Противооползневые меры при строительстве фундамента

Обновлено: 27.03.2024

ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

Методические рекомендации по расчету и проектированию свайных противооползневых сооружений инженерной защиты автомобильных дорог

1 РАЗРАБОТАН обществом с ограниченной ответственностью "НТЦ ГеоПроект" (ООО "НТЦ ГеоПроект")

2 Руководитель работ - доктор техн. наук, профессор Маций С.И. Документ разработан канд. техн. наук, доцентом Деревенцом Ф.Н., канд. техн. наук Любарский Н.Н., магистром Лейер Д.В., инж. Сергиенко Е.А.

3 ВНЕСЕН Управлением научно-технических исследований, информационного обеспечения и ценообразования, Управлением проектирования и строительства автомобильных дорог Федерального дорожного агентства

4 ИЗДАН на основании распоряжения Федерального дорожного агентства от _______ N _________*

* Текст документа соответствует оригиналу. Следует читать: распоряжения Федерального дорожного агентства от 17.08.2015 N 1470-р. - Примечание изготовителя базы данных.

5 ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

1 Область применения

1.1 Отраслевой дорожный методический документ "Методические рекомендации по расчету и проектированию свайных противооползневых сооружений инженерной защиты автомобильных дорог" (далее - методический документ) является актом рекомендательного характера.

1.2 Настоящий методический документ распространяется на расчеты и проектирование свайных противооползневых сооружений в условиях защиты склонов и размещенных на них инженерных объектов от оползневых процессов на территориях с сейсмичностью до 9 баллов включительно по шкале MSK-64.

1.3 В методическом документе приведены указания по выбору конструктивных решений, месторасположения на склоне, а также по методике расчета свайных противооползневых сооружений.

1.4 Методический документ предназначен для применения в области проектирования, обследования и экспертной оценки существующих и проектируемых свайных противооползневых сооружений в составе мероприятий инженерной защиты автомобильных дорог.

2 Нормативные ссылки

В настоящем методическом документе использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ 5686-2012 Грунты. Методы полевых испытаний сваями

ГОСТ 20522-2012 Грунты. Методы статической обработки результатов испытаний

СП 14.13330.2014 Строительство в сейсмических районах (актуализированная редакция СНиП II-7-81*)

СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия (актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*)

СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений (актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*)

СП 24.13330.2011 Свайные фундаменты (актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85)

СП 28.13330.2012 Защита строительных конструкций от коррозии (актуализированная редакция СНиП 2.03.11-85)

СП 35.13330.2011 Мосты и трубы (актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84*)

СП 45.13330.2012 Земляные сооружения, основания и фундаменты (актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87)

СП 47.13330.2012 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения (актуализированная редакция СНиП 11-02-96 )

СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения (актуализированная редакция СНиП 52-01-2003)

СП 116.13330.2012 Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения (актуализированная редакция СНиП 22-02-2003)

3 Термины и определения

В настоящем методическом документе применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 верховое противооползневое сооружение: Конструкция инженерной защиты, расположенная относительно рассматриваемого объекта со стороны верхового склона.

3.2 верховой склон: Часть склона, расположенная выше относительно рассматриваемого объекта.

3.3 временная стабилизация оползня: Стадия приостановки оползневых смещений в результате вновь приобретенной устойчивости оползневого склона.

3.4 геотехнические расчеты: Расчеты в области механики грунтовых масс (в частности, на склонах), а также взаимодействия грунта с подземными частями зданий и сооружений.

3.5 геотехническое обоснование: Расчетные и опытные работы с целью оценки и прогнозирования поведения грунтов, в частности на склонах, и их взаимодействия с подземными частями зданий и сооружений.

3.6 голова оползня: Верхняя по склону часть оползневого массива.

3.7 давление непродавливания: Предельная величина оползневого давления на свайное противооползневое сооружение из условия непродавливания грунта между сваями.

3.8 защитное противооползневое сооружение: Конструкция, отклоняющая смещения оползневого грунта от защищаемого объекта и работающая в условиях обтекания грунтом.

3.9 коренная порода: Порода, не испытавшая перемещения в результате денудационных процессов или не выветрелая до состояния элювия.

3.10 коэффициент устойчивости (запаса устойчивости): Числовая величина, отражающая степень устойчивости склона. Если коэффициент больше единицы, склон (откос) считается устойчивым. Величина коэффициента меньше единицы соответствует нарушению устойчивого состояния склона и наступлению оползневой стадии. Коэффициент приблизительно равный единице означает состояние предельного равновесия грунтового массива, как правило, предшествующее оползневой стадии.

3.11 низовое противооползневое сооружение: Конструкция инженерной защиты, расположенная относительно рассматриваемого объекта со стороны низового склона.

3.12 низовой склон: Часть склона, расположенная ниже относительно рассматриваемого объекта.

3.13 нормативный коэффициент устойчивости (требуемый, допустимый): Минимально допустимый коэффициент устойчивости склона (откоса) с учетом всех возможных погрешностей исходных данных и средств математической их обработки для оценки степени устойчивости склонов.

3.14 опасный геологический процесс: Изменение состояния приповерхностной части литосферы (геологической среды), обусловленное естественными или техногенными причинами, которое может привести к негативным последствиям для человека, объектов хозяйства и окружающей среды.

3.15 оползень: Смещение горных пород со склонов, бортов карьеров, строительных выемок под действием веса грунта и объемных и поверхностных сил. Различают оползни скольжения, оползни выдавливания, вязко-пластические оползни, оползни внезапного разжижения, оползни гидродинамического разрушения.

3.16 оползневое давление: Результирующая сила давления грунтов (распределенного по глубине оползневого или оползнеопасного массива) на удерживающее сооружение, определяемая как погонная нагрузка по ширине оползня (кН/пог. м).

