ar-net.ru М.1.6 принцип I строительства грунтовых гидротехнических сооружений в северной строительно-климатической зоне: Вечномерзлые грунты основания плотины сохраняются в мерзлом состоянии при ее строительстве и эксплуатации, а талые грунты противофильтрационного устройства плотины и его основания замораживаются до начала заполнения водохранилища и сохраняются в мерзлом состоянии при эксплуатации.
М.1.7 принцип I строительства грунтовых гидротехнических сооружений в северной строительно-климатической зоне: Допускается оттаивание вечномерзлых грунтов основания в ходе строительства и эксплуатации плотины или искусственное их оттаивание на заданную глубину до начала заполнения водохранилища.
М.1.8 сезоннодействующие охлаждающие устройства; (СОУ): Теплообменные устройства различного типа, применяемые для охлаждения и замораживания грунта за счет естественных температур воздуха.
М.1.9 талая плотина: Плотина, грунты тела и основания которой имеют положительную температуру или находятся частично в мерзлом состоянии и позволяют существовать фильтрационному потоку в теле и основании или только в основании плотины.
М.1.10 талик: Участок горной породы с положительной температурой, расположенный в массиве вечномерзлых пород.
Примечание – Выделяют речной талик – талую зону пород под руслом реки, ограниченную мерзлыми породами, и сквозной талик, прорезающий всю толщину вечномерзлых грунтов в основании водотока и сопрягающийся с подмерзлотными талыми породами.
М.1.11 тало-мерзлая плотина: Плотина, у которой отдельные по напорному фронту участки возводятся по различным принципам строительства (см. М.1.6 и М.1.7). Сопряжения между талыми и мерзлыми участками плотины осуществляется за счет использования охлаждающих устройств.
М.2 В северной строительно-климатической зоне плотины из грунтовых материалов в зависимости от температурного состояния грунтов плотин и их оснований подразделяют на талые и мерзлые.
М.3 Плотины талого типа из грунтовых материалов возводят по принципу строительства II. При этом используют следующие способы укладки грунтов:
послойная укладка талых глинистых грунтов, в том числе и с включениями мерзлых комьев, насухо с уплотнением и отсыпка их в воду (прудки), в том числе со льда;
послойная укладка талых крупнообломочных и песчаных, мерзлых крупнообломочных грунтов насухо с уплотнением;
отсыпка мерзлых крупнообломочных и песчаных грунтов в воду (при безкотлованном методе строительства).
М.4 Плотины мерзлого типа из грунтовых материалов возводятся по принципу строительства I. При этом используются следующие способы укладки и замораживания грунтов:
послойная укладка талых глинистых грунтов, в том числе и с включениями мерзлых комьев, насухо с уплотнением;
послойная укладка талых крупнообломочных и песчаных, мерзлых крупнообломочных грунтов насухо с уплотнением;
отсыпка талых и мерзлых глинистых грунтов в воду (допускается при технико-экономическом обосновании);
устройство мерзлотной завесы в теле противофильтрационного устройства плотины и его основании.
