конструк-

ции, методов возведения и условий эксплуатации.

Расчеты фильтрационной прочности следует выполнять исходя из наибольшего

напора, действующего на плотину.

Page 70: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

70

При оценке фильтрационной прочности необходимо обеспечение условия:

Jest,m Jcr,m/n , (7)

где Jest,m - действующий средний градиент напора в расчетной области фильтра-

ции;Jcr,m - критический средний градиент напора, принимаемый на основании исследова-

ний грунтов в условиях, отвечающих реальным условиям эксплуатации сооружения; в

предварительных расчетах и при отсутствии необходимых исследований значения Jcr,m

могут быть приняты в соответствии с имеющимися аналогами или по таблице 8;

n - коэффициент надежности по ответственности сооружений.

Т а б л и ц а 8

Грунт Значение критических средних градиентов напора для:

понура экрана и ядра

тела и призмы пло-тины

Глина и глинобетон Суглинок Супесь Песок: − средний − мелкий

15,0 10,0 3,0

− −

12,0 8,0 2,0

− −

8,0-2,0 4,0-1,5 2,0-1,0

1,0

0,75

П р и м е ч а н и я : 1 . П роверку фильтрационной прочности тела или призмы плотины из грунто-вых материалов выполняют для поперечного профиля, назначенного исходя из расчетов устойчивости отко-сов.

2. В результате проверки фильтрационной прочности уточняют конструкцию плотины, в частности местоположение дренажа.

3. Значения критического среднего градиента принимают в зависимости от физико-механических свойств грунта и способа его укладки, причем большие значения Jcr,m назначают для более плотного грунта.

8.6. При проектировании обратных фильтров, дренажей и переходных слоев над-

лежит:

- устанавливать расчетные параметры (зерновой состав, плотность, коэффициент

фильтрации и пр.) грунтов, защищаемых обратными фильтрами, оценивать их суффози-

онную прочность (суффозионность) и определять расчетные размеры сводообразующих

частиц и диаметр пор (da и da,max) защищаемого грунта в зависимости от его состава и ус-

ловий фильтрационного потока;

- выбирать естественные карьерные грунты или искусственно получаемые (щебе-

ночные, гранулированный шлак и др.), которые могут быть использованы для устройства

обратных фильтров;

Page 71: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

71

- подбирать зерновой состав первого слоя обратного фильтра и последующих сло-

ев (если в этом есть необходимость) из выбранных естественных карьерных или искусст-

венных материалов;

- проверять суффозионную прочность и устойчивость грунтов, защищаемых об-

ратным фильтром, и грунтов обратных фильтров;

- устанавливать толщину и число слоев обратных фильтров;

- устанавливать допустимые пределы отступлений в зерновом составе, толщине

слоев и плотности грунтов фильтра при укладке в дренажи или переходные слои.

8.7. Для обратных фильтров, дренажей и переходных слоев допускаемый коэффи-

циент разнозернистости фильтровых материалов К60,10 должен удовлетворять условиям:

- если защищаемый грунт несуффозионный сыпучий – К60,10 (20−25), где мень-

шее значение К60,10 следует принимать для окатанных частиц песчаных и гравийных грун-

тов, а большее для щебенистых грунтов фильтра;

- если защищаемый грунт суффозионный сыпучий − К60,10 15;

Page 72: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

72

Чер

т.1

0.

Фил

ьтра

цион

ные

дефо

рмац

ии в

зем

ляны

х и

каме

нноз

емля

ных

плот

инах

и и

х ос

нова

ниях

а −

одно

родн

ая п

лоти

на н

а сл

оист

ом о

снов

ании

; б –

кам

енно

земл

яная

пло

тина

на

скал

ьном

осн

ован

ии.