3.17 оползневой склон: Склон, на котором происходят или происходили в прошлом оползневые деформации пород.

3.18 откос: Вертикальный или круто-наклонный участок поверхности земли, сформированный в результате рельефообразующих процессов или инженерно-хозяйственной деятельности человека.

3.19 поверхность скольжения: Поверхность, по которой смещается оползневой грунтовый массив.

3.20 подпорная стена: Сооружение, предназначенное для противодействия боковому (откосному) давлению со стороны удерживаемого грунта.

3.21 противооползневое сооружение глубокого заложения: Свайное, свайно-анкерное или анкерное сооружение, предназначенное для компенсации недостатка удерживающих и/или избытка сдвигающих усилий в оползневом массиве с учетом всех существующих и прогнозируемых неблагоприятных условий и их сочетаний.

3.22 противооползневые мероприятия: Комплекс мер по повышению степени устойчивости, а также защите склонов и расположенных на них объектов от существующих и/или прогнозируемых оползневых явлений, включающий следующие сооружения и работы:

- регулирование баланса земляных масс на склоне;

- устройство противоэрозионных конструкций;

- регулирование поверхностного и подземного стока с устройством водоотводных и дренажных и противофильтрующих конструкций;

- возведение противооползневых сооружений глубокого заложения, подпорных и подпорно-планировочных стен и др.

3.23 противоэрозионные мероприятия: Материалы, конструкции и работы, направленные на защиту грунтов склона от поверхностной (смыв и размыв грунта, образование промоин) и глубинной эрозии.

3.24 склон: Наклонный участок поверхности земли, сформированный в результате действия рельефообразующих процессов или инженерно-хозяйственной деятельности человека.

3.25 удерживающее противооползневое сооружение: Конструкция, препятствующая или создающая стесненные условия для смещений оползневого грунта.

3.26 язык оползня: Нижняя по склону часть оползневого массива.

4 Общие положения

4.1 Проект свайных противооползневых сооружений должен быть обоснован материалами инженерных изысканий, геотехническими расчетами и расчетами конструкций.

4.2 Основными принципами проектирования сооружений инженерной защиты, в частности свайных противооползневых сооружений являются:

- надежность конструкции (способность сооружения воспринимать нагрузку на протяжении всего срока службы без нарушения условий нормальной эксплуатации защищаемых им объектов и территорий);

- скорость возведения (сооружение на территориях развития активных оползневых процессов, должно быть построено в кратчайший срок);

- максимальное использование удерживающей способности грунтов, расположенных ниже оползневых масс;

- широкое применение современных технологий, оборудования и механизмов, а также последних достижений в отрасли механики грунтов и фундаментостроении.

4.3 Проектирование противооползневых сооружений должно производиться с учетом изменения степени устойчивости склона на каждом этапе строительства. Строительство конструкций инженерной защиты не должно приводить к критическому снижению коэффициента общей и локальной устойчивости склона.

4.4 До введения противооползневых сооружений в эксплуатацию следует строго придерживаться технологической последовательности выполнения определенных проектом строительных работ на оползневых склонах.

4.5 Проектирование и строительство противооползневых сооружений на территориях развития активных оползневых процессов необходимо предусматривать в максимально сжатые сроки и при условии соблюдения соответствующего качества указанных работ.

5 Исходные материалы для расчета и проектирования

5.1 Общие положения

5.1.1 Расчет и проектирование свайных удерживающих сооружений инженерной защиты автомобильных дорог должны осуществляться на основании результатов комплекса изысканий, выполняемых специализированными проектно-изыскательскими организациями, с привлечением (в случае необходимости) научно-исследовательских структур.

Комплекс изысканий должен включать инженерно-геодезические и инженерно-геологические (а при необходимости - и геофизические, микросейсмические и др.) изыскания, а также техническое обследование существующих зданий и сооружений. В составе инженерно-геологических изысканий должна быть выполнена оценка устойчивости склона и (при необходимости) расчеты оползневых давлений.

5.1.2 В рамках изысканий должны быть решены следующие задачи:

- оценка хозяйственного и экологического значения территории и перспективы ее использования;

- оценка современного состояния существующих зданий и сооружений, дорог и коммуникаций с учетом выявленных у них деформаций;

- сбор сведений о выполненных ранее противооползневых мероприятиях, существующих сооружениях инженерной защиты, их состоянии, необходимости и возможности их ремонта, реконструкции и т. д.

5.1.3 Инженерные изыскания должны выполняться с соблюдением требований СП 47.13330, [1 2].

5.1.4 Расчеты устойчивости склонов и оползневых давлений должны выполняться с учетом требований СП 116.13330, а также [3].

Суть проблемы такова: есть заказчик который утверждает, что если сделать фундамент на сваях (на куче свай)), то фундамент здания будет выполнять функцию противооползневых сооружений и подпорные стены не нужны. По заключению геологов склон находится на территории древнего оползня и даже без нагрузки от здания и подрезок при сейсмическом воздействии склон неустойчив. Проблема в том, что не могу найти норм. документ, где было бы сказано что фундамент здания не есть противооползневые сооружения. Нужно открыть СНиП и "ткнуть пальцем" для того, что бы убедить заказчика
P.S.
Прошу не отвечать в стиле "мне кажется в СНиП. " или "поищи там-то"

Такого документа вы не найдете, ибо фундамент является противооползневым соо-нием. У вас на руках отчёт геолого(физической. ) экспертизы. Именно они должны отобразить невозможность использования свайного поля (вашей "кучи свай") в качестве удерживающих противооползневых сооружениий.