М.5 В северной строительно-климатической зоне земляные насыпные плотины в зависимости от температурного состояния грунтов, конструкции тела и противофильтрационных устройств подразделяют на основные типы и виды, указанные в таблице М.1 и на рисунке М.1
Таблица М.1
| Тип плотины | Элементы плотины | Вид плотины |
| Земляная насыпная талая | Тело плотины | Однородная (рисунок М.1, а)С грунтовым экраном (рисунок М.1, б)С ядром (рисунок М.1, в)С центральной призмой (рисунок М.1, г)С диафрагмой (рисунок М.1, д)С экраном из негрунтовых материалов (рисунок М.1, е) |
| Противофильтрационное устройство в основании плотины | С зубом (рисунок М.1, б, в, е)С инъекционной (цементационной) завесой (рисунок М.1, е)Со стенкой, шпунтом (рисунок М.1, д) | |
| Земляная насыпная мерзлая | Тело плотины | Однородная с мерзлотной завесой (рисунок М.1, ж)С ядром и мерзлотной завесой (рисунок М1, и)С центральной призмой и мерзлотной завесой (рисунок М.1, к) |
| Противофильтрационное устройство в основании плотины | С мерзлотной завесой (рисунок М.1, ж, и, к)С зубом и мерзлотной завесой (рисунок М.1, и) |
 | |
| 622 × 286 пикс. Открыть в новом окне | |
А-к – см. таблицу М.1; 1 – тело плотины; 2 – поверхность депрессии; 3 – дренаж; 4 – крепление откосов; 5 – теплоизоляционный слой; 6 – диафрагма; 7 – верховая призма; 8 – низовая призма; 9 – переходный слой; 10 – экран из негрунтовых материалов; 11 - грунтовое ядро; 12 – центральная грунтовая противофильтрационная призма; 13 – шпунт или стенка; 14 – грунтовый экран; 15 – инъекционная (цементационная) завеса; 16 – зуб; 17 – цементационная галерея; 18 – замораживающая система; 19 – линия раздела талого и мерзлого грунтов; h - высота плотины; b – ширина плотины по низу; bum – ширина противофильтрационного устройства понизу; bup –ширина плотины по гребню; mh – коэффициент верхового откоса; mt – коэффициент низового откоса
Рисунок М.1 – Типы и виды земляных насыпных плотин, возводимых в северной строительно-климатической зоне
М.6 Состав, объем и методика инженерно-геологических и геокриологических изысканий, площадь и глубина изучения инженерно-геологического разреза должны соответствовать стадии проектирования, сложности природной обстановки, принципу использования вечномерзлых грунтов в качестве основания, типу и параметрам плотины.
М.7 При проектировании плотин на нескальных основаниях, сложенных мало- и среднесжимаемыми при оттаивании мерзлыми грунтами, предпочтение следует отдавать мерзлым плотинам с ядром, а на сильнольдистых основаниях – мерзлым плотинам с центральной противофильтрационной призмой.
М.8 Намывные талые плотины для северной строительно-климатической зоны следует проектировать с учетом ежегодных сроков начала и окончания сезона намыва грунта, мероприятий по ускорению оттаивания промерзшего в холодный период грунта, при которых ко времени принятия расчетного напора тело плотины будет полностью в талом состоянии.
М.9 Для низконапорных талых плотин из песчаного грунта, возводимых на слабых основаниях, следует предусматривать на стадии технико-экономического обоснования конструкции с распластанными профилями, при которых верховой откос является волноустойчивым без дополнительного крепления, а низовому откосу придается профиль, позволяющий выводить основную часть фильтрационного потока в основание плотины.
М.10 Для однородных намывных плотин с принудительно формируемым низовым откосом должно быть предусмотрено защитное покрытие сухого откоса для предотвращения его оползания в эксплуатационный период, в том числе устройством пригрузок.
М.11 В проектах талых плотин, возводимых на основаниях, сложенных льдистыми грунтами (при ii>0.05), должно быть приведено обоснование допустимости осадок и устойчивости тела плотины при оттаивании основания.
М.12 На основаниях, сложенных льдистыми грунтами (0,4>ii>0.05), при соответствующем обосновании допускается строительство мерзлых плотин высотой не более 10 м.
М.13 В северной строительно-климатической зоне талые каменно-земляные и каменно-набросные плотины следует возводить на скальных и нескальных основаниях, сложенных малосжимаемыми при оттаивании грунтами. На основаниях, сложенных сжимаемыми при оттаивании грунтами, разрешается проектировать мерзлые каменно-земляные плотины.
М.14 При проектировании мерзлых земляных плотин на сильнотрещиноватых скальных основаниях следует предусматривать устройство мерзлотной завесы в основании при необходимости с предварительным оттаиванием основания на заданную глубину и его цементацией.
М.15 Толщину слоя крепления низового откоса плотины, отсыпаемого из щебня или гравия, следует принимать в соответствии с теплотехническими расчетами.
М.16 Дренаж талой плотины, возводимой в северной строительно-климатической зоне, следует располагать в непромерзающей части профиля плотины (рисунок М.1, а). Однако при этом следует учитывать возможность их попеременного замораживания и оттаивания в строительный период.