А, Б

− с

опря

жен

ие н

есвя

зног

о и

связ

ного

гру

нтов

осн

ован

ий; В

− о

блас

ть м

естн

ого

выпо

ра г

рунт

а в

случ

ае в

ыхо

да п

оток

а на

отк

ос,

Jе,т

ах –

рас

четн

ый

(мак

сима

льны

й) г

ради

ент

напо

ра в

зоне

вы

сачи

вани

я по

тока

на

уров

не в

оды

ниж

него

бье

фа;

уго

л на

клон

а ни

зово

го о

ткос

а яд

ра к

гор

изон

ту; J

p, J c

, Ju,

J i, J

run,

− гр

адие

нты

нап

ора

соот

ветс

твен

но с

уффо

зии,

кон

такт

ного

раз

мыва

, вы

пора

, вх

ода

филь

трац

ионн

ого

пото

ка в

дре

наж

, пул

ьсац

ий в

обр

атно

м фи

льтр

е от

нак

ата

и сп

ада

волн

.

Page 73: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

73

- если защищаемый грунт глинистый, с числом пластичности Ip 0,07 (допускается

при обосновании Ip 0,05) − К60,10 50;

- условие К60,10 50 следует принимать как для обратных фильтров дренажей, так и

для переходных слоев плотин;

- при толщине переходного слоя плотин более 3 м величина К60,10 может быть

принята более 50 (при соответствующем обосновании);

- для фильтров, устраиваемых из пористого бетона − К60,10 12;

- для фильтров, выполняемых отсыпкой материалов в воду − К60,10 10.

Во всех вышеуказанных выражениях:

К60,10 = d60 / d10 , (8)

где d60, d10 − размеры фракций грунта, масса которых вместе с массой более

мелких фракций составляет соответственно 60 и 10 % массы всего грунта.

Для фильтров, выполняемых из материала с К60,10 10, толщину слоев назначают

согласно указаниям п.4.72 настоящего СНиП, а для фильтров, выполняемых из материа-

лов К60,10 > 10, толщину слоев необходимо назначать по результатам опытных отсыпок с

учетом сегрегации фильтровых материалов, возникающей при транспортировании, от-

сыпке и разравнивании слоев фильтра.

8.8. Отказ от устройства обратных фильтров или переходных слоев для противо-

фильтрационных призм, укладываемых по насыпи крупнообломочных грунтов, допуска-

ется при наличии соответствующего обоснования.

8.9. Вместо грунтовых обратных фильтров допускается предусматривать при соот-

ветствующем обосновании обратные фильтры из пористого бетона и других пористых и

полимерных материалов.

8.10. Расчеты устойчивости откосов грунтовых плотин всех классов следует вы-

полнять для круглоцилиндрических поверхностей сдвига. При наличии в основании или

теле сооружения ослабленных зон, прослоек грунта с более низкими прочностными свой-

ствами, при оценке устойчивости экрана или защитного слоя и т.д. следует также выпол-

нять расчеты для плоских (ломаных) поверхностей сдвига.

При расчетах следует использовать методы, удовлетворяющие условиям равнове-

сия призмы обрушения и ее элементов в предельном состоянии и учитывающие напря-

женное состояние сооружения и его основания. Применительно к конкретным геологиче-

ским условиям и конструкции плотины могут быть использованы при соответствующем

обосновании проверенные практикой упрощенные методы расчета (способы ВНИИГ –

Page 74: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

74

Терцаги, наклонных сил и др.). При однородных характеристиках грунта и отсутствии

фильтрационных сил можно пользоваться методами, предполагающими монолитную

призму обрушения. В тех же условиях при плоской поверхности откоса из несвязного

грунта на скальном основании достаточно оценивать устойчивость малого объема (час-

тицы) грунта на его поверхности сопоставлением коэффициента внутреннего трения ма-

териала с крутизной откоса. При расчетах плотин в узких каньонах, на участках с более

низкими прочностными характеристиками рекомендуется оценивать устойчивость отко-

сов с учетом пространственной работы плотины.