Если вы считаете необходимым и достаточным вышеупомянутое вами заключение то пусть заказчик предоставит свое обследование(с натурным испытанием опытных элементов или фрагментов). ИМХО такие вещи с древними оползнями не решаются "тыканием" в нормативные документы. Язык инженера - это чертеж и формулы.

Чертежи и формулы это хорошо, но ведь все они регламентируются нормативными документами, без оснований на нормативы это не чертежи и формулы, а, извините, наскальная живопись. На мой взгляд противооползневые сооружения и фундамент здания это принципиально разные вещи и объединять их никак нельзя (даже метод оценки стоимости на их проектирование принципиально различен).

Как раз, если можно, то и нужно.Жилой дом на склоне реки поставили на свайные фундаменты, хотя по нагрузкам были не нужны.Таким способом защитили его от сползания.Только это в каждом конкретном случае просчитать надо.

Как раз, если можно, то и нужно.Жилой дом на склоне реки поставили на свайные фундаменты, хотя по нагрузкам были не нужны.Таким способом защитили его от сползания.Только это в каждом конкретном случае просчитать надо.

По вашим словам вы использовали свайный фундамент где можно было обойтись и без него. У меня ситуация другая: есть оползневой склон, на нем собираются строить 7-этажную гостиницу и мне доказывают что подпорные стены ВООБЩЕ НЕ НУЖНЫ, а склон будет удерживаться фундаментом (кстати геология вообще не ахти, коренные - на глубине 35-40м)
Я прекрасно понимаю о желании сэкономить, но проект пойдет на экспертизу, а эксперту, как известно, аргумент "так ведь дешевле" до одного места.
И опять-таки "заказчик хочет сэкономить" это не СНиП, не СП и т.п. это все хотелки.

Cэкономить можно и нужно, но не в ущерб несущей способности конструкции и устойчивости склона.Надо расчетом проверить и тогда принимать решение.Кстати заодно убедить заказчика в правильности решения

Как-то все непонятненько. А стенки где собираетесь ставить? Ниже фундамента? Выше? Слева-справа? Вместо фундамента?
Схемку бы глянуть.

Запросто может. Все можно расчитать. Например "стена в грунте" в виде щелевых фундаментов, БНС или забивные сваи. А далее считаются деньги на сравнении вариантов. Только для оползневого склона важный фактор: грунтовые и поверхностные воды - организация водотока. Весь прикол на чертеже - начали строить сначала на сваях (слева), вовремя остановили - на 5 этаже)))

часто сверлю, потом затыкаю

Если не делать сваи-стойки, то вообще зачем они? Если оползень тронется - пригруз от здания не сработает, ерунда все это.Все поползет вместе со сваями Вашими.
Оползень надо разрезать плоскими стойками, заделанными в коренную породу. Видели, как делают опоры мостов противоледоходные? Кроме того, вопрос с водой решается автоматически. Причем, разумеется, посчитать стойки, чтоб они резали грунт. И форма у них вид с боку должна быть очень специальная. А СНиП с ситуациями нестандартными не дружит - уровень не тот.

А если Ваш заказчик такой умный - просто возьмите с него официальную расписку о том, что он несет финансовую и юридическую ответственность и стройте любую хирню, какая ему в голову придет.

ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСЧЕТУ УСТОЙЧИВОСТИ ОПОЛЗНЕОПАСНЫХ СКЛОНОВ (ОТКОСОВ) И ОПРЕДЕЛЕНИЮ ОПОЛЗНЕВЫХ ДАВЛЕНИЙ НА ИНЖЕНЕРНЫЕ СООРУЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

1. РАЗРАБОТАН обществом с ограниченной ответственностью "ГеоПроект" (ООО "ГеоПроект"). Руководитель работ - Маций С.И., доктор техн. наук, профессор. Документ разработан кандидатами техн. наук Безугловой Е.В., Деревенцом Ф.Н. и Ещенко О.Ю.

2. ВНЕСЕН Управлением строительства и проектирования автомобильных дорог Федерального дорожного агентства (РОСАВТОДОР).

4. ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР.

5. ВВОДИТСЯ ВПЕРВЫЕ.

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Отраслевой дорожный методический документ "Рекомендации по расчету устойчивости оползнеопасных склонов (откосов) и определению оползневых давлений на инженерные сооружения автомобильных дорог" (далее - методический документ) является актом рекомендательного характера.

Настоящий методический документ распространяется на расчеты устойчивости оползневых и оползнеопасных склонов, а также расчеты оползневых давлений на инженерные сооружения автомобильных дорог с учетом многоярусного расположения конструкций, инженерно-геологических особенностей региона Северного Кавказа, а также высокой сейсмичности силой до 10 баллов.

В методическом документе приведены указания по выбору исходных данных, методике и оценке результатов расчетов устойчивости и оползневых давлений.

Методический документ предназначен для применения в области проектирования, обследования и экспертной оценки устойчивости оползневых и оползнеопасных откосов и склонов, а также оползневых давлений на существующие и проектируемые конструкции инженерной защиты автодорог.

2. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В настоящем методическом документе применяются следующие термины с соответствующими определениями, обозначениями и сокращениями:

Склон - наклонный участок поверхности земли, сформированный в результате действия рельефообразующих процессов или инженерно-хозяйственной деятельности человека.

Откос - наклонная часть поверхности открытой горной выработки или искусственной насыпи (отвала). В зависимости от вида горнодобывающего оборудования откос может иметь плоский (экскаваторы-драглайны, многочерпаковые экскаваторы), вогнутый (прямая и обратная мехлопаты, цепные и роторные экскаваторы), ломаный (многочерпаковые экскаваторы) и сложный (роторные экскаваторы) профили.

Оползневой склон - склон, на котором происходят или происходили в недавнем прошлом оползневые деформации пород.

