СВОД ПРАВИЛ
CODE OF PRACTICE
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
ENGINEERING GEOLOGICAL SITE INVESTIGATIONS FOR CONSTRUCTION
СП 11-105-97
Часть II. Правила производства работ в районах развития опасных
Геологических и инженерно-геологических процессов
Дата введения 2001-01-01
УДК624.131
ПРЕДИСЛОВИЕ
РАЗРАБОТАН Производственным и научно-исследовательским институтом по инженерным изысканиям в строительстве (ПНИИИС) Госстроя России, МГСУ, Научно-производственным центром «Ингеодин» при участии ТОО «ЛенТИСИЗ», кафедры инженерной геологии МГГА, АО «Институт Гидропроект».
ВНЕСЕН ПНИИИСом Госстроя России.
ОДОБРЕН Управлением научно-технических и проектно-изыскательских работ Госстроя России (письмо от 25.09.00 № 5-11/88).
ПРИНЯТ и ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ с 1 января 2001 г. впервые.
ВВЕДЕНИЕ
Свод правил по инженерно-геологическим изысканиям для строительства (Часть II. Правила производства работ в районах развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов) разработан в развитие обязательных положений и требований СНиП 11-02-96 «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения» и в дополнение СП 11-105-97 «Инженерно-геологические изыскания для строительства» (Часть I. «Общие правила производства работ»).
Согласно СНиП 10-01-94 «Система нормативных документов в строительстве. Основные положения» настоящий Свод правил является федеральным нормативным документом Системы и устанавливает общие технические требования и правила, состав и объемы инженерно-геологических изысканий, выполняемых на соответствующих этапах (стадиях) освоения и использования территории: разработка предпроектной (в том числе градостроительной) и проектной документации, строительство (реконструкция), эксплуатация и ликвидация (консервация) предприятий, зданий и сооружений в районах развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов.
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящий Свод правил (часть II) устанавливает дополнительные к положениям СП 11-105-97 (часть I) правила производства инженерно-геологических изысканий в районах развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов (склоновых процессов, карста, переработки берегов водохранилищ, селей, подтопления) для обоснования проектной подготовки строительства*, а также инженерно-геологических изысканий, выполняемых в период строительства, эксплуатации и ликвидации объектов.
_________
Проектная подготовка строительства включает в себя: разработку предпроектной документации — определение цели инвестирования, разработку ходатайства (декларации) о намерениях, обоснования инвестиций в строительство, градостроительной документации, а также проектной и рабочей документации строительства новых, расширения, реконструкции и технического перевооружения действующих предприятий, зданий и сооружений.
Инженерно-геологические исследования опасных геологических и инженерно-геологических процессов в районах распространения многолетнемерзлых грунтов следует выполнять в соответствии с СП 11-105-97 (часть IV), а в сейсмических районах — частью VI указанного свода правил.
При инженерно-геологических изысканиях в районах развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов следует учитывать, что при составлении прогноза их развития и активизации, как правило, нельзя ограничиваться только участком, в пределах которого намечено строительство объекта. Для установления закономерностей развития процесса в большинстве случаев необходимо проведение исследований на прилегающей территории, границы которой устанавливаются в программе изысканий с учетом конкретных инженерно-геологических условий и характера проектируемого строительства. Кроме того, при изысканиях под сооружения повышенного уровня ответственности и при отсутствии соответствующего опыта изысканий и проектирования в аналогичных условиях рекомендуется привлекать специализированные научно-исследовательские организации для консультаций, проведения отдельных видов исследований и выполнения прогноза и моделирования. Программу изысканий в районах развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов следует согласовывать с заказчиком, а в необходимых случаях и с организацией, разрабатывающей проект сооружений и мероприятий инженерной защиты территорий, зданий и сооружений.
Настоящий документ устанавливает состав, объемы, методы и технологию производства инженерно-геологических изысканий в районах развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов и предназначен для применения юридическими и физическими лицами, получившими в установленном порядке лицензию на их производство и осуществляющими деятельность в области инженерных изысканий для строительства на территории Российской Федерации.
НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
В настоящем Своде правил (часть II) наряду с ссылками на нормативные документы, указанными в СП 11-105-97 (часть I), дополнительно использованы ссылки на следующие нормативные документы:
СП 11-103-97 «Инженерно-гидрометеорологические изыскания для строительства».
СП 11-104-97. «Инженерно-геодезические изыскания для строительства».
СНиП 3.07.01-85 «Гидротехнические сооружения речные».
СН 518-79 «Инструкция по проектированию и строительству противоселевых защитных сооружений». М.: Стройиздат, 1981.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
При инженерно-геологических изысканиях следует использовать термины и определения в соответствии с приложением А.
Общие положения
4.1.1. К наиболее распространенным опасным склоновым процессам следует относить оползни, обвалы, осыпи, представляющие собой смещение масс горных пород на склоне под действием собственного веса и различных воздействий (гидродинамического, вибрационного, сейсмического и др.).
Под оползнями понимается движение (скольжение, вязкопластическое течение) масс пород на склоне, происходящее без потери контакта между смещающейся массой и подстилающим неподвижным массивом. Следует выделять оползни современные и древние (открытые, погребенные).
Под обвалами и осыпями понимается обрушение (опрокидывание, падение, качение) масс горных пород на склоне (в виде крупных и мелких глыб — обвалы; щебня и дресвы — осыпи) в результате их отрыва от коренного массива.
4.1.2. К оползнеопасным и обвало-, осыпеопасным следует относить склоны, на которых происходят или ранее происходили оползневые и обвально-осыпные процессы.