При расчетах устойчивости откосов грунтовых плотин всех классов, возводимых в

северной строительно-климатической зоне, используя методы, удовлетворяющие услови-

ям равновесия призмы обрушения и ее элементов в предельном состоянии, следует учи-

тывать как напряженное, так и температурное состояние грунтов плотины и ее основания.

8.11. Устойчивость откоса плотины должна быть проверена по возможным по-

верхностям сдвига с нахождением наиболее опасной призмы обрушения, характеризуе-

мой минимальным отношением обобщенных предельных реактивных сил сопротивления

к активным сдвигающим силам.

Критерием устойчивости откосов плотины является соблюдение (для наиболее

опасной призмы обрушения) неравенства:

lc F(l) (c/ n)(R / g), (9)

где F - расчетное значение обобщенного силового воздействия, определяемое с

учетом коэффициента надежности по нагрузке g (в зависимости от метода расчета устой-

чивости откосов F - равнодействующая сил или моментов этих сил относительно оси по-

верхности сдвига);

R - расчетное значение обобщенной несущей способности системы сооружение –

основание, определяемое с учетом коэффициента безопасности по грунту g, т.е. обоб-

щенное расчетное значение сил предельного сопротивления сдвигу по рассматриваемой

поверхности;

c, n, lc - коэффициенты надежности по нагрузке, ответственности сооружения,

сочетания нагрузок;

g - коэффициент надежности по грунту;

c - коэффициент условий работы.

При поиске опасной поверхности сдвига может быть использована зависимость для

коэффициента устойчивости Кs:

Кs = R / F (nlc) / c . (10)

Page 75: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

75

Полученные расчетом значения коэффициента устойчивости при соответствую-

щем сочетании нагрузок не должны превышать величины (nlc) / c более чем на 10%,

если это не обусловлено особенностями сооружения.

Числовые значения коэффициентов n и lc приведены в таблицах 9, 10

Величина коэффициента c принимается в зависимости от используемого способа

расчета равной 0,951,00.

Для плотин IV класса при особом сочетании нагрузок Кs 1,0 независимо от вели-

чины c.

Т а б л и ц а 9

Класс сооружения I II III IV

Значение n 1,25 1,20 1,15 1,10

Т а б л и ц а 1 0

Сочетание нагру-

зок

основ-

ное

особое строительного периода

Значение lc 1,00 0,90 0,95

8.12. При расчетах устойчивости откосов плотин необходимо рассматривать сле-

дующие случаи.

Для низового откоса:

- первый расчетный случай (основной): в верхнем бьефе – нормальный подпорный

уровень НПУ, в теле плотины – установившаяся фильтрация; при наличии воды в нижнем

бьефе глубину ее принимают максимально возможной при НПУ, но не более (0,20,3)hi,

где hi - высота откоса;

- второй расчетный случай (основной) при открытых водосбросах (без затворов):

подпорный уровень и уровень нижнего бьефа определяют максимальным расходом, от-

носимым к основным сочетаниям нагрузок и воздействий;

- третий расчетный случай (особый): в верхнем бьефе – подпорный уровень воды

(ФПУ), в нижнем бьефе глубину воды принимают максимальной, соответствующей ФПУ.

Для верхового откоса:

- первый расчетный случай (основной): максимальное возможное снижение уров-

ня воды в водохранилище от НПУ или от подпорного уровня, соответствующего пропус-

Page 76: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

76

ку максимального расхода, относимого к основным сочетаниям воздействий, с наиболь-

шей возможной скоростью, при этом учитывают фильтрационные силы неустановившей-

ся фильтрации;

- второй расчетный случай (строительного периода): уровень воды в верхнем бье-

фе находится на отметке, отвечающей заполнению (0,20,3)hj, где hj - высота откоса; по-

верхность депрессии в теле плотины принимают соответствующей принятому уровню

заполнения;

- третий расчетный случай (особый): максимально возможное снижение уровня

воды в водохранилище от ФПУ с наибольшей возможной скоростью, при этом учитыва-

ют фильтрационные силы неустановившийся фильтрации. П р и м е ч а н и я : 1 . Д ля земляных плотин с волногасящими откосами следует производить рас-

чет устойчивости с учетом волнового воздействия. 2. При расчете устойчивости откосов земляных намывных плотин необходимо учитывать фильтра-

цию из прудка при проектируемом его положении в период намыва плотины и насыщение водой грунтов откосов (расчетный случай строительного периода).