Оползнеопасный (потенциально оползневой) склон - склон, на котором оползневые деформации на момент обследования отсутствуют и отсутствовали в прошлом, но могут проявиться под воздействием естественных или техногенных факторов.

Однородный склон - склон, сложенный однородной грунтовой толщей или состоящий из одного инженерно-геологического элемента.

Неоднородный склон - склон, сложенный несколькими слоями различных по свойствам грунтов или состоящий из нескольких инженерно-геологических элементов.

Инженерно-геологический элемент - некоторый объем грунта одного и того же происхождения и вида при условии, что значения характеристик грунта изменяются в пределах элемента случайно (незакономерно), либо наблюдающаяся закономерность такова, что ею можно пренебречь.

Опасные инженерно-геологические процессы - геологические и инженерно-геологические процессы, представляющие опасность для объектов хозяйственной деятельности и жизни человека (оплывины, оползни, осыпи, обвалы, линейная и поверхностная эрозия склонов, сейсмические явления и т.д.).

Оползень - медленное смещение масс горных пород, слагающих откос (а нередко и его основание), происходящее в виде скользящего движения между смещающимися породами и неподвижным массивом. Наиболее крупный по размерам вид нарушения устойчивости откосов. Связан, главным образом, с наличием в толще горных пород слабых увлажненных слоев, контактов, даек, тектонических нарушений.

Голова оползня - верхняя по склону часть оползневого грунтового массива.

Язык оползня - нижняя по склону часть оползневого грунтового массива.

Поверхность скольжения - поверхность в массиве борта карьера (откоса уступа или отвала), являющаяся геометрическим местом течек максимальных относительных сдвигов горных пород и отделяющая смещающуюся часть от основной неподвижной части массива горных пород. В большинстве случаев поверхность скольжения связана с наличием в массиве поверхностей прочностной анизотропии горных пород (слабые контакты разнородных пород, трещины, тектонические зоны и нарушения, относительно малопрочные слои и прослойки). При оценке устойчивости откоса путем расчета выделяют расчетную поверхность, по которой производится сравнение сдвигающих и удерживающих сил.

Предоползневая стадия - стадия подготовки оползня, накапливание условий, достаточных для свершения оползневой подвижки образующих склон пород.

Оползневая стадия - стадия активного смещения пород склона (откоса) и постепенного затухания подвижек.

Временная стабилизация - стадия приостановки оползневых смещений в результате вновь приобретенной устойчивости оползневого склона.

Коэффициент устойчивости (запаса устойчивости) - отношение суммы всех сил, удерживающих откос в равновесии, к сумме всех сдвигающих сил, стремящихся вывести его из равновесия; действие этих сил во всех инженерных методах переносится на потенциальную (наиболее напряженную) поверхность скольжения. Для откосов эта величина принимается в пределах от 1,0 до 1,5; зависит от достоверности исходных данных при расчете, ответственности откоса и срока службы.

Нормативный коэффициент устойчивости (требуемый, допустимый) - минимальный допустимый коэффициент устойчивости склона (откоса) с учетом всех возможных погрешностей исходных данных и средств математической их обработки для оценки степени устойчивости склонов.

Оползневое давление - результирующая сила давления грунтов (распределенного по глубине оползневого или оползнеопасного массива) на удерживающее сооружение, определяемая как погонная нагрузка по ширине оползня (кН/пог.м).

Поровое давление - гидростатическое давление подземных вод в порах грунта в условиях его полного дренирования.

Метод "обратных" расчетов - способ уточнения или получения характеристик грунтов на основе предполагаемой величины степени устойчивости откоса или склона.

Противооползневые мероприятия - комплекс мер профилактического характера, направленных на предупреждение, локализацию и предотвращение опасных деформаций (не только оползневых) откосов отвалов, уступов и бортов карьеров.

Удерживающие сооружения (конструкции) глубокого заложения - свайные, свайно-анкерные и анкерные сооружения, предназначенные для компенсации недостатка удерживающих и/или избытка сдвигающих усилий в оползневом массиве с учетом всех существующих и прогнозируемых неблагоприятных условий и их сочетаний.

Подпорные стены - стены, предназначенные для удержания вертикальных или незначительно наклонных уступов на склоне.

Противооползневые подпорные стены - подпорные стены, предназначенные для восприятия откосного и незначительного оползневого давления. Применяются, как правило, в сочетании с другими видами удерживающих сооружений.

Подпорно-планировочные стены - подпорные стены, преимущественно предназначенные для защиты поверхности уступов на склоне от выветривания и осыпания и/или архитектурного оформления.

Противоэрозионные мероприятия - материалы, конструкции и работы, направленные на защиту грунтов склона от поверхностной (смыв и размыв грунта, образование промоин) и глубинной эрозии.

3. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем методическом документе использованы ссылки на следующие документы:

2. СНиП II-7-81*. Строительство в сейсмических районах. - М.: Госстрой России, 2000.

3. СНиП 11-02-96. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. - М.: Минстрой России, 1996.

4. СНиП 22-02-2003. Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения. - М.: Росстрой, 2004.

5. СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы. - М.: Минстрой России, 1996.

6. СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия. - М.: Минстрой России, 1996.

7. СП 11-105-97 Инженерно-геологические изыскания для строительства. - Часть II. Правила производства работ в районах развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов.

8. Инструкция по проектированию защиты от оползней населенных пунктов, зданий и сооружений* / Министерство ЖКХ РСФСР. - М.: 1976.

* Документ в информационных продуктах не содержится. За информацией о документе Вы можете обратиться в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

10. Рекомендации по выбору методов расчета коэффициента устойчивости склона и оползневого давления / Министерство монтажных и специальных строительных работ УССР. - М.: Центральное бюро научно-технической информации, 1986.

