Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к...

Действующий

Таблица 31

Классификационная группа предприятия	Удельный расход вод, м /сут на 1 га занимаемой предприятием площади	Отрасль промышленности
А	15000-80000 и более	Целлюлозно-бумажная, энергетическая, частично металлургическая
Б	15000-5000	Химическая, нефтехимическая, металлургическая, горно-обогатительные фабрики и комбинаты
В	5000-500	Машиностроительная, станкостроительная, трубопрокатные заводы, частично пищевая
Г	500-50	Текстильная, легкая, стройматериалов, пищевая и др.
Д	<50	Элеваторы, мукомольные заводы, хлебоприемные пункты, мелькомбинаты и т.п.

2.99. Потенциальная подтопляемость территории (возможная способность застроенной территории быть подтопленной за расчетный период времени по действием техногенных факторов в результате увеличения влажности грунтов и подъема уровня подземных вод до величины, нарушающей нормальные условия строительства и эксплуатации сооружений) находится в прямой зависимости от ее природных условий. В связи с этим в результате обобщения имеющихся материалов по подтопленным застроенным территориям выделены шесть основных типовых схем природных условий территорий, в основе которых лежат типовые литологические разрезы (геолого-литологические комплексы), в различной степени подтвержденные подтоплению (табл.32).

Таблица 32

N схемы природных условий	Типовые литологические разрезы	Толщина слоя, м	Глубина залегания подземных вод, м	Гидрологические зоны увлажнения и их географическая приуроченность
1	Слой 1 - лессовидные суглинки и супеси просадочные, фильтрационно-аназотронные Слой 2 - (водоупор) - глины, песчаники, аргиллиты, известняки и др.	До 25	15-25	Зона переменного увлажнения (Средне-Русская возвышенность, Уфимское плато, долина р.Дон, Украина, Степной Крым, Азово-Черноморская полоса, Западная Сибирь)
2	Слой 1 - супеси, суглинки, пески флювиогляциальные Слой 2 - (водоупор относительный) - глины и суглинки моренные	До 15	До 10	Зона избыточного увлажнения (центральные и северо-западные районы европейской части СССР, Белорусская ССР)
3	Слой 1 - суглинки или супеси покровные малой мощности Слой 2 - (водоупор) - глины набухающие	1-5	Более 15	Зона недостаточного и частично переменного увлажнения (Среднее и Нижнее Поволжье, Приволжская низменность, Северный Кавказ)
4	Слой 1 - суглинки, супеси, пески пылеватые, мелкие, крупные, галечники Слой 2 - (водоупор) - коренные породы различного возраста	До 10	5-10	Зона переменного увлажнения (центральные районы европейской части СССР, западный и восточный склоны Урала, Восточная Сибирь)
5	Слой 1 - суглинки и супеси просадочные и засоленные (гипс) Слой 2 - (водоупор относительный) - щебень, дресва с глинистым и песчаным заполнителем	До 15	15-20	Зона недостаточного увлажнения (Узбекская ССР)
6	Слой 1 - суглинки лессовидные просадочные (слоем большой мощности)	Более 15	30-50	Зона недостаточного увлажнения (Таджикская ССР)

2.100. Наиболее подтопляемыми являются территории, сложенные слабопроницаемыми, фильтрационно-анизотропными, просадочными грунтами, а также застроенные сооружениями или предприятиями, потребляющими большое количество воды. Скорость повышения уровня подземных вод, в том числе грунтовых, в первые 10 лет на таких территориях может достигать 0,5-1 м и более в год. Наименее подтопляемыми являются территории с глубоким залеганием грунтовых вод, сложенные хорошо проницаемыми грунтами и застроенные предприятиями с сухим технологическим процессом - здесь скорость подъема подземных вод не превышает 0,1 м в год.

2.101. В зависимости от сочетания схемы природных условий с группой предприятий по количеству потребляемой воды все территории промышленных предприятий по потенциальной подтопляемости разделяют на четыре типа (табл.33).

