ВСН 127-91
-----------------------
Минтрансстрой СССР

     
ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ

     
НОРМЫ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И ПРОИЗВОДСТВУ РАБОТ
 ПО ИСКУССТВЕННОМУ ПОНИЖЕНИЮ УРОВНЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
 ПРИ СООРУЖЕНИИ ТОННЕЛЕЙ И МЕТРОПОЛИТЕНОВ  

     

Дата введения 1992-01-01

ВНЕСЕНЫ Всесоюзным ордена Октябрьской Революции научно-исследовательским институтом транспортного строительства (ЦНИИС)

УТВЕРЖДЕНЫ Минтрансстроем СССР 19 августа 1991 г. N АВ-154

ВЗАМЕН ВСН 127-77 Минтрансстрой СССР

ПРЕДИСЛОВИЕ

Одним из наиболее распространенных при строительстве метрополитенов специальных способов работ является искусственное понижение уровня грунтовых вод.

Проектирование и производство работ по этому способу до настоящего времени осуществлялось согласно Инструкции по проектированию и производству работ по искусственному понижению уровня грунтовых вод при сооружении тоннелей и метрополитенов (ВСН 127-77, Минтрансстрой СССР).

Однако за время, прошедшее после выпуска этой Инструкции, опыт водопонижения существенно обогатился при строительстве тоннелей на железнодорожных и автодорожных магистралях (Байкало-Амурская ж.-д. магистраль, отдельные тоннели в Армении и Грузии, в Сибири и на Дальнем Востоке); в практику производства работ по стабилизации окружающих выработку грунтов вошли усовершенствованные методы горизонтального и вертикального дренажа, в том числе посредством скважин, забуриваемых из подземной выработки.

В то же время не получил практического подтверждения эффективности для транспортного тоннелестроения метод электроосушения грунтов.

Все это, наряду с необходимостью согласования норм на водопонижение с новыми редакциями глав СНиПа на проектирование метрополитенов (СНиП 2.05.04-92 и транспортных тоннелей СНиП 3.05.05-91), производство работ (III-44-77), а также нормативного документа на инженерно-геологические изыскания (ВСН 190-78), дает основание считать, что существующая "Инструкция" (ВСН 127-77) не полностью отвечает современным требованиям практики и проектирования.

Настоящие нормы составлены в развитие указанных нормативных документов, содержат практические указания по проектированию, производству и приемке работ по водопонижению, а также специфические требования к изысканиям.

Нормы разработаны Всесоюзным научно-исследовательским институтом транспортного строительства (докт. техн. наук, проф. Меркин В.Е., к.т.н. Громов А.Г., инженеры - Кривенков В.А. и Егоров Ю.Л.), Государственным проектно-изыскательским институтом "Метрогипротранс" (инж. Котов В.В., к.т.н. Сазонов Г.Н. и к.т.н. Квашнин В.А.), Управлением N 157 Главтоннельметростроя (к.т.н. Олейник В.Н., инженеры Киселев В.Н., Шумова Т.Г., Дурнин А.С., Никольский А.В.) под редакцией В.Е.Меркина.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Нормы распространяются на проектирование и производство работ по искусственному понижению уровня подземных вод с целью обеспечения проходки тоннелей и метрополитенов в водонасыщенных грунтах.

1.2. Нормы являются обязательными для всех проектных и строительных организаций Министерства транспортного строительства СССР, выполняющих проектирование и производство работ по понижению уровня подземных вод при строительстве тоннелей и метрополитенов.

1.3. Водопонижение применяется:

при проходке тоннелей метрополитенов и горных тоннелей;

при проходке стволов шахт;

при строительстве транспортных и пешеходных тоннелей;

при подводке фундаментов под здания, расположенные вблизи тоннелей;

при прокладке или перекладке городских подземных коммуникаций в водонасыщенных грунтах в процессе строительства тоннелей.

1.4. Проектирование водопонижения следует производить на основе материалов инженерно-геологических изысканий, выполняемых согласно Инструкции по инженерно-геологическим изысканиям для проектирования и строительства метрополитенов, горных железнодорожных и автодорожных тоннелей (ВСН 190-78) Минтрансстроя СССР.

1.5. При инженерно-геологических изысканиях необходимо определить:

геологическое и литологостратиграфическое строение участков работ;

основные элементы тектонического строения района;

гидрогеологические особенности осваиваемой территории (наличие водоносных горизонтов, их характер, условия питания и разгрузки, взаимосвязь водоносных горизонтов, направление движения подземных вод, их температуру и химический состав);

фильтрационные свойства водовмещающих пород (водопроводимость, коэффициенты фильтрации, пьезо- и уровнепроводность, коэффициент водоотдачи);

гранулометрический состав рыхлых несвязных грунтов.

1.6. В проекте водопонижения должны быть предусмотрены водоохранные мероприятия с целью предотвращения негативного влияния на окружающую среду процессов, сопровождающих водопонижение.

В комплекс этих мероприятий должны входить:

ликвидация скважин системы водопонижения после окончания работ специальным тампонажем, исключающим взаимосвязь водоносных горизонтов и обеспечивающих целостность массива горных пород в зоне тоннелей;

создание емкостей или отстойников, оборудованных фильтрами для очистки воды, с целью предотвращения сброса загрязненных вод в поверхностные водотоки и их инфильтрации в водоносные горизонты.

1.7. В проекте водопонижения следует выполнять прогноз развития негативных инженерно-геологических процессов, связанных с изменением гидрогеологических условий при снижении уровня подземных вод с оценкой возможности образования деформаций горных пород и поверхности под влиянием суффозии и уплотнения грунтов.

1.8. Работы по водопонижению должны проводиться в соответствии со СНиП 3.02.01-87 р.2. Строительное водопонижение, настоящими Нормами, правилами противопожарной безопасности, техники безопасности и охраны труда, техническими условиями, инструкциями и указаниями на отдельные виды тоннельных и строительно-монтажных работ.

1.9. Проведение работ по водопонижению допускается только при наличии рабочей документации и соответствующего ей проекта производства работ.

Проект производства водопонизительных работ, как правило, должен разрабатываться организацией, выполняющей эти работы, как составная часть проекта производства земляных и других общестроительных работ.

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ВЫБОР СПОСОБОВ ВОДОПОНИЖЕНИЯ

2.1. Проектирование водопонижения следует осуществлять в две стадии: проект и рабочая документация.

Технико-экономическое обоснование (ТЭО) работ по водопонижению выполняется, как правило, с использованием аналогов.

2.2. На стадии проекта должны быть определены:

величина требуемого понижения уровня грунтовых вод;

размеры территории, в пределах которой должно быть выполнено необходимое понижение уровня грунтовых вод;

способ водопонижения;

расположение системы водопонижения в плане;

типы необходимого оборудования;

продолжительность действия системы водопонижения;

ориентировочный расчет системы водопонижения;

объемы работ и их стоимость.

2.3. Рабочую документацию следует выполнять на основании уточненных сведений о гидрогеологических условиях участка работ и гидрогеологических расчетов, учитывающих конкретную градостроительную обстановку.

2.4. В результате гидрогеологических расчетов (приложение 1) должны быть установлены:

производительность водопонизительных устройств и необходимое их количество с учетом взаимодействия;

размеры депрессионной воронки;

понижение уровней грунтовых вод в заданных точках;

продолжительность формирования депрессионной воронки необходимых размеров.

2.5. В сложных гидрогеологических условиях режим водопонижения должен уточняться в лабораторных условиях (методами аналогии, моделирования и др.) или опытно-производственными работами, осуществляемыми на стадии разработки рабочей документации.

2.6. Рабочая документация по водопонижению должна соответствовать требованиям глав СНиП 2.06.14-85, 2.06.15-85 и 3.02.01-87 и должна содержать:

план расположения водопонизительных и наблюдательных скважин, насосных агрегатов, водоотводящих устройств (лотков, труб, канав), контуры устраиваемой подземной выработки или котлована, а также расположенные на участке работ сооружения и коммуникации;

геологические разрезы, на которых указаны водопонизительные скважины, положение фильтров и насосов, а также контуры проектируемых и существующих сооружений;

перечень и характеристики оборудования, а также спецификацию труб и основных материалов;

указания по способам устройства водопонизительных скважин и пьезометров;

указания о расположении источников и схемы энергопитания;

указания о местах сброса откачиваемой воды;

график монтажа и эксплуатации водопонизительных установок;

чертежи конструкций водопонизительных скважин и фильтра;

гидрогеологические расчеты.

2.7. Рабочая документация по водопонижению согласовывается с городскими организациями. В случае влияния систем водопонижения на работу действующих водозаборов рабочая документация должна быть согласована с организацией, эксплуатирующей водозабор.

2.8. В водопонижении при строительстве тоннелей и метрополитенов могут применяться следующие типы водоприемных сооружений - буровые скважины, оборудованные насосами; вертикальные скважины-дрены; иглофильтровые установки; горизонтальные выработки и скважины; лучевые скважины; комбинированные системы средств водопонижения.

Выбор того или иного способа водопонижения определяется:

гидрогеологическими условиями;

проектом организации строительства объекта (тоннель, участок линии метрополитена);

условиями городской застройки;

расположением подземных коммуникаций и сооружений;

технико-экономическими показателями.

2.9. Водопонизительные скважины, оборудованные насосами, являются наиболее распространенными типами систем водопонижения и могут применяться в самых разнообразных гидрогеологических условиях. Глубины скважин должны определяться в зависимости от глубины залегания и мощности водоносного горизонта, фильтрационных характеристик пород, необходимой величины понижения уровня грунтовых вод.

2.10. Вертикальные скважины-дрены могут применяться при специальном обосновании в соответствующих гидрогеологических условиях для перепуска воды из вышележащего в нижележащий водоносный горизонт. При этом нижележащий водоносный горизонт должен иметь большую проницаемость и более низкий уровень подземных вод по сравнению с вышележащим горизонтом.

Системы дренажных скважин должны быть оборудованы фильтровыми звеньями на осушаемый и поглощающий водоносные горизонты.

2.11. Горизонтальные дренажные выработки (галереи, штольни) устраиваются параллельно основной сооружаемой выработке; могут быть временными - на период строительства, и постоянными - на период эксплуатации тоннелей.

Горизонтальные дренажные выработки и скважины следует устраивать, как правило, в скальных и полускальных трещиноватых водонасыщенных грунтах. В неустойчивых рыхлых отложениях горизонтальные дренажные скважины допускается применять при соответствующем технико-экономическом обосновании.

2.12. Лучевые водозаборы (системы горизонтальных или вертикальных скважин, сооружаемых из горной выработки и имеющих радиальное расхождение для осушения водоносных пластов) рекомендуется применять в пластах небольшой мощности.

При этом в зависимости от гидрогеологических, градостроительных, технологических и других условий могут применяться следующие схемы лучевых водозаборов:

лучевой водозабор с одним ярусом горизонтальных скважин-фильтров;

многоярусный лучевой водозабор с расположением фильтров на разных уровнях (этот способ основан на устройстве водосборных шахт, оборудованных системой радиально расходящихся фильтров);