12. Krahn, J. Stability modeling with Slope/W. An engineering methodology. First Edition. Revision 1 / J.Krahn // Calgary, Alta: Geo-Slope International Ltd., 2004.

4. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

4.1. Основные указания

4.1.1. Анализ устойчивости оползневого склона с привлечением расчетных методов выполняется как составной элемент комплексной инженерно-геологической оценки и прогноза устойчивости оползневого склона в естественных условиях и с учетом намечаемого его использования.

4.1.2. При недостаточной инженерно-геологической обоснованности расчетных схем и без исчерпывающего предоставления о достоверности использованных в расчете величин расчетных параметров прочностных и деформационных свойств грунтов выполнять расчеты устойчивости оползневого склона не следует.

4.1.3. Оценка устойчивости склона (откоса), а также защищаемых объектов на склоне или в его среде должна включать:

- сбор исходных данных;

- выбор расчетных створов;

- составление расчетной схемы;

- определение (уточнение) расчетных параметров грунтов;

- выбор метода расчета в соответствии с зафиксированным (предполагаемым) механизмом оползня, природными и техногенными условиями;

- выполнение и анализ результатов расчетов устойчивости;

- определение и построение эпюр оползневого давления;

- рекомендации по мероприятиям инженерной защиты.

4.2. Требования к составу, объему и качеству изысканий

4.2.1. Объем, содержание и сроки инженерных изысканий зависят от стадии проектирования, сложности природных условий, категории дороги.

4.2.2. Инженерные изыскания выполняются с соблюдением требований СНиП 11-02-96 "Инженерные изыскания для строительства. Основные положения"; СП 11-105-97 "Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть II. Правила производства работ в районах развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов".

4.2.3. Основные виды инженерных изысканий включают: инженерно-геодезические, инженерно-геологические, инженерно-гидрометеорологические.

4.2.4. Инженерно-геодезические изыскания должны содержать:

- продольные и поперечные профили проектируемых и существующих трасс автомобильных дорог; направление поперечников должно совпадать с направлением наибольшего падения уклона рельефа местности.

Рекомендуемые параметры инженерно-геодезических работ приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Основные значения параметров по видам изыскательских работ

ИНЖЕНЕРНАЯ ЗАЩИТА ТЕРРИТОРИЙ, ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ОТ ОПОЛЗНЕЙ И ОБВАЛОВ

Engineering protection of territories, buildings and structures against landslides and rockfalls. Design rules

Дата введения 2019-06-06

Предисловие

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛИ - АО "НИЦ "Строительство" - НИИОСП им.Н.М.Герсеванова, ООО "НТЦ ГеоПроект"

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет

Введение

Настоящий свод правил разработан в развитие СП 116.13330 "Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения" в целях конкретизации положений по проектированию инженерной защиты территорий, зданий и сооружений от оползней и обвалов.

Свод правил разработан коллективом авторов: НИИОСП им.Н.М.Герсеванова - институт АО "НИЦ "Строительство" (канд. техн. наук И.В.Колыбин, канд. техн. наук Д.Е.Разводовский, канд. техн. наук В.Г.Федоровский, канд. техн. наук С.В.Курилло, канд. техн. наук Г.А.Бобырь) и ООО "НТЦ ГеоПроект" (д-р техн. наук С.И.Маций, канд. техн. наук О.Ю.Ещенко, канд. техн. наук Н.Н.Любарский, канд. техн. наук Д.В.Плешаков, В.Ю.Тимошенко).

1 Область применения

Настоящий свод правил распространяется на проектирование систем, объектов, сооружений и мероприятий инженерной защиты от оползней и обвалов территорий населенных пунктов, жилых, промышленных, транспортных, энергетических, общественно-деловых и коммунально-бытовых объектов, месторождений полезных ископаемых и горных выработок, сельскохозяйственных и лесных угодий, природных ландшафтов.

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 5781-82 Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия

ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения

ГОСТ 31937-2011 Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния

ГОСТ Р 22.0.03-95 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Природные чрезвычайные ситуации. Термины и определения

СП 14.13330.2018 "СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах"

СП 16.13330.2017 "СНиП II-23-81* Стальные конструкции"

СП 20.13330.2016 "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия" (с изменением N 1)

СП 22.13330.2016 "СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений"

СП 23.13330.2011 "СНиП 2.02.02-85* Основания гидротехнических сооружений" (с изменением N 1)

СП 28.13330.2017 "СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии"

СП 32.13330.2012 "СНиП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения" (с изменением N 1)

СП 45.13330.2017 "СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты" (с изменением N 1)

СП 47.13330.2016 "СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения"

СП 58.13330.2012 "СНиП 33-01-2003 Гидротехнические сооружения. Основные положения" (с изменением N 1)

СП 63.13330.2012 "СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения" (с изменениями N 1, N 2, N 3)

СП 80.13330.2016 "СНиП 3.07.01-85 Гидротехнические сооружения речные"

СП 101.13330.2012 "СНиП 2.06.07-87 Подпорные стены, судоходные шлюзы, рыбопропускные и рыбозащитные сооружения"

СП 116.13330.2012 "СНиП 22-02-2003 Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения"

СП 248.1325800.2016 Сооружения подземные. Правила проектирования

Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.

3 Термины и определения

В настоящем своде правил применены термины по СП 47.13330, СП 116.13330, ГОСТ 32868, ГОСТ Р 22.0.03, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 вывал: Внезапный отрыв и падение отдельных глыб и блоков горных пород из откосов выемок и полувыемок, с крутых и отвесных склонов, сложенных скальными или полускальными породами.