Таблица 33

Тип подтоп- ляемости	Схема природных условий	Группа предприятий по количеству потребляемой воды	Скорость подъема подземных вод
			за первые 10 лет, м/год	от 10 до 15 лет, м/год	от 15 до 20 лет, м/год	от 20 до 25 лет, м/год
	1	А, Б, В		~ 0,3-0,6
I	2	А, Б	0,5-1 и более	0,25-0,5	0,2-0,4	0,15-0,30
	3	А, Б
	1	Г, А
II	2	В	0,3-0,5	0,1-0,2	0,1-0,15	0,08-0,13
	4	А, Б
	5	А, Б		~ 0,18-0,30
	1	Д
	2	Г, Д , Д , Д		0,03-0,1	0,025-0,08	0,02-0,06
III	3	В, Г, Д , Д , Д	0,1-0,3
	4	В, Г, Д
	5	В			~ 0,06-0,18
	6	А, Б
	4	Д , Д		0,025	0,02	0,01
IV	5	Г, Д , Д , Д	0,1	~ 0,06
	6	В, Г, Д , Д , Д

Примечание. Для предприятий с малыми расходами воды (группа Д) учтена относительная площадь распространения грунтов с нарушенной структурой, обладающих более высокой фильтрационной способностью (относительная площадь планировочной подсыпки), и выделены подгруппы Д

- территории с относительной площадью подсыпки от 25 до 50%; Д

- от 10 до 25%; Д

- от 0 до 10%.

Наибольшую вероятность значительного повышения уровня подземных вод или образования нового техногенного водоносного горизонта следует ожидать на территориях I и II типов, например, на территории с близким залеганием водоупора, сложенной просадочными грунтами, при отсутствии естественных дрен и с проектируемой застройкой предприятиями химической, металлургической или энергетической промышленности (ТЭЦ), потребляющими большое количество воды. При этом следует учитывать существующее или возможное понижение уровня подземных вод под действием водозаборных скважин или дренажей. По табл.33 для различных природных и техногенных условий определяются возможные (наиболее вероятные) скорости подъема грунтовых вод.

2.102. Оценка потенциальной подтопляемости территории производится на основании использования критерия потенциальной подтопляемости

, (9)

где

- уровень подземных вод до начала подтопления, определяемый по данным инженерных изысканий, м; отсчет ведется от поверхности земли;

- величина возможного (прогнозного) подъема подземных вод, м, в данной точке с координатами

и в момент времени

(определяется на основе фильтрационных расчетов в соответствии с "Рекомендациями по прогнозу подтопления промышленных площадок грунтовыми водами" (ВОДГЕО, ПНИИИС, 1976) по данным имеющегося аналога или по табл.33);

- величина дополнительного инфильтрационного питания или в данном случае техногенная нагрузка, м/сут на 1 м

территории, определяется (ориентировочно) на основе стационарных режимных наблюдений (основной способ) или по аналогии; в большинстве случаев носит случайный характер;

- критический подтопляющий уровень подземных вод, м, отсчет ведется от поверхности земли.

При

(

- период времени, в течении которого наступает

) территория является потенциально подтопляемой, а при

- потенциально неподтопляемой.

2.103. За критический подтопляющий уровень подземных вод принимается такое его положение (существующее или возможное) в рассматриваемом пункте территории и в заданный момент времени, при котором возникает:

а) подтопление заглубленных помещений, сооружений и коммуникаций и затопление котлованов и траншей при строительстве;

б) обводнение грунтов оснований в активной зоне, ведущее к снижению прочностных и деформационных свойств грунтов, осадками, просадками, набуханию грунтов оснований и т.д.;

в) интенсификация существующих или возникновение новых инженерно-геологических процессов (оползни, карст, пучение и т.д.);

г) коррозия металла и бетона подземных сооружений и конструкций;

д) засоление грунтов (в том числе вторичное), вызывающее гибель растений;

е) ухудшение санитарных условий, требующее поддержания необходимой влажности в подвальных и заглубленных помещениях и т.д.