3. При расчете устойчивости откосов плотин в сейсмических районах сейсмические воздействия учитывают согласно выполненным исследованиям.

4. Устойчивость верхового откоса плотины в условиях сейсмического воздействия следует проверять как для случая быстрого снижения уровня воды в водохранилище от НПУ до наиболее низкого эксплуатаци-онного уровня, так и для случая продолжительного стояния НПУ (или ПУ, соответствующего пропуску рас-хода, относимого к основным воздействиям).

5. Если консолидация связных грунтов плотины и ее основания не завершается к моменту окончания строительства, в расчетах устойчивости откосов следует учитывать поровое давление как для строительного, так и для эксплуатационного периода.

6. Для плотин с грунтовым экраном следует рассчитывать устойчивость экрана на откосе плотины и устойчивость крепления на экране. Для участков поверхности сдвига на контакте экрана и плотины или кре-пления и экрана прочностные характеристики принимают для менее прочного грунта.

7. Расчет устойчивости боковых призм земляных намывных плотин с ядром из глинистого грунта надлежит выполнять с учетом порового давления в период консолидации ядра (расчетный случай строитель-ного периода).

8. Местная устойчивость откосов между бермами должна обеспечиваться с учетом всех действую-щих нагрузок (по основному, строительному, особому сочетанию нагрузок).

9. Устойчивость откосов каменно-насыпных плотин с железобетонным экраном определяется только по результатам расчётов напряжённо-деформированного состояния плотины с использованием прочностных и деформационных характеристик грунтов в теле плотины, полученных на основании трёхосных испытаний.

10. Участки плотины между бермами в тех случаях, когда нарушение их устойчивости не приводит к потере общей устойчивости сооружения, допускается рассчитывать по II группе предельных состояний.

8.13. При расчете устойчивости откосов плотин прочностные характеристики

грунтов тела плотин I и II классов следует принимать переменными в зависимости от на-

пряженного и температурного состояния грунта в зоне прохождения поверхности сдвига,

а для плотин III и IV классов – постоянными.

8.14. Напряженно-деформированное и температурное состояние тела плотины из

грунтовых материалов и ее основания следует учитывать в расчетах устойчивости отко-

сов плотины, фильтрационной прочности на контакте водоупорных элементов с основа-

нием, проверки трещиностойкости водоупорных элементов, прочности негрунтовых про-

Page 77: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

77

тивофильтрационных устройств, анализа поведения плотины при проведении натурных

исследований, а также для подбора материалов плотины.

8.15. В расчетах напряженно-деформированного состояния плотин I и II классов

следует, как правило, применять нелинейные модели, учитывающие пластические дефор-

мации грунта в предельном состоянии, при условии определения параметров деформиро-

вания испытанием образцов грунта в одометрах и стабилометрах. При этом размеры об-

разцов должны отвечать зерновому составу грунта тела плотины и основания. Для круп-

нозернистого грунта допускается использовать модельный грунт. В расчетах необходимо

учитывать поэтапность возведения плотины, скорость заполнения водохранилища, а для

плотин, возводимых в северной строительно-климатической зоне, последовательность

промораживания и оттаивания тела и основания плотины.

Для плотин III и IV классов допускается производить расчеты по модели линейно-

деформированного тела.

8.16. Расчет осадок тела и основания плотины следует выполнять при выборе кон-

струкции и технологии производства работ, а также для определения требуемого строи-

тельного подъема плотины и уточнения объема работ по сооружению плотины.