3.2 гибкий барьер: Гибкое улавливающее сооружение в виде сетчатого ограждения, перехватывающего продукты обвалов и рассеивающего энергию их удара за счет упругопластических деформаций конструкций.

3.3 инженерная защита от склоновых процессов: Комплекс сооружений и мероприятий, направленных на предупреждение отрицательного воздействия склоновых процессов на защищаемый объект, а также на защиту от их последствий.

3.4 обвальные процессы: Совокупность опасных геологических процессов, проявляющихся в виде обвалов, вывалов и осыпей.

3.5 осыпь: Длительное (в течение многих лет) движение вниз по склону накопившейся несвязной массы мелких обломочных продуктов выветривания с малыми скоростями и только в поверхностном слое. Интенсивность движения осыпи может существенно измениться под воздействием атмосферных осадков.

3.6 пропускающее сооружение: Противообвальное сооружение, предназначенные для организованного пропуска продуктов обвальных процессов над и под защищаемым объектом в виде галерей и эстакад соответственно.

3.7 улавливающие сооружения: Противообвальные сооружения, предназначенные для перехвата и остановки продуктов обвальных процессов перед защищаемым объектом.

3.8 устойчивость склона: Способность склона сохранять свой профиль.

4 Общие положения

4.1 К наиболее опасным и часто встречающимся склоновым процессам относятся оползни различного типа, обвалы и осыпи, представляющие собой смещение грунтов и горных пород на склоне под действием сил гравитации, а также дополнительных внешних природных и техногенных воздействий (гидродинамического, вибрационного, сейсмического и др.).

4.2 Проектирование инженерной защиты территорий, зданий и сооружений предусматривает разработку комплекса мероприятий, обеспечивающих предотвращение оползневых и обвальных проявлений в зависимости от требований их функционального назначения и охраны природной среды или устранение отрицательных воздействий при невозможности или нецелесообразности предотвращения развития оползней и обвалов.

4.3 Разработка проектной и рабочей документации по инженерной защите осуществляется на основе:

- сведений о географическом положении, хозяйственных связях и границах защищаемой территории;

- сведений о существующих сооружениях инженерной защиты, их состоянии, условиях эксплуатации и возможности их реконструкции, а также о мероприятиях инженерной защиты;

- результатов инженерно-геодезических, инженерно-геологических, инженерно-геотехнических, инженерно-гидрологических, инженерно-гидрометеорологических и инженерно-экологических изысканий для строительства;

- материалов о проводимых или намечаемых региональных мероприятиях по инженерной подготовке территории и их влиянии на природные условия и ресурсы защищаемой территории;

- планировочных решений и вариантной проработки решений инженерной защиты;

- данных, характеризующих особенности использования территорий, зданий и сооружений, как существующих, так и проектируемых, с прогнозом изменения этих особенностей и с учетом установленного режима природопользования (заповедники, сельскохозяйственные земли и т.п.) и санитарно-гигиенических норм;

- результатов мониторинга объектов градостроительной деятельности;

- обоснования инвестиций и технико-экономического сравнения возможных вариантов проектных решений инженерной защиты (при ее одинаковых функциональных свойствах) с оценкой предотвращенных потерь (ущерба и социальных потерь).

При проектировании инженерной защиты следует учитывать ее градо- и объектоформирующее значение, местные условия, а также имеющийся опыт проектирования, строительства и эксплуатации сооружений инженерной защиты в аналогичных природных условиях.

4.4 Требования к выполнению инженерных изысканий для разработки проектной и рабочей документации противооползневых и противообвальных мероприятий приведены в СП 116.13330, СП 47.13330, [1]-[5], а также стандартах на инженерные изыскания и исследования грунтов для строительства. Состав, содержание и детальность материалов инженерных изысканий определяются масштабом графических материалов в соответствии с указаниями СП 116.13330.

4.5 Проектируемые противооползневые и противообвальные мероприятия должны обеспечивать:

- предотвращение, устранение или снижение до допустимого уровня отрицательных воздействий на защищаемые территории, здания и сооружения;

- наиболее полное использование местных строительных материалов и природных ресурсов;

- производство работ методами, исключающими возможность появления новых или активизацию действующих оползневых и обвальных процессов;

- сохранение заповедных зон, ландшафтов, исторических объектов, памятников и т.д.;

- надлежащее эстетическое и экологическое оформление сооружений;

- мониторинг состояния защищаемых объектов и сооружений инженерной защиты (при необходимости).

Противооползневые мероприятия для строительства дома на склоне

В зависимости от причин, вызывающих оползни, предусматривают следующие противооползневые мероприятия:

регулирование поверхностного стока атмосферных осадков;

дренирование подземных вод;

защиту грунтов поверхности склона от выветривания;

уменьшение крутизны склонов и откосов для изменения напряженного состояния;

устройство удерживающих сооружений;

изменение физико-механических свойств грунтов;

установление специального режима в оползневой зоне.

Мероприятия по регулированию поверхностного стока следует назначать на всех откосах и оползневых участках и осуществлять в общем комплексе мероприятий по обеспечению устойчивости земляного полотна.

Поверхностный сток с площади бассейна, прилегающего к оползню, следует перехватывать выше оползня устройством нагорных и водоотводных канав, открытых и закрытых лотков и т.д. В сильноводопроницаемых грунтах дно и стенки канав устраивают из водонепроницаемого материала.

Пропуск поверхностных вод через оползневую зону и сброс воды непосредственно на склоны не допускаются.

Для перехвата поверхностного стока с оползневого участка и осушения тела оползня следует применять лотки из отдельных звеньев телескопической формы из сборного железобетона, а на неустойчивых, водонасыщенных участках - осушительные канавы с грунтовыми и укрепленными откосами.