Таким образом, величина

характеризует требования объекта к подземным водам с точки зрения создания условий, необходимых для его нормальной эксплуатации. Величина

указывается проектной организацией в техническом задании на изыскания на основании позиций "а", "г"-"е". Позиция "б" устанавливается изыскательской и проектными организациями совместно, а "в" - изыскательской. При заданной величине

в некоторых случаях дополнительно следует учитывать и эффективную высоту капиллярного поднятия.

2.104. Степень потенциальной подтопляемости (интенсивности возможного подтопления территории) удобно определять временем

достижения уровня подземных вод критических значений при их подъеме, исходя из выражения (9) и принимая в нем Р=1. При этом будем иметь:

. (10)

При известном выражении

(решение конкретной фильтрационной задачи) методом последовательных приближений из зависимости (10) определяется время

, при котором подъем уровня достигает критических значений

При использовании данных табл.33, из которых определяется скорость подъема

, величина

находится из выражения

. (11)

Далее определяется степень потенциальной подтопляемости.

Для I класса сооружений первая степень потенциальной подтопляемости (наиболее опасная) - подтопление происходит через 5 и менее лет, вторая степень - через 10, третья - через 15, четвертая - через 20 и пятая - через 25 лет; для II класса сооружений - только первые три степени потенциальной подтопляемости.

2.105. При двухстадийном проектировании оценка выполняется на стадии составления проекта. При проектировании комплекса зданий и сооружений прогнозные оценки потенциальной подтопляемости выполняются в две стадии: первая - качественная, вторая (при специальном обосновании) - количественная.

Качественная оценка (п.2.81) выполняется методом аналогии и основывается на сравнении условий застраиваемой площадки с данными по конкретным подтопленным участкам-эталонам с аналогичными инженерно-геологическими и гидрогеологическими условиями и характером застройки (техногенными условиями). При этом принимается величина рассчитанного максимального уровня подземных вод.

При отсутствии надлежащего конкретного эталона или невозможности определения средней скорости подъема уровня подземных вод качественная оценка производится в соответствии с указаниями п.2.101 (табл.33) на основе сравнения природных условий застраиваемой площадки с типовыми схемами (табл.32), а также характеристики проектируемого сооружения по количеству потребляемой воды на 1 га площади (табл.31).

При этом следует учитывать возможные естественные колебания уровня на основе данных Мингео СССР (Мингео союзных республик).

Качественная оценка потенциальной подтопляемости при проведении инженерно-геологических изысканий под отдельные здания массового строительства является окончательной и используется проектной организацией для принятия решений о мероприятиях по борьбе с подтоплением.

При проведении оценок потенциальной подтопляемости под отдельные здания и сооружения целесообразным является выявление действующих факторов подтопления (локальных и региональных, главным образом, внутренних), а также установление характерного режима подземных вод на данной площадке (пп.2.87, 2.93) и прилегающих территориях, что во многих случаях может быть выполнено простым обследованием территории с учетом конструктивных и технологических особенностей проектируемых и эксплуатируемых зданий и сооружений, в том числе водонесущих коммуникаций.

2.106(2.21). Для ответственных сооружений при соответствующем обосновании выполняется количественный прогноз изменения уровня подземных вод с учетом техногенных факторов на основе специальных комплексных исследований, включающих как минимум годовой цикл стационарных наблюдений за режимом подземных вод. В случае необходимости для выполнения указанных исследований, помимо изыскательской организации, должны привлекаться в качестве исполнителей специализированные проектные или научно-исследовательские институты.

