П-869-88 (Гидропроект) Проектирование дренажных и противофильтрационных устройств подземных гидротехнических сооружений (Пособие к СНиП 2.06.09-84)
2. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
2.1. При проектировании дренажных и противофильтрационных устройств подземных сооружений следует руководствоваться основными положениями п.п.4.244.26 СНиП 2.06.09-84 (33). Дополнительные рекомендации по этому вопросу приведены в настоящем "Пособии".
2.2. При проектировании дренажа и противофильтрационной цементации их параметры рекомендуется назначать на основании фильтрационных расчетов и исследований.
2.3. Параметры дренажей и цементации устанавливаются из условий обеспечения допустимых градиентов напора фильтрации в грунте (заполнителе трещин) и зоне цементации.
Величины допустимых градиентов напора фильтрации в грунте (заполнителе трещин), в зоне противофильтрационной цементации приведены в разделе 7 настоящего "Пособия".
В цементации, замкнутой вокруг сооружения (туннель, шахта и др.), величину максимального градиента напора на внутреннем контуре зоны цементации рекомендуется принимать в два раза больше среднего градиента.
2.4. Параметры цементации вокруг напорного туннеля или шахты устанавливаются из условий обеспечения допустимых потерь воды из них на фильтрацию.
Допустимая величина фильтрационных потерь воды из напорного туннеля или шахты устанавливается путем энергоэкономического расчета, учитывающего стоимость противофильтрационных мероприятий и теряемой выработки электроэнергии за счет фильтрационных утечек воды. Максимально допустимые потери воды на фильтрацию из напорных туннелей и шахт, отнесенные к 1000 м их внутренней поверхности и к 1 кгс/см
давления, как правило, составляют 0,1-0,5 л/с при действующем напоре Н
10,0 м и 0,5-1,0 л/с при Н=10,0
100 м.
2.5. В случае предъявления к цементации требований защиты обделок подземных сооружений от агрессивного воздействия подземных вод или защиты от фильтрации в растворимых грунтах величина удельного водопоглощения в этой зоне принимается не более 0,01 л/мин-м.
2.6. При расположении дренажа подземных сооружений в карстующихся породах возможно выщелачивание, которое ослабляет структурные связи грунтов, увеличивает общую скважность и расширяет в них трещины.
2.7. При проектировании дренажей в трещиноватых грунтах, содержащих растворимые соли, рекомендуется выполнить прогноз устойчивости пород (грунта) главным образом на основе детального изучения гидрогеологических и гидрохимических условий.
2.8. При проектировании дренажных и противофильтрационных устройств рекомендуется учитывать увеличение подпитки подземных вод в районе подземных сооружений имеющимися атмосферными осадками или поверхностными водами. В случае существенного удорожания дренажа рекомендуется рассмотреть мероприятия по предупреждению просачивания в горный массив атмосферных осадков или поверхностных вод. Этими мероприятиями могут быть:
а) планировка местности с покрытием ее водонепроницаемым покровом;
б) устройство сети канав с непроницаемой одеждой для отвода вод атмосферных осадков;
в) отвод поверхностных вод или придание их руслу водонепроницаемости.
Вариант защитного мероприятия выбирается, как правило, на основании технико-экономического сопоставления.
2.9. Вспомогательные туннели и шахты, пройденные для строительства основных подземных сооружений, при условии сообщения с верхним бьефом после окончания строительства могут являться путями подпитки подземных вод и причиной значительного увеличения напоров подземных вод и скоростей фильтрации в местах примыкания вспомогательных туннелей и шахт к дренируемым сооружениям. Эти обстоятельства рекомендуется учитывать при проектировании дренажных и противофильтрационных устройств. При расположении указанных выработок со стороны нижнего бьефа целесообразно yчитывать их дренирующий эффект.
2.10. Для осмотра и ремонта дренажей (например, замены фильтров) рекомендуется по мере возможности предусматривать устройство смотровых колодцев, лазов, люков и т.д. или выполнять дренажи проходными.
2.11. Вся система дренажа, по возможности, разбивается на изолированные друг от друга участки (с учетом положения и уклона пьезометрической поверхности подземных вод), имеющие отдельные водовыпуски, при помощи которых возможно осуществление промывки и регулирование напора самостоятельно на каждом участке.
2.12. При выборе типа дренажа руководствуются обеспечением наиболее экономичного решения, а его конструкции - возможностью применения новых строительных материалов и передовых методов строительства.
2.13. Конструкция дренажей принимается такой, которая обеспечивала бы сохранность его от засорения и от попадания цементного раствора при производстве бетонных и цементационных работ в случае сооружения дренажа до окончания этих работ.
2.14. При проектировании дренажей предусматриваются мероприятия, исключающие возможность замерзания воды в них и в их водовыпусках.
2.15. В случае непосредственной связи дренажа с потоком воды в туннеле при его проектировании учитывается возможность передачи пульсации давления в потоке на обделку и породу.
2.16. При проектировании противофильтрационных и дренажных устройств подземных сооружений рекомендуется учитывать следующие виды воздействий потока подземных вод на сооружения и на окружающие их породы (грунты):
а) силовое воздействие на грунтовый массив и обделку сооружения при установившейся и неустановившейся фильтрации;
б) химическое воздействие на материал конструкции;
в) биологическое воздействие на некоторые материалы конструкции;
г) изменение свойств пород (грунтов), окружающих сооружения.
2.17. Взаимодействие жидкой и твердой фаз порождает возникновение фильтрационных и взвешивающих сил, приложенных со стороны потока к скелету грунта. Эти силы являются объемными. Они могут вызвать суффозию и кольматаж, местный фильтрационный выпор, обрушение больших масс грунта стен и кровли подземной выработки.