Для улучшения условий стока воды с поверхности оползневого склона осуществляют микропланировку его поверхности (ликвидируют впадины, бугры, забутовывают трещины отрыва и т.д.).

Мероприятия по дренированию подземных вод назначают для снижения уровня грунтовых вод и уменьшения фильтрационного давления, уменьшения дебита подземных вод, удаления гравитационной воды из оползневого массива, сбора и удаления выклинивающихся на поверхность подземных вод.

С помощью дренажных мероприятий невозможно полностью осушить грунты на поверхности скольжения, особенно при глубоком ее расположении, малой мощности подземных потоков, трещиноватости толщи и жильном характере грунтовых вод.
Для оползней срезания и контактных оползней общую устойчивость оползневого тела следует повышать снижением уровня грунтовых вод и фильтрационного давления. Для поверхностных сплывов, оплывин и оползней-потоков, смешение которых происходит в виде вязкой массы, следует стремиться к полному перехвату грунтовых вод и осушению тела оползня.

На оползневых участках и склонах подземные воды перехватывают, устраивая:
горизонтальные - трубы, дренажные прорези, галереи, скважины-дрены;
вертикальные - колодцы, сквозные и забивные фильтры;
комбинированные дренажи;
пластовые дренажи и каптаж источников.
Конструкции противооползневых дренажей следует назначать на основе гидрологических расчетов, определяющих положение кривой депрессии, глубину заложения дренажа, приток воды к дренажной системе, водопоглощающую способность дрен, расход дренажных вод и пр.

Подземные воды целесообразно перехватывать выше оползневого участка в несмещенной части склона или в голове оползня на границе между несмещенными и сползшими породами. При неглубоком залегании (до 5 м) водоупорного слоя применяют горизонтальные трубчатые дренажи с диаметром труб не менее 15 см.

Для снятия гидростатического и фильтрационного давлений грунтовых вод, а также для отвода их из мест скопления в теле оползневых склонов или в откосах глубоких выемок следует использовать горизонтальные скважины-дрены из перфорированных обсадных труб диаметром (5-10 см.), вдавливаемых в пробуренные горизонтальные или наклонные скважины (10-15 см.) в местах понижения поверхности водоупорного слоя.
Скважины-дрены можно сочетать с вертикальными дренажными колодцами, что позволит обеспечить отвод воды из песчано-глинистых отложений значительной мощности, содержащих большое количество отдельных линзовых бессточных скоплений подземных вод.

Вертикальный дренаж (дренажные колодцы) применяют для снятия гидростатического и фильтрационного давления нескольких водоносных горизонтов, залегающих на глубине более 6-8 м и перекрытых толщей слабоводопроницаемых пород. Колодцы с фильтрующей засыпкой целесообразно применять в грунтах с коэффициентом фильтрации не менее 0,5-1 м/сутки и закладывать на пониженных отметках подошвы водоносных горизонтов, где происходит скопление грунтовых вод.

На закрепленных оползневых склонах и оползневых террасах в местах выклинивания подземных вод, не выдержанных по простиранию, рекомендуется устраивать пластовые дренажи, состоящие из однослойного или многослойного грунтонепроницаемого дренажного фильтра толщиной не менее 15-20 см.

Дренажные воды следует отводить на устойчивую часть склона ниже земляного полотна до тальвегов или меженных урезов воды в водоемах.

Неорганизованный сброс дренажных вод непосредственно на склоны или террасы не допускается.

Для осушения водонасыщенных поверхностных отложений небольшой мощности, залегающих в основании проектируемой насыпи, необходимо предусмотреть, срезку неустойчивого слоя, нарезку уступов на поверхности коренных пород и отсыпку насыпи из дренирующего материала.

Для осушения водонасыщенных покровных отложений значительной мощности, залегающих в основании проектируемой насыпи, следует использовать каменные дренажные контрфорсы, заглубленные в коренные породы. При этом дренажные контрфорсы не только снижают гидростатическое и фильтрационное давление, но и повышают сопротивление сдвигу насыпи по коренным породам. Дренажные траншеи устраивают перпендикулярно оси насыпи шириной от 1,2 до 1,5 м. Расстояние между ними назначают по расчету из условия обеспечения устойчивости насыпи.

Мероприятия по защите от выветривания должны предусматривать защиту поверхности склона при его террасировании, а также поверхности откосов глубоких выемок в грунтах, подверженных интенсивному выветриванию (сланцы, переувлажненные глины и лессовидные суглинки и т.д.). Меры защиты от выветривания должны быть зональными, поскольку зависят от характера ландшафтных зон.

Наиболее распространенными мерами зашиты являются: одерновка, посев трав, насаждения, замену грунта, защитные покрытия, решетчатые конструкции, а для полускальных грунтов - торкретирование или устройство одевающих стенок.

Уменьшение крутизны склонов и откосов способствует устранению одной из главных причин, вызывающих оползни, - изменению напряженного состояния пород в результате уменьшения сдвигающих сил или увеличения пассивных сил.

Уменьшение крутизны откоса срезкой активной части тела оползня и укладкой в зоне выпора наиболее эффективно при значительных углах внутреннего трения грунта, в процессе борьбы с оползнями, имеющими криволинейную поверхность скольжения.

Баланс грунтовых масс можно изменять: срезкой грунтовых масс в активной части оползня и укладкой их у подножия оползня или удалением в отвалы;
разработкой грунтов в карьерах и укладкой у подножия оползня в месте ожидаемого выпирания;
уменьшением крутизны и террасированием склонов и откосов;
удалением всего неустойчивого массива грунта.

Необходимый объем срезки земляных масс в активной части оползня или величину пригрузки зоны выпора банкетом определяют с расчетом оценки устойчивости.