2.107. Для выполнения количественной прогнозной оценки подтопляемости должна быть заблаговременно создана стационарная гидрогеологическая сеть (сеть наблюдательных скважин, пунктов наблюдений за динамикой влажности, балансовых площадок) и проведен цикл наблюдений. Длительный цикл режимных наблюдений особенно важен для застроенной территории, продолжительность предпрогнозного цикла гидрогеологических наблюдений которой определяется необходимостью выявления закономерностей формирования водного режима и характеристикой режимообразующих факторов; для территории, на которой уже начался подъем уровня (напора) подземных вод - необходимостью выявления и характеристикой факторов подтопления (в том числе интенсивности дополнительной инфильтрации). Точность выполненной количественной оценки в значительной мере определяется возможностью установления мест утечек, их интенсивностью и сроками существования, а также возможностью учета их изменений за прогнозируемый период времени.

При отсутствии режимных наблюдений указанной продолжительности допускается количественную оценку подтопления заменить качественной и использовать ее для проектирования защитных мероприятий.

2.108. Количественная оценка возможного повышения уровня поземных вод

выполняется на основе аналитических расчетов, а в сложных гидрогеологических и техногенных условиях - с применением моделирования на ЭВМ и аналоговых устройствах. Оценки возможного повышения уровня подземных вод

на различные моменты времени на основе аналитических расчетов выполняются в соответствии с "Рекомендациями по прогнозу подтопления промышленных площадок грунтовыми водами" (ВОДГЕО, ПНИИИС. М., 1976), а на основе математического моделирования - в соответствии с "Рекомендациями по методики оценки и прогноза гидрогеологических условий при подтоплении городских территорий" (М.: Стройиздат, 1983). Затем определяется критерий Р и степень потенциальной подтопляемости. Для неподтопляемых территорий уровень подземных вод принимается постоянным и учитываются лишь его сезонные и многолетние колебания.

2.109. Основой для производства количественной оценки изменения гидрогеологических условий является изучение гидродинамической обстановки застраиваемой и эксплуатируемой территории.

Под гидродинамической обстановкой (гидродинамическими условиями) территории понимается возникающая в ее пределах (рассматриваемая область фильтрации) под действием строительства и эксплуатации различных сооружений новая структура водного баланса, сочетание различных типов режимов подземных и особенно грунтовых вод и в итоге - совокупность изменяющихся во времени векторных полей уровней подземных вод, градиентов напора, фильтрационных сил и скоростей фильтрации при переменных во времени и пространстве краевых условиях. Оценка гидродинамических условий застраиваемой территории проводится в следующей последовательности.

1. Сбор материалов изысканий прошлых лет, их систематизация и выполнение предварительной типизации. Проведение при необходимости дополнительных полевых работ, окончательная типизация гидрогеологических (природных и техногенных) условий и проведение соответствующего районирования территории. Рекомендуемая схема районирования населенного пункта по условиям застройки приведена в табл.34.

