П 54-90 (ВНИИГ) Методика составления моделей водопроницаемости скальных массивов в основаниях гидротехнических сооружений (Пособие к СНиП 2.02.02-85)

ПРЕДИСЛОВИЕ

Строительство гидротехнических сооружений в сложных инженерно-геологических условиях повысило требования проектирования к качеству изысканий и исследований оснований. Для обоснования проектов противофильтрационных и дренажных устройств необходимо знать распределение характеристик водопроницаемости (коэффициента фильтрации и удельного водопоглощения) в основании плотины, т.е. создать модель водопроницаемости*.

_______________

* Ряд авторов именуют ее "фильтрационной моделью", а также "моделью фильтрационных свойств". По-видимому, "фильтрационная модель" должна быть более информативной, т.е. помимо параметров водопроницаемости включать распределение в массиве значений критической скорости движения воды в трещинах, критического градиента напора, упругой и гравитационной водоотдачи и др.

Необходимость в методике ее составления определяется еще до сих пор бытующим, недостаточно системным подходом к интерпретации данных о водопроницаемости оснований плотин без учета структурной неоднородности и анизотропии скальных массивов. При этом фильтрационные разрезы независимо от структуры основания, представляются слоистыми (с границами приблизительно параллельными дневной поверхности), т.е. учитывают лишь разную степень экзогенного изменения пород. Такое упрощение реальной картины нередко приводит к нежелательным последствиям - изменениям в проектах, ошибкам в определении объемов цементационных работ или осложнениям в эксплуатации гидроузлов.

Во ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева, начиная с 1967 г., под руководством А.М.Гуреева разрабатывалась методика обобщения материалов гидрогеологических исследований на геоструктурной основе. Методика апробирована при исследованиях оснований Саяно-Шушенской, Красноярской, Колымской, Могилев-Подольской, Ингурской, Чарвакской ГЭС, Константиновского, Стрыйского гидроузлов и др., в том числе при моделировании методом ЭГДА на плоских разнородно-проницаемых электрических моделях.

Сходный методический подход по данному разделу инженерно-геологического моделирования развивался в Гидропроекте В.В.Каякиным и А.И.Каякиной (Токтогульский, Курпсайский, Чарвакский гидроузлы, плотина Папанского водохранилища) [29].

Различным вопросам фильтрационного моделирования скальных оснований посвящены работы Г.М.Ломизе, М.В.Раца, С.Н.Чернышева, Л.А.Ароновой, В.Н.Жиленкова, Л.Н.Павловской, А.В.Андрианова, В.3.Чечота, А.К.Мастицкого и др. Однако до настоящего времени отсутствовало методическое пособие по построению моделей водопроницаемости.

В настоящей работе с позиции дискретного (зонально-блочного) строения скальных массивов изложена методика составления моделей водопроницаемости скальных оснований плотин. Показаны способы выявления зон сосредоточенной фильтрации и суффозионного выноса фильтрационным потоком заполнителя трещин и карстовых полостей. Изложены общие предпосылки возникновения и развития суффозии в скальных массивах. Показана возможность использования гидравлических данных, полученных при строительстве противофильтрационных завес, для уточнения модели водопроницаемости.

Методика составлена в лаборатории инженерной геологии и геокриологии ВНИИГа А.М.Гуреевым, М.С.Кравец, О.К.Воронковым.

В подготовке работы к изданию принимал участие И.С.Брюн. В анализе материалов на конкретных объектах участвовали Л.И.Антонова (Саяно-Шушенский, Константиновский, Ингурский гидроузлы), М.П.Леонов, Т.В.Моисеенко, С.М.Румянцева (Чарвакский гидроузел)

Научное редактирование выполнено зав. лабораторией инженерной геологии и геокриологии канд. геол.-мин. наук Н.Ф.Кривоноговой и зав. лабораторией фильтрационных исследований доктором техн. наук В.Н.Жиленковым.

При составлении Методики были учтены замечания и предложения ряда организаций: Гидропроекта им. С.Я.Жука, ЛГТУ, Ленгидропроекта, а также специалистов ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева.

При подготовке данной редакции использованы советы и замечания В.Н.Жиленкова, Г.В.Катульского, Н.Н.Кондратьева, Н.Ф.Кривоноговой, В.М.Лебедева, Л.Н.Павловской, И.А.Пирогова, Л.Ф.Фурсова, Н.И.Шевченко.

Замечания и пожелания просьба направлять во ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева по адресу: 195220, Санкт-Петербург, Гжатская ул., 21, отдел оснований и грунтовых сооружений.