СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА ОСНОВАНИЯ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ СНиП РК 3.04-04-2006

Дата введения - 2006.06.01

1) Настоящее обозначение нормативно-техническому документу присвоено взамен СНиП РК 2.02-02-2006 на основании приказа от 20.10.2008 г. № 459

Настоящие нормы распространяются на проектирование оснований гидротехнических сооружений: речных, морских и мелиоративных.

При проектировании оснований гидротехнических сооружений, предназначенных для строительства в сейсмических районах, в условиях распространения просадочных, пучинистых, набухающих, биогенных, засоленных грунтов и карста, следует соблюдать также нормы и правила, предусмотренные соответствующими нормативными документами, утвержденными или согласованными Комитетом по делам строительства МИТ РК.

Настоящие нормы не распространяются на проектирование подземных гидротехнических сооружений и водохозяйственных сооружений на мелиоративных каналах с расходами воды менее 5 м3 /с, а также при глубинах воды менее 1 м.

П р и м е ч а н и е - Под основанием следует понимать область грунтового массива (в том числе береговые примыкания, откосы и склоны), которая взаимодействует с сооружением и в которой, в результате возведения и эксплуатации сооружения, изменяются напряженно-деформированное состояние и фильтрационный режим.

1.1 Основания гидротехнических сооружений следует проектировать на основе и с учетом:

- результатов инженерно-геологических изысканий и исследований, содержащих данные о структуре, физико-механических и фильтрационных характеристиках отдельных зон массива грунта, уровнях воды в грунте, областях ее питания и дренирования;

- данных о сейсмической активности района возведения сооружения;

- опыта возведения гидротехнических сооружений в аналогичных инженерно-геологических условиях;

- данных, характеризующих возводимое гидротехническое сооружение (типа, конструкции, размеров, порядка возведения, действующих нагрузок, воздействий, условий эксплуатации и т. д.);

- местных условий строительства;

- технико-экономического сравнения вариантов проектных решений и принятия оптимального варианта, обеспечивающего рациональное использование прочностных и деформационных свойств грунтов основания и материала возводимого сооружения.  

1.2 При проектировании оснований гидротехнических сооружений должны быть предусмотрены решения, обеспечивающие надежность и экономичность сооружений на всех стадиях строительства и эксплуатации. Для этого при проектировании следует выполнять:

- оценку инженерно-геологических условий строительной площадки и прогноз их изменения;

- расчет несущей способности основания и устойчивости сооружения;

- расчет местной прочности основания;

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

- расчет деформационной системы «сооружение - основание» в результате действия собственного веса сооружения, давления воды, грунта, и т.п. и изменения физико-механических (деформационных, прочностных и фильтрационных) свойств грунтов в процессе строительства и эксплуатации сооружения, в том числе с учетом их промерзания и оттаивания;

- определение напряжений в основании и на контакте сооружения с основанием и их изменений во времени;

- расчет противофильтрационной прочности основания, противодавления воды на сооружение, определение фильтрационного расхода, а при необходимости учета сил, возникающих при различных режимах фильтрации и изменении состояния основания;

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

1.3 По материалам инженерно-геологических изысканий и исследований должны быть установлены: происхождение грунтов основания, их структура, физико-механические и фильтрационные свойства, гидрогеологическая обстановка и т.п. На основе этих данных должны составляться инженерно-геологические и расчетные схемы (модели) основания.

П р и м е ч а н и е - Если между временем завершения изысканий и началом строительства перерыв составил более пяти лет, следует проводить дополнительные инженерно-геологические изыскания и исследования.

1.4 Нагрузки и воздействия на основание должны определяться расчетом, исходя из совместной работы сооружения и основания (в соответствии с требованиями СНиП РК 3.04-01-2008)

При расчетах основания коэффициенты надежности по степени ответственности γn  принимаются такими же, как для возводимого на нем сооружения.

1.5 Расчеты оснований гидротехнических сооружений следует производить по двум группам предельных состояний.

Расчеты по первой группе должны выполняться с коэффициентом доверительной вероятности α=0.95 с целью недопущения следующих предельных состояний:

- потери основанием несущей способности, а сооружением - устойчивости;

- нарушений общей фильтрационной прочности нескальных оснований, а также местной фильтрационной прочности скальных и нескальных оснований в тех случаях, когда они могут привести к появлению сосредоточенных токов фильтрационных струй, локальным разрушениям основания и другим последствиям, исключающим возможность дальнейшей эксплуатации сооружения;

- нарушений противофильтрационных устройств в основании или их недостаточно эффективной работы, вызывающих недопустимые потери воды из водохранилищ и каналов или подтопление и заболачивание территорий, обводнение склонов и т.д.;

- неравномерных перемещений различных участков основания, вызывающих разрушения отдельных частей сооружений, недопустимые по условиям их дальнейшей эксплуатации (нарушение ядер, экранов и других противофильтрационных элементов земляных плотин и дамб, недопустимое раскрытие трещин бетонных сооружений, выход из строя уплотнений швов и т.п.).

По предельным состояниям первой группы следует также выполнять расчеты прочности и устойчивости отдельных элементов сооружений, а также расчеты перемещений конструкций, от которых зависит прочность или устойчивость сооружения в целом или его основных элементов (например, анкерных опор шпунтовых подпорных стен).

Расчеты по второй группе должны выполняться с коэффициентом доверительной вероятности α=0,85 с целью недопущения следующих предельных состояний:

- нарушение местной прочности отдельных частей основания, затрудняющих нормальную эксплуатацию сооружения (повышение противодавления, увеличения фильтрационного расхода, перемещений и наклона сооружений и др.);

- потери устойчивости склонов и откосов, вызывающих частичный завал канала или русла, входных отверстий водоприемников и другие последствия;

- проявлений ползучести и трещинообразования грунта.

П р и м е ч а н и е - Если потеря устойчивости склонов может привести сооружение в состояние, непригодное к эксплуатации, расчеты устойчивости таких склонов следует производить по предельным состояниям первой группы.

1.6 При проектировании оснований сооружений I-III классов необходимо предусматривать установку контрольно-измерительной аппаратуры (КИА) для проведения натурных наблюдений за состоянием сооружений и их оснований как в процессе строительства, так и в период их эксплуатации для оценки надежности системы «сооружение - основание», своевременного выявления дефектов, предотвращения аварий, улучшения условий эксплуатации, а также для оценки правильности принятых методов расчета и проектных решений. Для сооружений IV класса и их оснований следует предусматривать визуальные наблюдения.

П р и м е ч а н и я 

1 Для портовых сооружений III класса при обосновании установку КИА допускается не предусматривать.

2 Установка КИА на сооружениях IV класса и их основаниях допускается при обосновании в сложных инженерно-геологических условиях и при использовании новых конструкций сооружений.

1.7 Состав и объем натурных наблюдений должны назначаться в зависимости от класса сооружений, их конструктивных особенностей и новизны проектных решений, геологических, гидрогеологических, геокриологических, сейсмических условий, способа возведения и требований эксплуатации. Наблюдениями следует определять:

- осадки, крены и горизонтальные смещения сооружения и его основания;

- температуру грунта в основании;