Таблица 34

Ин- декс	Функциональ- ная зона	Индекс	Район	Индекс	Участок*	Индекс	Площадка
* Характеризуется удельным расходом в м /сут (на 1 га), проходящим по всем водонесущим коммуникациям (водоснабжения и водоотведения) данного участка.
I	Селитебная	А	Весьма старая застройка	а	1-2-этажная застройка; редкая сеть водопровода, дождевая и фекальная канализация, теплосеть отсутствует	1	Отдельные крупные здания (НИИ, универмаги, школы, вузы и др.) и сооружения (крытые рынки, стадионы, спортзалы, бассейны, фонтаны и др.)
				б	3-4-этажная застройка; имеется сеть водопровода; фекальная канализация и редкая теплосеть, дождевая канализация отсутствует	2
		Б	Старая застройка	а	1-3-этажная застройка; имеется водопровод, фекальная канализация, теплоснабжение выборочные; дождевая канализация отсутствует; вдоль магистральных дорог - кюветы	3	Спецсоору- жения (набережные, подземные сооружения и др.)
				б	4-5-этажная застройка; имеется водопровод, фекальная канализация, теплосети, дождевая канализация; выборочные, вдоль дорог кюветы	4	Городские площадки
		В	Новая застройка	а	5-16-этажная застройка; микрорайоны; имеется густая сеть водопроводов, фекальной канализации и теплоснабжения; дождевая канализация имеется только на отдельных улицах; дороги имеют профиль
		Г	Зеленые насаждения	а	Парки и скверы	1	Отдельные парки и огороды
				б	Сады и огороды	2
II	Промзона	А	Предприятия с мокрым технологическим процессом	а	Металлургические и ТЭЦ	1	Отдельные крупные цехи или сооружения, градирни
				б	Химические и нефтехимические
		Б	Предприятия с сухим технологическим процессом	а	Элеваторы, мукомольные заводы, хлебоприемные пункты и т.д.	2	Технологи- ческие накопители и др.
				б	Электронная и радиотехническая промышленность
		В	Предприятия с полусухим технологическим процессом	а	Машиностроительные, станкостроительные и трубопрокатные заводы	3	Территории, занятые зелеными насажде- ниями
				б	Текстильная и пищевая промышленность
III	Коммунально- складская	А	Торговые склады	а	Склады материально- технического снабжения сельхозтехники, Центросоюза, Госснаба и других ведомств	1	Отдельные складские помещения
				б	Склады торговые, общетоварные и специализированные
				в	Склады (базы) для хранения овощей и фруктов	2 3	Цеха Корпуса и др.
			Предприятия коммунального хозяйства	а	Предприятия по использованию вторичного сырья
				б	Фабрики-прачечные, химчистки, бани и др.
				в	Предприятия по обслуживанию средств транспорта

Районирование проводится в масштабах 1:25000, 1:10000, 1:5000 (в зависимости от размеров), отдельные площадки не картируются или рассматриваются в виде врезок более крупного масштаба (1:1000 и 1:500). Кроме того, могут выделяться участки с различной плотностью водонесущих коммуникаций (водопровод, хозяйственно-фекальная канализация, теплосети, дождевая канализация и др.) и различным удельным (на 1 га) расходом воды, проходящим по соответствующим участкам коммуникаций, из которых возможны утечки с различной интенсивностью; при картировании выделяются и отдельные крупные коллекторы, а также системы дренажей, водозаборов и т.д.

Принципиальная схема районирования территории по природным условиям, которая выполняется на топоснове, приведена в табл.35. При проведении данного районирования предполагается наличие ряда карт соответствующего масштаба: геоморфологической, инженерно-геологической, геолого-литологических комплексов, фильтрационных свойств грунтов, уровней подземных вод, водоупоров и слабопроницаемых прослоек, а также зон с различными значениями

Таблица 35

Ин- декс	Зона* (гидрогра- фическая)	Ин- декс	Район (геоморфо- логический элемент)	Ин- декс	Подрайон** (геолого-литог- рафический разрез, комплекс	Ин- декс	Участок (тип режима)	Ин- декс	Площадка
_______________ * Часть территории города, расположенная между рекой и притоками 1, 2, 3 и т.д. порядка. ** Характеризуется также прочностными и деформационными свойствами грунтов оснований.
I	Междуречье (наименование рек, лево- и правобережье)	А	Пойма	а	Разрез	1	Естественный (водораздельный, прибрежный и т.д.)	П П П	Часть территории участка, характери- зующаяся постоян- ными по простиранию и в разрезе фильтра- ционными свойствами и краевыми условиями
						2	Слабонарушенный, естественный	П П П
						3	Искусственный	П П
				б	Разрез	1 2 3
				в	Разрез	1 2 3
		Б	Терраса	а
				б
				в
		В		а
				б
				в
II	Междуречье	А	Пойма	а
				б
				в

Сочетание таксонов (табл.34, 35) позволяет на карте города выделить гидрогеологические элементы - участки территорий, для которых в дальнейшем принимаются расчетные схемы, а также служат основанием для размещения наблюдательных скважин.

Форма поиска