ВСН 30-83/Минэнерго СССР Инструкция по проектированию гидротехнических сооружений в районах распространения вечномерзлых грунтов

4. ОСНОВАНИЯ СООРУЖЕНИЙ

4.1. При проектировании гидротехнических сооружений, возводимых в условиях развития многолетнемерзлых пород, на базе проведенных изысканий и исследований должны быть получены следующие материалы, дополняющие обычные характеристики оснований:

а) оценка мерзлотных условий, по которым район (участок, площадка) должен быть признан благоприятным или неблагоприятным для возведения гидротехнического сооружения;

б) оценка температурного поля, представленная в виде мерзлотно-температурных карт и разрезов по типичным и аномальным в мерзлотно-геологическом отношении направлениям, по характерным поперечникам через долину реки, по осям основных сооружений гидроузла; материалы должны отразить температурное поле в массиве в естественной природной обстановке и завершаться серией прогнозных разрезов, отражающих изменение температурного поля в основании сооружения на различные моменты его строительства и эксплуатации;

в) расчленение территории района (участка, площадки) размещения гидроузла в плане на отдельные элементы и по разрезу на отдельные зоны (горизонты, слои), в пределах которых породы характеризуются однородностью криогенного строения, определенной льдистостью и льдонасыщенностью.

4.2. Для обоснования оценки пригодности основания для строительства того или другого гидротехнического сооружения и выбора принципа строительства на основе материалов следует построить инженерно-геологические схемы (модели) основания, отражающие расположение в массиве контуров квазиоднородных по свойствам, состоянию, температурному режиму генетических объемных элементов.

4.3. В основу выбора района (участка, площадки) строительства, принципа строительства, компоновки гидроузла, типов и конструкции отдельных сооружений и методов выполнения строительных работ должен быть положен анализ особенностей состава, состояния, строения и свойств пород в массиве, используемом в качестве основания или среды, вмещающей гидротехнические сооружения.

4.4. В районах распространения вечномерзлых грунтов качество основания, как правило, определяется льдистостью пород, что необходимо учитывать при классификации пород. При выборе участка для возведения сооружения следует учитывать, что массивы сильнотрещиноватых льдонасыщенных скальных и полускальных пород могут оказаться менее благоприятными в инженерно-геологическом отношении основаниями, чем дисперсные (песчано-глинистые) толщи мерзлых пород.

4.5. В качестве мероприятий, повышающих несущую способность и обеспечивающих снижение деформаций оснований и береговых примыканий гидросооружений при использовании грунтов в мерзлом состоянии (принцип I), следует рассматривать:

установку охлаждающих устройств различного типа, предназначенных для ограничения зоны протаивания или снижения температуры основания;

устройство теплоизоляции или гидроизоляции.

4.6. При использовании вечномерзлых грунтов в качестве оснований сооружений по принципу II для уменьшения деформаций сооружений и обеспечения несущей способности в случаях, определяемых расчетом, следует рассматривать:

инъекционное укрепление трещиноватых скальных грунтов до наполнения водохранилища (после предварительного оттаивания);

поэтапное инъекционное закрепление грунтов, оттаивающих под влиянием водохранилища.

При этом необходимо учитывать следующее.

Если в массиве вечномерзлых пород значительное число открытых трещин, то следует рассматривать возможность непосредственного инъектирования этих трещин с использованием хладостойких растворов, способных затвердевать при отрицательных температурах. В этом варианте после наполнения водохранилища и полного оттаивания пород осуществляется доводочная цементация. Объем доводочной цементации зависит от количества льда, находившегося в трещинах в период производства инъекционных работ.

Если большинство трещин в сильнотрещиноватых породах заполнено льдом, рекомендуется породы искусственно оттаивать в предпостроечный период.

Если вечномерзлые грунты оснований и береговых примыканий средней трещиноватости (водопроницаемости), то рекомендуется цементировать поэтапно, по мере их оттаивания под отепляющим воздействием водохранилища при полном напоре на сооружение.

4.7. Необходимость сохранения грунтов в мерзлом состоянии или их инъекционного закрепления после оттаивания и объемы работ устанавливаются технико-экономическими расчетами на основании материалов инженерно-геологических изысканий и учета конструктивных особенностей сооружения. При этом следует иметь в виду, что способы улучшения строительных свойств основания, как правило, требуют предварительного проведения опытных работ в натурных условиях с целью отработки параметров цементационных работ применительно к конкретным условиям данного сооружения.