Для намывных плотин строительный подъем определяют согласно требованиям

настоящего пункта и 8.17, 8.18 настоящего раздела.

Расчет осадок плотины следует производить в каждом характерном ее поперечном

сечении по нескольким вертикалям, проходящим в элементах плотины из различных ма-

териалов (ядре, экране, призме и т.д.).

8.17. Для плотин I и II классов расчет осадок и их изменения во времени следует

производить на основании результатов экспериментальных исследований сжимаемости

грунтов с учетом напряженно-деформированного состояния плотин. Поровое давление,

ползучесть грунта, его просадочность и набухание при повышении влажности в период

эксплуатации необходимо учитывать в зависимости от их наличия.

Напряженно-деформированное состояние плотин, возводимых в северной строи-

тельно-климатической зоне, следует определять с учетом температурного режима грунтов

плотины и ее основания.

Для плотин III и IV классов допускается производить расчет осадок по прибли-

женным зависимостям с использованием значений модулей деформаций по аналогам.

8.18. Поровое давление следует учитывать при проектировании и строительстве

грунтовых плотин, имеющих в основании толщу илов или слабого водонасыщенного

Page 78: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

78

глинистого грунта. В этих случаях поровое давление должно учитываться при расчётах

устойчивости откосов и деформации плотин в строительный период и начальный период

эксплуатации, а также при размещении КИА (в обязательном порядке и во всех случаях).

В остальных грунтовых плотинах в расчетах для случаев, когда максимальное значение

коэффициента порового давления ru,max, определяемое отношением порового давления u к

максимальному значению приложенного напряжения , превышает нормативное значе-

ние коэффициента порового давления run = 0,1.

Величину ru,max следует определять по формуле:

ru,max = ruс ruо , (11)

где ruс - коэффициент порового давления, определяемый по схеме закрытой

системы (без оттока воды из грунта);

ruо - коэффициент порового давления, определяемый по схеме открытой системы

(с оттоком воды из грунта).

8.19. Горизонтальные смещения плотин определяют путем расчета напряженно-

деформированного состояния с учетом изменения сжимаемости грунтов при повышении

их влажности, а в северной строительно-климатической зоне - при изменении их темпе-

ратурно-влажностного состояния.

Для плотин II-IV классов допускается оценивать горизонтальные смещения с ис-

пользованием аналогов (данных о плотинах, построенных в подобных условиях и имею-

щих тот же тип конструкции). Для предварительных оценок горизонтальных смещений

гребня плотины следует принимать их равными осадке гребня после наполнения водо-

хранилища.

8.20. При проектировании плотин с экраном или ядром (диафрагмой) необходимо

учитывать деформации береговых склонов.

В плотинах с негрунтовыми экранами и диафрагмами надлежит рассчитывать

продольные и поперечные смещения экранов и диафрагм. Напряженно-

деформированное состояние диафрагмы (экрана) следует рассчитывать с учетом тре-

ния грунта по поверхности диафрагмы (экрана), схем опирания устройства на основа-

ние и схем разрезки деформационными швами.

8.21. Плиты крепления откосов плотин следует проверять на прочность от воз-

действия давления волн и льда.

8.22. Трещиностойкость земляных плотин и водоупорных элементов каменно-

земляных плотин следует определять путем расчета их напряженно-деформированного

состояния. При этом следует учитывать поровое давление, а для плотин I и II классов -

Page 79: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

79

изменение сжимаемости и ползучести в соответствии со свойствами грунтов, слагаю-

щих тело плотины и основания.

9. ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ РЕМОНТА (РЕКОНСТРУКЦИИ) ПЛОТИН. ВИДЫ РЕМОНТНЫХ РАБОТ

9.1. Состояние грунтового сооружения в период эксплуатации оценивается кон-

тролирующими показателями:

- контролирующие показатели – назначенные проектом показатели состояния (из-

меряемые и рассчитываемые), которые для работающего сооружения должны периодиче-

ски определяться и сравниваться с предельно допустимыми и критическими их значения-

ми (данными в проекте и уточненными в период эксплуатации);

- предельно допустимые показатели (ПДЗ) – показатели состояния сооружения,

при которых выполняются требования нормативных документов (СНиП), т.е. такие пока-

затели, при которых обеспечивается нормативная надежность сооружения;

- критические значения (КЗ) – показатели состояния сооружения, при которых не

обеспечивается его нормативная надежность.

9.2. Плотина считается работоспособной и исправной при выполнении следующих

условий:

- значения контролирующих показателей состояния соответствуют предельно до-

пустимым, установленным для работоспособного исправного состояния сооружения;

- визуальными наблюдениями не обнаружено потенциально опасных повреждений

и неблагоприятных процессов (приложение 3).

При исправном работоспособном состоянии плотины проводятся контрольные на-

блюдения и текущий ремонт.

9.3. Плотина считается работоспособной, но неисправной в тех случаях, когда:

- визуальными наблюдениями обнаружены повреждения;

- количественный показатель (показатели) состояния не соответствует предельно

допустимым значениям (ПДЗ), установленным для работоспособного исправного состоя-

ния.

При работоспособном неисправном состоянии сооружение продолжает выполнять

заданные функции. Проводятся дополнительные исследования с целью выяснения причин

неисправности и способу их устранения. Устранение повреждений может быть выполне-

но при нормальной эксплуатации сооружения.

Page 80: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

80

9.4. Состояние плотины считается неработоспособным в случаях, когда:

- визуальными наблюдениями обнаружены повреждения;

- один (или несколько) измеренных контролирующих показателей находится в

диапазоне между предельно допустимым значением, соответствующим работоспособно-

му, но неисправному состоянию и критическим значением показателя состояния.

На плотину, находящуюся в неработоспособном состоянии, снижаются нагрузки, на-

блюдения проводятся по специально разработанной программе, выполняются исследова-

ния с целью прогноза ее состояния и решения вопросов ремонта или усиления.

9.5. Состояние плотины оценивается как аварийное (предельное) в тех случаях, когда:

- визуальными наблюдениями обнаружены нарушения или процессы, развитие кото-

рых может привести к разрушению (т.е. аварии) плотины;

- один или несколько показателей состояния сооружения достигли критических зна-

чений (КЗ).

Аварийное (предельное) состояние плотины обязывает эксплуатационный персо-

нал срочно выполнять работы в соответствии с планом противоаварийных мероприятий

и обеспечить безопасность плотины путем ограничений режима ее эксплуатации. После

устранения угрозы аварии выполняются исследования по выявлению причин, приведших

к аварии, разрабатывается комплекс мероприятий по восстановлению эксплуатационных

функций плотины в прежнем или новом режиме. На период выполнения ремонтных ме-

роприятий могут быть установлены дополнительные ПДЗ показателей состояния. В от-

дельных случаях рассматриваются условия консервации сооружения.

9.6. Различают следующие виды ремонтов плотин из грунтовых материалов:

- текущие;

- капитальные;

- предотвращающие аварии;

- послеаварийные;

- ремонты при реконструкции сооружений.

9.7. К текущим ремонтам относится выполнение следующих ремонтных работ:

- заделка промоин и других поверхностных деформаций на гребне и откосах пло-

тины;

- ремонт креплений верхового и низового откосов при их незначительных повре-

ждениях;

- заделка трещин на гребне и откосах плотины, при которых не требуется сниже-

ние бьефа в водохранилище;

Page 81: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

81

- восстановление оползшего откоса (если его оползание не повлекло разрушение

плотины);

- расчистка дренажных канав;

- доведение гребня плотины до проектной отметки при осадках и др.

Необходимость такого рода ремонтных работ, обычно, устанавливается визуаль-

ными и инструментальными наблюдениями, не требует специальных обоснований, при-

менения больших технических средств.

9.8. К капитальным ремонтам относятся следующие виды работ:

- замена бетонного крепления верхового откоса при сниженном уровне воды верх-

него бьефа;

- заделка глубоких трещин на гребне плотины путем прохода траншей и заполне-

ния их уплотняемым грунтом при сниженном уровне воды верхнего бьефа;

- замена заиленного дренажа при сниженном уровне верхнего бьефа и др.

Необходимость такого ремонта обосновывается на основе анализа результатов ви-

зуальных наблюдений, показаний КИА, выполненных дополнительных исследований

(геофизическими, и другими методами), соответствующими расчетами.

Эти работы требуют применения специальных технических средств.

9.9. Необходимость предотвращающего аварию ремонта возникает, если визуаль-

ными наблюдениями и показаниями КИА обнаружены следующие нарушения в работе

плотины из грунтовых материалов:

- подъем поверхности депрессии с выходом на откос;

- выходы сосредоточенного фильтрационного потока, грифоны;

- вынос частиц грунта;

- повышение поверхности депрессии (выше принятых предельных значений);

- увеличение фильтрационного расхода (выше принятых предельных значений);

- мутность профильтровавшейся воды;

- продольные и поперечные трещины на гребне плотины с прогрессирующим их

удлинением и раскрытием (трещины откола);

- оползание откоса (верхового или низового), грозящее разрушением плотины;

- осадка гребня (выше предельных значений);

- воронки на гребне или откосах и др.

При обнаружении указанных нарушений необходимо усилить контроль за соору-

жением, установить причину нарушений, наметить план первоочередных мероприятий.

Page 82: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

82

Одним из первоочередных мероприятий является снижение напора на сооружение при

постоянном контроле его состояния.

В зависимости от причины нарушения, которая в ряде случаев устанавливается

только в результате выполнения научно-исследовательских, а иногда и инженерно-

геологических работ, разрабатывается план (проект) ремонтных работ.

Ремонтные работы могут выполняться двух видов - первоочередные и основные.

Первоочередные работы замедляют или приостанавливают разрушительные про-

цессы в плотине.

Основные работы выполняются после окончательного установления причины на-

рушения, выполнения соответствующих расчетов, обоснований, проекта ремонта. Такие

работы выполняются с привлечением специальных технических средств и не планируе-

мых материальных затрат.

9.10. Аварии на плотинах из грунтовых материалов приводят к разрушению на-

порного фронта в результате: перелива через гребень, нарушения фильтрационной проч-

ности в теле, основании, сопряжениях с бетонными сооружениями и берегами, обруше-

ния откосов и др.

Восстановительные работы выполняются на основе:

- анализа условий эксплуатации сооружения;

- установления причин аварии;

- исполнительной съемки в месте аварии;

- инженерно-геологических и научно-исследовательских работ;

- проектных работ по восстановлению;

- оценки целесообразности проведения восстановительных работ или консервации

сооружения.

В приложении 15 приводятся основные виды нарушений (отказов) грунтовых пло-

тин, способы их обнаружения, возможные причины и способы ремонта.

9.11. При реконструкции плотин из грунтовых материалов, как правило, увеличи-

вается их высота и соответственно напор на сооружение. Изменяя в целом конструкцию

плотины, можно сохранить некоторые ее элементы, выполнив их ремонт. К таким эле-

ментам следует отнести дренажи, крепления откосов, негрунтовые ПФУ, если в них не

обнаружены нарушения. Ремонт указанных элементов плотин осуществляют при выпол-

нении их надежного сопряжения с возводимой частью плотины и с учетом условий рабо-

ты всего реконструируемого сооружения.

Page 83: Требования настоящего приложения … · СНиП ii-7-81 Строительство в сейсмических районах ВСН 36-83 Инструкция

СНиП 2.06.05-84* (проект, 1 редакция)

83