Перед выполнением работ по срезке земляных масс необходимо защитить участок от поверхностных и грунтовых вод устройством нагорных канав и дренажных сооружений, расположенных выше головы оползня.

Уменьшение крутизны откосов земляного полотна способствует уменьшению сдвигающих сил, возникающих в откосах насыпей и выемок. Это мероприятие наиболее эффективно для грунтов с высоким значением угла внутреннего трения и при крутизне склонов до 1:3.

При большей крутизне склонов целесообразно использовать террасирование откосов выемок и применять подпорные стенки или контрфорсы для откосов насыпей.

Террасирование следует приурочивать к отметкам кровли наиболее прочных пород и к местам массового выклинивания подземных вон. Ширина террас должна удовлетворять требованиям общей устойчивости оползневого склона к условиям производства работ (не менее 4-6 м). На бермах устраивают укрепленные водоотводные канавы, а в местах выхода подземных вод - дренажи и каптажи.

Полное удаление оползающей массы целесообразно при небольших объемах смещающихся масс (сплывы и оплывины) и плоской поверхности скольжения.

Работы по срезке оползневых склонов следует, как правило, вести в направлении сверху вниз.

Порядок работ, длину и глубину подрезки, длину захваток при траншейных работах следует назначать с таким расчетом, чтобы локальная подсечка не вызвала нарушения устойчивости склона.

Удерживающие противооползневые сооружения наиболее целесообразны для укрепления оползневых участков, когда другие мероприятия не позволят достигнуть требуемого коэффициента запаса устойчивости. Во всех случаях устройство удерживающих сооружений необходимо совмещать с мероприятиями по дренированию подземных вод и осушению тела оползня.

К удерживающим противооползневым сооружениям относятся сооружения и конструкции, воспринимающие оползневое давление смещающихся грунтовых масс и предназначенные для повышения коэффициента устойчивости оползневого массива, расположенного выше проектируемого удерживающего сооружения.

К ним относятся: железобетонные сваи, забивные и буронабивные с ростверком или без него; сваи-шпопки пересекающие ослабленную зону и заделанные в прочную, устойчивую породу; подпорные стены и контрфорсы, а также анкерные конструкции.

Конструкцию, размещение и количество удерживающих сооружений на оползневом склоне следует назначать с учетом инженерно-геологических условии оползневого участка, результатов расчетов устойчивости склона и при условии обеспечения требуемого коэффициента запаса устойчивости склона.

Противооползневые удерживающие сооружения необходимо рассчитывать по прочности и деформативности.

Расчетная схема и схема нагрузки для удерживающих сооружений глубокого заложения должны учитывать:
условия работы конструкции в пределах толщи оползневых накоплений;
жесткость конструктивных элементов и допускаемые величины смещений частей конструкции;
силовое воздействие с верховой стороны склона на участке от поверхности склона до поверхности скольжения в виде эпюры оползневого давления;
силовое воздействие с низовой стороны удерживающего сооружения в виде эпюры давления отпора, в случае если коэффициент запаса устойчивости оползневого блока, расположенного за сооружением, не более 1,3;
условия заделки нижней части удерживающего сооружения в устойчивые породы;
усилия от вертикальной нагрузки, которую может воспринимать удерживающее сооружение.

Глубину заделки свай ниже поверхности смешения оползня назначают применительно к расчетным схемам опор глубокого заложения.

Подпорные стены можно применять для удержания небольших оползней, когда оползневое давление незначительно превышает распор призмы обрушения. При больших величинах оползневого давления вместо одной тяжелой стены следует разместить несколько ярусов более легких противооползневых стен, рассчитанных на соответствующую часть оползневого давления,

Расчеты устойчивости и прочности подпорных стен следует выполнять на основе нормативных документов с учетом:
сдвига в сторону падения склона по плоскости контакта фундамента с основанием;
сдвига по расчетной линии скольжения;
глубинного сдвига ниже подошвы фундамента.

Противооползневые контрбанкеты (контрфорсы) применяют для усиления контрфорсных частей оползневых склонов повышения общей устойчивости оползневых склонов.. Протяженность контрбанкета, размеры и очертания его профиля назначают по условиям устойчивости всего оползневого склона и самого контрбанкета.

Противооползневые анкерные конструкции позволяют:
повышать устойчивость подпорных стенок и свайных конструкций путем частичной их разгрузки от оползневого давления;
воспринимать оползневое давление самостоятельно.

Анкерные конструкции целесообразны при наличии прочных и устойчивых коренных пород, при достаточной прочности (несущей способности) оползневых накоплений. Особенно эффективны анкерные конструкции для укрепления покровных делювиальных или пролювиальных отложений, содержащих свыше 30-40% крупнозернистого материала.

Для изменения физико-механических свойств грунта целесообразно применять цементацию, силикатизацию, обжиг грунта. Цементация и силикатизация могут быть полезными при борьбе с оползнями, вызванными суффозионным и процессами (вынос песка из толщин откоса и пр.). Песчаные слои можно закреплять инъецированием жидкого стекла или раствора портландцемента.

Эффективным противооползневым мероприятием для укрепления оползней в лессовидных грунтах и упрочения слабых глинистых прослоек является закрепление их обжигом и прогреванием. Грунты обжигают через скважины диаметром 20 см, используя для этого герметические форсунки, устанавливаемые в устье скважины. При соответствующем расположении скважин путем обжига можно получить массив достаточно прочного укрепленного грунта. Размеры укрепляемого массива определяют на основании расчетов устойчивости склона.

Эффективность применения того или иного противооползневого мероприятия зависит от точности учета местной обстановки, возможной формы нарушения устойчивости, природы оползневого процесса и условий работы склона.

Читайте также: