(Действующий) Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП...

Докипедия просит пользователей использовать в своей электронной переписке скопированные части текстов нормативных документов. Автоматически генерируемые обратные ссылки на источник информации, доставят удовольствие вашим адресатам.

Действующий
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.
На этом этапе решаются следующие основные задачи:
типизация гидродинамических условий (гидравлики потоков, их структуры, условий связи поверхностных и подземных вод, условия их залегания, питания и разгрузки, виды границ и типы граничных условий, типизация полей гидродинамических потоков, а также фильтрационного строения пластов);
изучение и типизация режимов подземных вод (в первую очередь грунтовых и вод зоны неполного насыщения, в том числе зоны аэрации);
выявление и типизация существующих и потенциальных факторов и источников изменений гидродинамических условий;
предварительный выбор расчетных схем.
2. Построение геофильтрационной модели. На этом этапе решаются следующие основные задачи:
схематизация гидродинамической обстановки (определение размеров и конфигурации отдельных областей фильтрации, типы граничных условий, установление характера изменчивости фильтрационных параметров в выделенных границах областей фильтрации, проведение соответствующего районирования);
схематизация техногенных условий (техногенной нагрузки) в виде различных по характеру составляющих водного баланса, условий застройки и проведение соответствующего районирования;
выделение гидродинамических (гидрогеологических) элементов, сочетающих гидродинамические условия и техногенную нагрузку;
выбор расчетной схемы для каждого гидродинамического (гидрогеологического) элемента и исходного уравнения (в зависимости от целесообразности применения в каждом конкретном случае гидродинамической или гидравлической теории движения подземных вод и наличия исходных данных), граничных условий, особенно в области питания.
3. Выполнение прогнозной оценки гидродинамической обстановки на данной территории проводится в зависимости от поставленной цели на основе решений, полученных аналитическим методом или с применением АВМ и ЭВМ; при этом необходимо оценивать не только возможность подъема уровней (напора), но их снижение, т.е. дренированность (естественную и искусственную).
4. Выполнение прогнозной оценки, возможности возникновения или интенсификации геологических процессов - неблагоприятных последствий изменения гидродинамической обстановки.
2.110. При проектировании оснований зданий и сооружений расчетный уровень ( ) подземных вод (определяется проектной организацией) необходимо принимать на 0,5 м выше прогнозного на потенциально подтопляемых территориях для микрорайонов новой застройки, реконструируемых городских территорий, отдельных зданий и сооружений массового строительства и на 0,75-1 м выше - для ответственных промышленных сооружений, уникальных гражданских зданий и для специальных зданий и сооружений, имеющих технические подполья глубиной более 3 м.
Примеры оценки потенциальной подтопляемости застраиваемой территории (участка).
Пример 1. Проектируется строительство предприятия химической промышленности на площадке, сложенной просадочными суглинками мощностью 12 м и подстилаемой юрскими глинами, =5 м. Тип грунтовых условий по просадочности - первый. Грунтовые воды, по данным изысканий, находятся на глубине =11 м. Площадка расположена в зоне переменного увлажнения. Природные условия территории по табл.32 относятся к схеме N 1.
Согласно заданию на проектирование количество потребляемой предприятием воды составляет 10000 м /сут на 1 га площади, которую будет занимать предприятие. В соответствии с табл.31 по количеству потребляемой воды предприятие относится к группе Б.
По табл.33 находим, что предприятие группы Б по природным условиям, соответствующим схеме N 1 (по табл.32), относятся к типу I территории по потенциальной подтопляемости, для которого вероятность подтопления значительная. Скорость подъема м/год за 10 лет и =10 м.
Отсюда определяем по зависимости (9) =(11-10)5=0,2, т.е. территория потенциально подтопляема, так как . По формуле (11) определяем =(11-5)/1=6 лет.
Таким образом, территория предприятия относится ко второй степени по потенциальной подтопляемости.
Пример 2. Проектируется строительство элеватора на площадке =10 м. По данным изысканий, на стадии выбора площадки, природные условия соответствуют схеме N 6 (табл.32). По количеству потребляемой воды (менее 50 м /сут на 1 га) элеватор относится к группе Д (табл.31).
По табл.33 определяем, что сочетание схемы природных условий с предприятием группы Д соответствует IV типу территории по ее потенциальной подтопляемости, т.е. возможность подтопления ее минимальна. Скорость подъема грунтовых вод =0,1 м/год, т.е. за 10 лет =1 м.
Определяем по зависимости (9) =(15-1)/10=1,4, т.е. территория не является потенциально подтопляемой, так как .
По формуле (11) определим =(15-10)/0,1=50 лет. Таким образом, территория элеватора по степени потенциальной подтопляемости ниже пятой ( лет), т.е. данную территорию следует считать условно потенциально неподтопляемой.
2.111(2.22). Если при прогнозируемом уровне подземных вод (пп.2.84(2.18)-2.106(2.21) возможно недопустимое ухудшение физико-механических свойств грунтов основания, развитие неблагоприятных физико-геологических процессов, нарушение условий нормальной эксплуатации заглубленных помещений и т.п., в проекте должны предусматриваться соответствующие защитные мероприятия, в частности:
гидроизоляция подземных конструкций;
мероприятия, ограничивающие подъем уровня подземных вод, исключающие утечки из водонесущих коммуникаций и т.п. (дренаж, противофильтрационные завесы, устройство специальных каналов для коммуникаций и т.д.);
мероприятия, препятствующие механической или химической суффозии грунтов (дренаж, шпунт, закрепление грунтов);
устройство стационарной сети наблюдательных скважин для контроля развития процесса подтопления, своевременного устранения утечек из водонесущих коммуникаций и т.д.
Выбор одного или комплекса указанных мероприятий должен проводиться на основе технико-экономического анализа с учетом прогнозируемого уровня подземных вод, конструктивных и технологических особенностей, ответственности и расчетного срока эксплуатации проектируемого сооружения, надежности и стоимости водозащитных мероприятий и т.п.
2.112. При подъеме уровня подземных вод могут происходить дополнительные осадки грунтов оснований.
Подтопление застроенных территорий подземными водами ведет к водонасыщению грунтов оснований, ухудшению их деформационных характеристик и изменению напряженного состояния сжимаемой толщи основания.
Водонасыщение грунтов при подъеме подземных вод может привести к дополнительным деформациям оснований, в том числе вследствие дополнительных осадок. Это происходит в случаях, когда здания или сооружения были запроектированы без учета полного водонасыщения грунтов оснований, что независимо от подъема грунтовых вод требуют существующие нормативные документы.
Подъем подземных вод вызывает изменение напряженного состояния грунтов оснований вследствие гидростатического и гидродинамического взвешивания. При инфильтрации воды из постоянно действующего источника утечек в грунтах оснований возникают дополнительные вертикальные нормальные напряжения, величины которых связаны с динамикой продвижения фронта насыщения. Для зоны, расположенной ниже границы фронта, эти напряжения являются эффективными и вызывают дополнительные осадки.