М.17 Сопряжение противофильтрационных устройств талых каменно-земляных и каменно-набросных плотин с трещиноватым скальным основанием следует проводить с помощью зуба или выполнением цементационной (инъекционной) завесы в основании. В пределах подруслового талика цементацию основания следует выполнять до заполнения водохранилища, а в береговых примыканиях – по мере оттаивания основания. На сильнотрещиноватых основаниях следует проводить предпостроечное принудительное оттаивание вечномерзлых грунтов основания с последующей их цементацией до начала заполнения водохранилища.
М.18 В проекты грунтовых гидротехнических сооружений, возводимых в северной строительно-климатической зоне, должны быть включены мероприятия по обеспечению устойчивости откосов плотины в процессе строительства при сезонном оттаивании поверхностного слоя грунта.
М.19 В северной строительно-климатической зоне длину диафрагм сопряжения талых и мерзлых плотин с бетонными сооружениями следует устанавливать на основании фильтрационных и теплотехнических расчетов. Сопряжение тела мерзлой земляной (каменно-земляной) плотины, имеющей в своем основании СОУ с бетонным сооружением (в том числе с водосбросом) следует осуществлять заведением СОУ плотины в сопрягающий устой бетонного сооружения. Установку СОУ в месте примыкания к бетонному сооружению следует предусматривать с шагом, значение которого обосновывается теплотехническим расчетом при учете теплового потока в бетоне сооружения.
М.20 При проектировании плотин из грунтовых материалов в севрной строительно-климатической зоне необходимо проводить расчеты температурного состояния тела и основания плотины, ложа и бортов водохранилища и русла в нижнем бьефе плотины в ходе ее строительства и эксплуатации.
М.21 В расчетах температурного состояния каменно-набросных и каменно-земляных плотин, возводимых в северной строительно-климатической зоне, необходимо учитывать перенос тепла при конвективном движении воздуха в порах каменной наброски, поскольку это явление может способствовать промерзанию дренажной системы сооружения и, как следствие, выходу его из строя.
М.22 При расчете температурного состояния каменно-набросных и каменно-земляных плотин, возводимых в северно-климатической зоне, с учетом переноса тепла при конвективном движении воздуха в порах каменной наброски, необходимо учитывать:
изменение проницаемости каменной наброски, вызванное неоднородностью гранулометрического состава наброски по высоте или заполнением пор наброски льдом;
наличие слабопроницаемых (для воздуха) зон в теле плотины или на ее откосах (включая наличие снежного покрова плотностью более 0,20 г/см3).
М.23 Для снижения негативных (для талых плотин) последствий конвективного движения воздуха в каменной наброске рекомендуется предусматривать:
обеспечение воздухонепроницаемости каменной наброски низовой призмы плотины или поверхности низового откоса;
теплоизоляцию очищаемых от снега берм низового откоса плотины, при этом установку теплоизоляционного покрытия следует проводить в теплое время года;
отсутствие прослоек слабопроницаемых грунтов на контакте грунтов низовой призмы и проницаемого основания.
М.24 Расчеты температурного состояния каменно-набросных и каменно-земляных плотин необходимо проводить с учетом конвекции воздуха в порах каменной наброски в случае, если климатические условия района их расположения относятся к наименее суровым и суровым со среднегодовой температурой наружного воздуха в данном районе за весь период наблюдений хотя бы раз опускавшейся ниже 0?С.
М.25 При расчетах устойчивости откосов грунтовых плотин всех классов, возводимых в северной строительно-климатической зоне, выполняемых с использованием методов, удовлетворяющих условиям равновесия призмы обрушения и ее элементов в предельном состоянии, следует учитывать как напряженное, так и температурное состояние грунтов плотины и ее основания.
М.26 В расчетах напряженно-деформированного состояния плотин I и II классов следует, как правило, использовать нелинейные расчетные модели, учитывающие пластические деформации грунта, при условии определения параметров деформирования испытанием образцов грунта в одометрах и стабилометрах. При этом размеры образцов должны отвечать зерновому составу грунта тела плотины и основания.
М.27 В расчетах плотин, возводимых в северной строительно-климатической зоне, необходимо учитывать последовательность промораживания и оттаивания тела и основания плотины.