К потенциально оползнеопасным и обвало-, осыпеопасным следует относить склоны, на которых возможно развитие указанных процессов при прогнозируемом воздействии природных и (или) техногенных факторов.
4.1.3. Для оценки устойчивости склона инженерно-геологические изыскания следует проводить, как правило, на всей площади опасного (потенциально опасного) склона и прилегающих к его верхней бровке и подошве зон (до предполагаемой границы устойчивой части склона), а для береговых склонов — с обязательным охватом их подводных частей, в том числе в случаях, когда территория проектируемого объекта занимает только часть склона.
_________
Здесь и далее в тексте при ссылках на пункты, разделы, таблицы и приложения имеется в виду настоящий Свод правил.
Границы обследуемой территории необходимо определять с учетом ожидаемого негативного техногенного воздействия (при хозяйственном освоении площадки проектируемого строительства и прилегающей территории) и развития оползне- и обвалообразующих процессов (боковой и донной эрозии, абразии, выветривания и др.)
4.1.4. При изысканиях на оползне— и обвалоопасных склонах необходимо устанавливать в соответствии с табл. 4.1 типы и подтипы склоновых процессов по механизму смещения пород, условия их возникновения и характер проявления, а также выявлять взаимосвязь оползневых деформаций с рельефом, геологическим строением, воздействием подземных вод, геологическими и инженерно-геологическими процессами (эрозия, абразия, выветривание, подтопление, осушение и др.), а также с результатами хозяйственной деятельности (подрезка, пригрузка склонов, изменение уровня подземных вод, уничтожение древесной растительности, динамические нагрузки и т.п.).
При изысканиях на потенциально оползневых склонах типы оползней следует устанавливать по аналогии (по инженерно-геологическим условиям), с учетом прогнозируемых воздействий (природных и техногенных).
Таблица 4. 1
| Типы опасных склоновых процессов (по механизму смещения пород) | Подтипы | Характеристика пород основного деформируемого горизонта (ОДГ) | Характер проявления |
| Оползни сдвига (скольжения) | Инсеквентные (срезающие) | Глинистые (реже выветрелые полускальные и скальные) породы, массивные или слоистые, с пологим, или обратным падению склона залеганием слоев | Отрыв и смещение блоков пород по вогнутой криволинейной поверхности с одновременным их запрокидыванием |
| Консеквентные (соскальзывающие) | Прослои глинистых пластичных грунтов в толще более прочных грунтов и поверхности ослабления, наклоненные в сторону падения склона | Смещение массива или блоков пород по поверхностям ослабления | |
| Оползни выдавливания | — | Глинистые, преимущественно пластичные | Выдавливание грунта из-под подошвы прибровочного уступа склона и его смещение совместно с ранее образовавшимися на склоне оползневыми накоплениями |
| Оползни вязкопластические | Оползни-потоки Сплывы (оплывины) | Глинистые, малоуплотненные и слаболитифицированные, пластичные | Вязкопластическое течение массы грунта: по ложбинам — оползни-потоки, вытянутой по оси оползания формы в плане; на увлажненных крутых уступах — сплывы; в пределах зоны сезонного промерзания при оттаивании — оплывины |
| Оползни гидродинамического разрушения | Суффозионные Гидродинамического выпора | Водонасыщенные песчаные и глинистые пылеватые грунты | Отрыв оползневого тела или обрушение суффозионной ниши с последующим растеканием сместившейся водонасыщенной массы |
| Оползни внезапного разжижения | Несейсмогенного разжижения Сейсмогенного разжижения | Слабоуплотненные глинистые и песчаные водонасыщенные грунты, подверженные быстрому разупрочнению при динамических воздействиях | Разжижение при динамическом воздействии (техногенном сотрясении или сейсмических толчках) и быстрое вязкое течение разжиженного грунта по уклону рельефа |
| Обвалы и вывалы | — | Скальные, полускальные и глинистые твердые трещиноватые породы | Отрыв от крутых уступов (откосов) крупных блоков (обвалы) или отдельных глыб грунта (вывалы) с последующим быстрым смещением (свободным падением или качением) |
| Осыпи | — | Скальные и полускальные выветрелые, песчаные и твердые глинистые породы | Отрыв от обнаженной поверхности уступа (откоса) и скатывание к его основанию мелких обломков породы |
Примечание — Возможны промежуточные типы опасных склоновых процессов, а также наличие сложного (комбинированного) механизма их проявления.
4.1.5. Выполнение инженерно-геодезических и инженерно-гидрометеорологических работ при выполнении комплексных инженерных изысканий для строительства в районах распространения склоновых процессов следует осуществлять согласно СП 11-103-97 и СП 11-104-97
Предпроектной документации
4.3.1. При инженерно-геологических изысканиях в районах развития склоновых процессов для разработки предпроектной документации дополнительно к требованиями пп. 6.3-6.5 СНиП 11-02-96, пп. 6.1-6.17 СП 11-105-97 (часть I) необходимо устанавливать:
наличие, распространение и ориентировочные (предварительные) границы зон (площадей) развития склоновых процессов, а также интенсивность и глубину их развития;
причины, факторы и условия возникновения или активизации склоновых процессов;
приуроченность процессов к определенным формам рельефа, геоморфологическим элементам, гидрогеологическим условиям, типам грунтов, видам и зонам техногенного воздействия;
типы и подтипы оползневых и обвальных смещений (табл. 4.1), масштабность проявления (табл. 4.3);
стадии (фазы) развития оползневого процесса (ориентировочно) в соответствии с табл. 4.2;
предварительную оценку возможности возникновения склоновых процессов под воздействием природных факторов и при строительном освоении территории, а также оценку характера и интенсивности их развития;
основные направления инженерной защиты от опасных склоновых процессов с учетом хозяйственного освоения территории, а также рекомендации по проведению инженерно-геологических изысканий на последующих стадиях проектирования.
4.3.2. При инженерно-геологических изысканиях для разработки обоснований инвестиций в строительство предприятий, зданий и сооружений в соответствии с положениями СП 11-105-97 (часть I) инженерно-геологическую съемку следует выполнять в масштабах 1:25000-1:10000. В случаях проведения инженерно-геологических изысканий в районах развития интенсивных склоновых процессов для сложных и ответственных объектов допускается выполнение инженерно-геологической съемки в масштабе 1:5000.
При определяющем влиянии инженерно-геологических условий на проектные решения допускается при соответствующем обосновании в программе изысканий по согласованию с заказчиком выполнять инженерно-геологические изыскания по нормам для стадии разработки проекта.
4.3.3. При изысканиях для предпроектной документации в районах развития склоновых процессов следует в соответствии с пп. 4.2.2 и 4.2.3 осуществлять сбор материалов изысканий и исследований прошлых лет, дешифрирование имеющихся аэрокосмоматериалов, а также анализ топографических карт и планов, в том числе прилегающей территории.
4.3.4. Инженерно-геологическое районирование территории рекомендуется проводить по естественно-историческим признакам и признакам устойчивости склонов на основе историко-геологического и сравнительно-геологического методов. При районировании следует выделять зоны, отличающиеся природными условиям формирования деформаций склона и категориями качественной оценки их устойчивости (устойчивые, условно-устойчивые и неустойчивые), а также различной степенью благоприятности для строительного освоения (благоприятные, ограниченно благоприятные, неблагоприятные).
Показатели степени развития оползней (площадная пораженность территории, объем захваченных пород при разовом проявлении, скорость смещения и др.) следует определять с учетом категории опасности природных процессов согласно СНиП 22-01-95 (приложение Б).
4.3.5. Для оценки устойчивости склонов с учетом прогнозируемых изменений природных и техноприродных условий при изысканиях для предпроектной документации метод аналогии следует применять в качестве основного.
Качественную оценку устойчивости склонов, в том числе прогноз устойчивости, следует осуществлять с учетом генетического типа склоновых процессов, характера рельефа, возраста и стадии формирования склонов и их морфологических элементов. В качестве аналогов следует использовать другие склоны района, сходные по инженерно-геологическим условиям и техногенным факторам строительного освоения территории.
4.3.6. В техническом отчете об инженерно-геологических изысканиях должны быть охарактеризованы выявленные региональные закономерности в распространении склоновых процессов и их связь с различными стратиграфическими, петрографо-литологическими, генетическими комплексами коренных пород и четвертичных отложений, особенностями тектонического строения, гидрогеологическими условиями, другими геологическими явлениями и техногенными факторами, воздействующими на склон.
В техническом отчете также следует приводить обоснование инженерно-геологического районирования территории и характеристику выделенных таксономических единиц районирования (зон).
В РАЙОНАХ РАЗВИТИЯ КАРСТА
Общие положения
5.1.1. Под карстом следует понимать совокупность геологических процессов и явлений, вызванных растворением подземными и (или) поверхностными водами горных пород и проявляющихся в образовании в них пустот, нарушении структуры и изменении свойств.
Карстовый процесс сопровождается размывом пород, суффозией, деформациями поверхности земли и оснований зданий и сооружений (провалы, оседания, воронки), изменением свойств грунтов покрывающей толщи, формированием особого характера циркуляции и режима подземных и поверхностных вод и специфического рельефа местности.
5.1.2. К районам развития карста следует относить территории, в пределах которых распространены водорастворимые горные породы (известняки, доломиты, мел, гипсы, ангидриты, каменная соль и т.п.) и имеют место или возможны поверхностные и (или) подземные проявления карста.
5.1.3. К карстовым деформациям земной поверхности следует относить: провалы, локальные и общие оседания территории, а также коррозию (растворение) поверхности карстующихся пород.
Карстовым провалом считается обусловленное развитием карстового процесса катастрофически быстрое обрушение земной поверхности (или основания фундамента) с образованием в ней ямы (воронки). Следует различать типы карстовых провалов: карстово-обвальные, карстово-суффозионные и смешанные (карстово-суффозионно-обвальные).
Карстово-обвальные провалы возникают при наличии на малой глубине достаточно крупной полости с ослабленной, готовой к обрушению кровлей.
Карстово-суффозионные провалы происходят в результате перемещения фильтрующейся водой песчано-глинистого материала из покрывающих пород в карстовые полости и (или) расширенные трещины.
К локальным оседаниям следует относить постепенные опускания земной поверхности и слагающих ее грунтов, имеющие поперечник (диаметр) не более нескольких десятков метров.
Провалы и локальные оседания возникают поодиночке или группами. Они подразделяются на первичные, происходящие на новом месте, и повторные. В результате первичных образуются новые карстовые воронки, а повторные провалы и локальные оседания вызывают последующее углубление и расширение этих воронок. Провалы и локальные оседания могут чередоваться друг с другом и повторяться многократно на одном и том же месте или поблизости.
К общим оседаниям следует относить постепенные опускания обширных участков земной поверхности.
5.1.4. Среди поверхностных карстовых форм следует различать: воронки — замкнутые впадины, образующиеся и растущие в результате провалов и локальных оседаний грунта, слагающего земную поверхность; карры — формы поверхностного растворения горных пород; поноры — трещины, поглощающие воду; сложные карстово-эрозионные впадины (овраги, котловины и др.) — формирующиеся за счет взаимодействия провалообразования и эрозии; мульды оседания — понижения, вызванные общим оседанием земной поверхности.
К подземным карстовым формам относятся: расширенные растворением (раскарстованные) трещины; поры растворения (до 2 мм); каверны (от 2 до 20 мм); разнообразные полости (в том числе, пещеры); разрушенные и разуплотненные зоны; поверхности растворения слоев карстующихся пород; нарушения залегания горных пород в результате их сдвижения и обрушения над карстовыми полостями, разрушенными и разуплотненными зонами; воронки и другие карстовые формы погребенного палеорельефа земной поверхности.
К связанным с карстом особенностям гидрологических и гидрогеологических условий относятся: крайне неоднородная и нередко весьма высокая водопроницаемость закарстованных пород; неравномерность распределения и режима поверхностного и подземного стока; наличие очагов интенсивного поглощения поверхностных вод, утечек из водохранилищ и внезапных больших водопритоков в горные выработки и котлованы.
5.1.5. По составу закарстованных пород следует выделять три типа карста: карбонатный (труднорастворимые породы — известняк, доломит, мел, мрамор); сульфатный (среднерастворимые породы — гипс, ангидрит) и хлоридный, или соляной (легкорастворимые породы — галит, сильвин, карналлит). По условиям залегания необходимо различать два вида карста: открытый — карстующиеся породы залегают с поверхности и покрытый (имеющий преимущественное распространение на территории России) — карстующиеся породы покрыты сверху нерастворимыми породами.
По отношению к подземным водам карстующиеся породы следует подразделять на залегающие в зоне аэрации, в зоне водонасыщения, а также в переходной зоне колебания уровня карстовых вод, которая в определенных условиях может составлять десятки метров и являться определяющей для оценки карстоопасности.
По времени образования различаются древний карст, завершивший свое развитие (и, как правило, погребенный под более молодыми отложениями) и современный карст, проявляющий себя в образовании новых карстовых форм.
Оживление древнего карста вызывается двумя причинами:
интенсивными современными тектоническими движениями (поднятием) или изменениями гидрогеологических и гидротермических условий территории при техногенных воздействиях, что приводит к возобновлению растворения горных пород;
изменением напряженного состояния и физико-механических свойств горных пород, покрывающих завершившие свое развитие подземные карстовые формы, их гидродинамическим разрушением и выносом мелкого материала (суффозией), а также динамическими воздействиями, что приводит к образованию поверхностных карстовых форм.
Следует также выделять территории с потенциально возможным проявлением карста в определенных природно-техногенных условиях.
5.1.6. При производстве изысканий в районах развития карста в труднорастворимых карбонатных породах основное внимание должно быть направлено на выявление уже сформировавшихся карстовых форм (их положения и параметров), поскольку время, необходимое для образования новых значительных по размеру карстовых пустот, не соизмеримо, как правило, со сроком службы инженерных сооружений. Наряду с выявлением крупных карстовых форм, следует уделять особое внимание изучению сети раскарстованных трещин, резко повышающих водопроводимость массива, особенно при возможности утечек промышленных вод, обогащенных кислотами, органическими соединениями и другими токсикантами, которые могут ускорить развитие карста и вызвать загрязнение водоносных горизонтов.
При изысканиях на участках развития доломитового карста необходимо выявлять наличие доломитовой муки, её мощность и свойства, возможность выноса напорной фильтрацией, наличие ослабленных зон, обусловливающих неоднородность естественных оснований и общую неоднородность массива, особенно при проектировании отстойников, хвостохранилищ и водоёмов любого типа.
При изысканиях в районах распространения мелового карста, особенно в толщах писчего мела, представленных пестрым чередованием рыхлых разностей мела и мелоподобных мергелей, необходимо детальное изучение приразломных зон дробления, участков повышенной трещиноватости, где карстовые явления развиваются весьма активно, с образованием многочисленных подземных пустот типа «лисьих нор» и карстовых провалов. Следует учитывать, что меловые породы в значительной степени чувствительны к различным техногенным воздействиям: при сосредоточенных утечках водопроводных и кислых сточных вод происходит быстрое разрушение мела, с превращением его в пластичную или текучую массу.
При производстве изысканий в районах развития сульфатного карста необходимо учитывать относительно высокую скорость процесса растворения (несколько лет или десятилетий), соизмеримую со сроком службы сооружений. В связи с этим требуется изучение не только существующих карстовых форм, но также условий и скорости растворения пород. Гипсы и ангидриты в основном слабо трещиноваты (трещины редкие, большей частью закрытые) и имеют незначительную пористость. Карст развивается крайне неравномерно — по контактам с водопроницаемыми породами и по редкой неравномерной системе трещин. В кровлю гипсово-ангидритовых толщ карст обычно проникает на глубину от нескольких до 10-15 м. На поверхности кровли растворимых пород возможно образование сплошных карстовых полостей пластового характера.
При изучении хлоридного (соляного) карста для оценки интенсивности процесса особое внимание следует уделять изучению режима подземных вод (активности водообмена, насыщенности соляных растворов), а также соляно-купольной тектоники. При этом следует учитывать, что в случаях доступа ненасыщенных вод к соляным толщам, происходит быстрое растворение пород, при этом образуются крупные провалы, происходит общее оседание земной поверхности с формированием мульд оседания, вызывающее массовые деформации и разрушения зданий и сооружений.
5.1.7. В районах покрытого карста при выполнении изысканий для всей покрывающей толщи необходимо устанавливать: геологическое строение, литологический состав, состояние, свойства пород, гидрогеологические условия и наличие проявлений карста, к которым относятся разнообразные полости, размытые фильтрующейся водой трещины, колодцы (жерла) размыва, оседания и обрушения пород, разрушенные и разуплотненные зоны, нарушения залегания горных пород в результате их сдвижения и обрушения.
В районах с покрывающей толщей, сложенной нерастворимыми, преимущественно глинистыми водонепроницаемыми породами, необходимо изучать и оценивать степень их водопроницаемости и защитную способность в отношении проявления карста на земной поверхности. Мощность толщи, как правило, обеспечивающей защиту от возможности проявления карста на земной поверхности, может изменяться от 10-30 м (при выдержанной мощности плотных глин, с отсутствием линз и прослоев песка, супеси, водоносных суглинков, трещин и других нарушений) до 60-100 м (при наличии в покрывающей толще слоев песков, песчаников, мергелей, а также тектонических нарушений).
Наиболее опасными являются площади, покрытые водопроницаемыми отложениями, представленными гравелистыми грунтами, песками, супесями. Наиболее интенсивно развит карст в приречных зонах (на террасах, склонах долин, в краевых частях водоразделов), где покрывающие отложения частично или полностью размыты. Развитию карста способствуют также высокие градиенты подземного потока и выходы подземных вод в руслах рек и береговых откосах.
В несвязных, преимущественно водопроницаемых покрывающих породах (гравелистых грунтах, песках, супесях и др.) возможно развитие карстово-суффозионных процессов с вмыванием в карстовые полости рыхлого материала, перекрывающего карстующиеся породы, и образованием на поверхности воронок значительных размеров, что может повлечь за собой деформации и разрушение зданий и сооружений. Образование карстово-суффозионных воронок может происходить катастрофически быстро и завершаться в течение нескольких часов или дней. Карстово-суффозионные процессы часто возникают на застроенных территориях в результате изменения гидродинамической обстановки в связи с длительными откачками подземных вод.
5.1.8. Древний или погребенный карст может быть приурочен к разным стратиграфическим комплексам и встречаться на разной глубине от поверхности. В некоторых районах он образует несколько этажей карстовых форм, выраженных в различной степени. Древние карстовые полости в большинстве случаев заполнены продуктами выветривания или материалом, вмытым в них с поверхности. Реже встречаются открытые карстовые полости.
5.1.9. В орогенных зонах развитие карста контролируется тектоническим строением территории. При проведении инженерно-геологических изысканий должна быть установлена связь карста с определенными стратиграфическими горизонтами и литологическими разностями пород, а также с различными видами тектонических дислокации. Особую опасность представляют разрывные нарушения, вдоль которых в растворимых породах нередко формируются мощные карстовые зоны, распространяющиеся на большую глубину.
5.1.10. При изысканиях в районах развития карста необходимо учитывать, что активность всех типов карста в большой степени зависит от хозяйственной деятельности: вырубка лесов, распашка земель, выпас скота, нарушающие цельность растительного покрова, а также проходка горных выработок, котлованов, траншей под газо— и нефтепроводы, изменение химического состава и температуры подземных вод за счет сброса неочищенных и полуочищенных промышленных, бытовых и сельскохозяйственных стоков, изменение динамики и химического состава подземных вод при разработках полезных ископаемых, появление .избыточных напоров и градиентов вертикальной фильтрации при подтоплении, создании водозаборов, закачке в недра промстоков и пр.
5.1.11. Основными задачами инженерно-геологических изысканий в карстовых районах являются:
установление степени опасности воздействия карста на сооружения, экологическую и социально-экономическую обстановку (включая психологические, эстетические и другие аспекты);
составление прогноза развития карста на период строительства и эксплуатации проектируемых объектов;
определение возможности активизации карста в процессе эксплуатации проектируемых объектов под влиянием техногенных воздействий;
выработка общей стратегии и конкретных рекомендаций для проектной подготовки мероприятий по противокарстовой защите (ПКЗ).
5.1.12. При проведении изысканий на закарстованных территориях не рекомендуется привлекать юридические организации и физические лица, использующие в своих работах способы, базирующиеся на субъективных оценках развития карста (экстрасенсорика, биолокация, лозоходство и т.п.).
Общие положения.
6.1.1. Под переработкой берегов водохранилищ следует понимать результат совокупного воздействия гидрометеорологических, геологических и инженерно-геологических процессов (абразия, эрозия, оползни, карст, суффозия, образование и перемещение вдольбереговых отмелей, пересыпей и др.), приводящих к деформированию береговых склонов и прибрежных территорий.
Правила настоящего раздела распространяются на изыскания в пределах участков переработки берегов существующих водохранилищ, а также в пределах предполагаемой прибрежной полосы (по линии нормального подпорного уровня — НПУ) проектируемых водохранилищ и других водоемов. В последнем случае изыскания для обоснования предпроектной и проектной документации следует выполнять в соответствии с положениями СП 11-105-97 (часть I) и техническим заданием заказчика с установлением дополнительно по настоящим нормам размокаемости, размываемости, структурной прочности грунтов и других необходимых данных.
Требования к изысканиям на участках переработки берегов рек, которая происходит в результате русловых процессов, регламентируется СП 11-103-97.
6.1.2. Изыскания в районах развития процессов переработки берегов существующих водохранилищ следует выполнять для получения данных, необходимых для:
проектирования инженерной защиты эксплуатируемых на побережье объектов;
реконструкции существующих берегоукрепительных сооружений, в том числе и при аварийном их состоянии;
прогноза развития процессов переработки берегов существующих водоемов при обосновании предпроектной и проектной документации для строительства новых и реконструкции существующих объектов, расположенных полностью или частично в пределах опасного побережья.
6.1.3. Характер и интенсивность переработки берегов определяются взаимодействием гидрометеорологических, геологических, геоморфологических, гидрогеологических, техногенных факторов.
Переработка берегов водохранилищ в значительной степени определяется многочисленными гидрологическими факторами (колебания уровня воды в водохранилище, включая амплитуду колебаний и продолжительность стояния уровня в определенных интервалах, скорость его снижения и подъема в разные по водности годы; ветро-волновое воздействие; вдольбереговые течения; ледовые условия и др.), исследования которых выполняется в соответствии с СП 11-103-97.
Учитывая комплексный характер процессов переработки берегов, при их изучении совместно с инженерно-геологическими изысканиями должны выполняться инженерно-гидрометеорологические изыскания.
В настоящем разделе изложены требования к исследованиям геологических, геоморфологических, гидрогеологических факторов, из которых основными являются:
геологическое строение береговых склонов — литологический состав, условия залегания, наличие разрывных нарушений, характер и интенсивность трещиноватости, характер слоистости, состав и мощность рыхлых отложений, состояние, физико-механические свойства пород, включая их размокаемость и размываемость;
форма и размеры береговых склонов, глубина и рельеф дна прибрежной части водохранилища, генетические типы берегов, история их формирования и современное состояние;
другие опасные геологические процессы, вызванные или активизированные появлением водохранилища — выветривание пород, обрушения, осыпание, оползни, карст, суффозия, эрозия и др.;
гидрогеологические условия — наличие выходов подземных вод на береговых склонах, в их основании и на подводном склоне, их распространение, условия движения и разгрузки в разные фазы уроненного режима водохранилища;
характер растительности.
При наличии склоновых процессов и карста при их исследовании следует руководствоваться требованиями разделов 4 и 5.
6.1.4. Водохранилища следует подразделять на равнинные и горные.
Равнинные водохранилища характеризуются большой площадью водного зеркала, относительно малыми глубинами, небольшой амплитудой колебания уровня воды и преимущественно невысокими берегами, сложенными рыхлыми четвертичными или более древними осадочными породами невысокой или средней прочности.
Горные водохранилища создаются в межгорных котловинах, характеризуются сравнительно небольшой площадью водного зеркала, большими глубинами и высокими берегами, сложенными осадочными, метаморфическими и магматическими породами разной, но преимущественно высокой прочности.
6.1.5. Инженерно-геологические изыскания в районах развития процессов переработки берегов следует проводить в пределах береговых склонов и, как правило, на территории всей прибрежной зоны, где могут развиваться процессы подтопления, заболачивания, гибели лесов и др. Ширина зоны воздействия зависит от размера водохранилища, положения нормального подпорного уровня (НПУ) и амплитуды его колебаний относительно бровки берега и может изменяться от нескольких десятков метров до нескольких километров.
По размерам водохранилища подразделяются на: малые с площадью зеркала до 10 км2 и объемом до 0,1 км3, средние с площадью зеркала до 100 км2 и объемом до 1 км3 и крупные (включая очень крупные и крупнейшие) с площадью зеркала более 100 км2 и объемом более 1 км3.
6.1.6. При инженерно-геологических изысканиях в районах развития процессов переработки берегов следует учитывать ландшафтно-климатическую зональность, с которой связаны: ветровой режим (повторяемость ветров разных румбов, их скорость и продолжительность), длительность периода отсутствия ледового покрова, характер растительного покрова и другие факторы. Выделяются три характерных области: северная, охватывающая арктическую зону и тундру, средняя, совпадающая с лесной зоной и южная, отвечающая степной зоне.
В северной области продолжительность безледного периода не превышает 4-5 месяцев. Безлесные пространства не снижают скорости ветра и его воздействия на водную поверхность. Берега водохранилищ часто сложены многолетнемерзлыми породами.
В средней зоне длительность безледного периода увеличивается до 6-7 месяцев. Лесная растительность снижает силу ветра и закрепляет корневой системой береговые склоны, затрудняя их размыв.
В южной, степной зоне продолжительность безледного периода возрастает до 8-9 месяцев. Степная растительность не создает преград для деятельности ветра и образования высоких волн. Широко распространенные здесь глинистые породы часто обладают просадочными свойствами или склонностью к набуханию, что снижает их сопротивляемость размыву и размоканию. Это зона наиболее активного проявления абразионных процессов.
6.1.7. В пределах малых и средних водохранилищ, созданных в речных долинах (при искусственной запруде рек), следует выделять три участка:
верховой, наиболее узкий, с незначительным волновым воздействием; размыв берегов и отмелей в их подножьи происходит в основном за счет течения (боковой эрозии), как правило, в период паводков и летней сработки уровня;
средний, более широкий, где роль волновых процессов (абразии) возрастает, а эрозионных - снижается;
нижний, озеровидный, наиболее широкий, с преобладанием волновых процессов.
6.1.8. В комплексе процессов переработки берегов следует выделять доминирующие процессы. различающиеся по своему характеру и интенсивности развития: абразионный, денудационный, оползневой и абразионно-оползневой, абразионно-карстовый, абразионно-просадочный, аккумулятивный. Все они связаны между собой переходными формами.
Абразионный тип переработки берегов характерен для больших и средних водохранилищ, на которых формируется высокая волна. Их берега имеют значительную протяженность, высоту и крутизну, сложены породами, легко поддающимися разрушению и размыву (пески, супеси, суглинки, лессы, слабо сцементированные алевролиты, песчаники и др.). Абразия вызывается механическим воздействием волн (механическая абразия) и растворяющим действием воды (химическая абразия). Часто эти процессы идут совместно, ускоряя разрушение пород.
Денудационный тип переработки берегов имеет ограниченное распространение и характерен для берегов, сложенных прочными скальными породами, слабо поддающимися размыву. Интенсивность переработки определяется в основном процессами выветривания, сопровождающимися шелушением и осыпанием выветрелого материала и редкими обрушениями откосов, ослабленных системой трещин. Влияние водохранилища проявляется, как правило, в ускорении процессов выветривания за счет периодического замачивания и осушения пород, а также в удалении материала, образующегося у подножья склонов.
Оползневой и абразионно-оползневой типы переработки берегов отмечаются на участках с высокими и крутыми берегами, сложенными чередованием глинистых и водоносных песчаных отложений, легко вовлекаемых в оползневые смещения. Эти типы наиболее характерны для больших водохранилищ в глубоких речных долинах. Под действием волнений может происходить размыв языков оползневых тел в основании склонов.
Абразионно-карстовый тип переработки берегов развит на участках, сложенных растворимыми породами (гипсы, известняки, доломиты, писчий мел и др.). Колебания уровня воды в водохранилище приводят к периодическому затоплению и осушению в береговой зоне трещинно-карстовых пустот, растворению и размыву пород, выносу терригенного заполнителя. Наиболее активно (1-2 м отступания берега в год) процесс идет на участках, где берега на всю высоту сложены гипсом. В местах, где гипсы перекрыты карбонатными породами, последние при обрушении образуют глыбовый навал, замедляющий дальнейшее развитие процесса. В береговой полосе часто отмечаются провалы, образование карстовых воронок, а в местах, где карстующиеся породы перекрыты песками — карстово-суффозионные явления.
Абразионно-просадочный тип переработки характерен для берегов, сложенных лессовыми породами. Замачивание лессов в основании береговых откосов приводит к разрушению структуры породы, образованию глубоких волноприбойных ниш и нависающих карнизов. Обрушение склонов по столбчатой отдельности сопровождается образованием уступов и глыбового навала в их основании, который быстро размывается волнами. Процесс сопровождается формированием пологого бенча и выносом алевритово-глинистого материала в глубокую часть водохранилища, в связи с чем прибрежная отмель не образуется или образуется очень медленно. В результате процесс переработки лессовых берегов на больших водохранилищах может продолжаться, постепенно ослабевая, многие десятилетия.
Аккумулятивный тип переработки берегов наблюдается на участках с прибрежными мелководьями, низкими берегами и привносом твердого материала вдольбереговыми течениями. Распространен, как правило, на участках затопления плоских поверхностей пойм и низких надпойменных террас. При этом, часто сопровождается заболачиванием.
6.1.9. В развитии процесса переработки берегов следует выделять три стадии: активная, затухания процесса и динамического равновесия.
Активная стадия проявляется наиболее интенсивно на больших и средних водохранилищах, в начальный период их формирования, при затоплении оснований береговых склонов. Она сопровождается замачиванием и размоканием пород, выщелачиванием цемента, активным воздействием волнений, а нередко и течений, резким изменением термодинамической обстановки и напряженного состояния склонов, а также активизацией и развитием других опасных геологических процессов (оползни, обвалы, осыпи) и быстрым отступанием бровки берега. Одновременно в основании подмываемых склонов начинает формироваться наклонная абразионная площадка (бенч), сложенная размываемыми породами в их естественном залегании. С течением времени внешняя часть бенча покрывается аккумулятивным материалом и превращается в пляж, а последний переходит в подводную отмель. Аккумулятивный материал образуется за счет размыва самого берега на месте, а также транспортировки материала стоковыми и ветровыми течениями (в том числе и за счет твердого стока впадающих в водохранилище рек). Скорость образования аккумулятивных форм (пляжа, подводной отмели) зависит от рельефа дна в прибрежной части водохранилища, состава размываемых пород, активности стоковых и ветровых течений, наличия источников аккумулятивного материала. На больших водохранилищах продолжительность активной стадии составляет 50—100 лет и даже после нескольких десятков лет эксплуатации годовая величина отступания бровки берегов может измеряться на отдельных участках несколькими метрами. На средних и малых водохранилищах продолжительность этой стадии сокращается до 5-10 лет.
На стадии затухания процесса крутизна склонов уменьшается и они приобретают повышенную устойчивость, завершается формирование бенча и береговой отмели, предохраняющих берег от волнового воздействия. Абразионные процессы постепенно затухают.
На стадии динамического равновесия окончательно формируется профиль равновесия. Отступание бровки берега практически прекращается. Однако, процессы переработки берегов прекращаются не полностью, происходит выветривание пород, оползнеобразование, ветровая экзарация и другие экзогенные геологические процессы, которые не представляют серьезной опасности в связи с незначительной интенсивностью.
6.1.10. При инженерно-геологических изысканиях следует фиксировать изменения НПУ водохранилища, различные формы техногенного воздействия при освоении береговой зоны, нарушающие сложившееся природное равновесие (утечка воды из бассейнов или трубопроводов, пригрузка склонов сооружениями, динамические воздействия), так как указанные факторы могут вызывать активизацию береговых процессов.
6.1.11. При исследовании берегов озер основное внимание следует уделять участкам техногенного воздействия (дноуглубительные работы, подрезка или пригрузка склонов, динамические воздействия и др.), так как озера имеют древнее происхождение, их берега находятся в состоянии динамического равновесия и не подвергаются заметной переработке.
6.1.12. В районах развития процессов переработки берегов следует дополнительно устанавливать и отражать в техническом отчете:
основные регионально-геологические и зонально-климатические факторы и условия развития процесса переработки берегов;
ведущие берегоформирующие процессы на территории проектируемого строительства и на прилегающем побережье;
качественную и количественную характеристику факторов переработки берегов;
прогноз переработки берегов в пространстве и во времени в ненарушенных природных условиях, а также в процессе строительства и эксплуатации проектируемого объекта;
рекомендации для принятия проектных решений по инженерной защите берегов.
В РАЙОНАХ РАЗВИТИЯ СЕЛЕЙ
Общие положения
7.1.1. Под селями следует понимать внезапно возникающие кратковременные разрушительные горные грязекаменные потоки (скорость течения до 10 м/с), насыщенные обломочным материалом (до 50 — 70% общего объема), образующиеся в руслах горных рек и временных водотоков во время длительных дождей и ливней, при интенсивном таянии снега и льда, а также при прорыве плотин, естественных и искусственных запруд в долинах, где имеются запасы рыхлого обломочного материала.
7.1.2. Для возникновения селей необходимо сочетание следующих условий:
горный или холмистый рельеф с крутыми, преимущественно обнаженными склонами и значительными (не менее 0,1) уклонами русел постоянных и тальвегов временных водотоков;
наличие значительных накоплений рыхлого или слабосвязанного обломочного и песчано-глинистого материала на склонах долин и в руслах водотоков;
интенсивный сток, обусловленный выпадением значительного количества осадков, в том числе ливневого характера, реже — бурного снеготаяния, или прорывом естественных и искусственных запруд.
7.1.3. При изысканиях в районах развития селей следует выделять следующие четыре типа очагов их зарождения:
очаги, связанные со скоплением рыхлого материала (оползневого, обвально-осыпного, делювиального генезиса) в нижних частях склонов, в русле и на дне долины. При этом, формирование селей связано с интенсивными осадками или снеготаянием;
очаги, связанные с прорывом подпруд (завалов) на горных реках (образованных отложениями древних обвалов, оползней, селевых потоков), а также с прорывом гидротехнических сооружений. При этом, формирование катастрофических явлений может не зависеть от атмосферных осадков и быть связано с размывом перемычки накопившейся водой, переливом через запруду, попятной эрозией или суффозией;
очаги, связанные с интенсивным таянием современных ледников и снега, прорывом ледниковых озер и размывом моренных, флювиогляциальных, элювиально-делювиальных и других типов отложений (гляциальные сели);
очаги, связанные с вулканической деятельностью и землетрясениями.
7.1.4. Селевым следует считать водосборный бассейн, в пределах которого ранее наблюдалось прохождение селевых потоков и сохраняются условия (п. 7.1.2), необходимые для их формирования в дальнейшем.
При исследовании селевых бассейнов необходимо выделять:
зону формирования (питания) селей — верхнюю часть бассейна, в пределах которой происходит накопление рыхлого обломочного и песчано-глинистого материала и формирование селей;
транзитную зону — среднюю часть бассейна, где происходит движение селевого потока и его пополнение твердым материалом;
зону накопления (разгрузки) — нижнюю часть бассейна, в которой происходит затухание селевых потоков и отложение транспортируемого материала в виде конусов выноса.
7.1.5. По структуре и режиму селевые потоки следует подразделять на связные, или структурные и несвязные, или турбулентные.
К связным относятся селевые потоки, которые зарождаются при первоначальном оползневом характере сдвижения твердой фазы, без нарушения или со слабым нарушением структуры, и в процессе движения которых происходит гравитационное перемещение всей селевой массы, обладающей большой разрушительной силой.
К несвязным относятся потоки, которые зарождаются при эрозионном перемещении рыхлого обломочного материала водой во взвешенном или влекомом состоянии, и движутся, подчиняясь общим законам гидродинамики (как правило, в турбулентном режиме).
7.1.6. Для обоснования проектирования зданий и сооружений, а также защитных мероприятий по борьбе с селями при изысканиях в селеопасных районах необходимо получение следующих основных характеристик селевых потоков:
скорость движения;
плотность;
расход или ударная сила потока;
объемная концентрация твердой составляющей в селевой массе;
характер движения;
гидравлический радиус потока;
время добегания до заданного створа.
Перечисленные показатели могут быть получены при сборе материалов изысканий прошлых лет и данных наблюдений на режимных постах или путем расчетов в соответствии с нормативными документами Росгидромета по определению расчетных характеристик селевых потоков.
К определяемым физико-механическим характеристикам грунтов в селевых очагах и селевых отложениях относятся:
гранулометрический состав;
плотность твердой составляющей;
пористость;
объемная влажность;
размываемость, размокаемость и истираемость обломочного материала;
угол внутреннего трения в водонасышенном состоянии;
содержание крупнообломочного материала в единице объема и другие характеристики, необходимые для проектирования и расчета противоселевых защитных сооружений.
7.1.7. В зависимости от вида проектируемых противоселевых сооружений и мероприятий (селезадерживающих, селепропускных, селенаправляющих, стабилизирующих, селепредотвращающих, организационно-технических) согласно СНиП 2.01.15-90, СНиП 3.07.01-85, СН 518-79 набор необходимых дополнительных показателей и характеристик следует определять в соответствии с техническим заданием заказчика.
7.1.8. Инженерно-геологические изыскания в районах развития селей на всех этапах необходимо проводить в комплексе с инженерно-гидрометеорологическими изысканиями в соответствии с нормативными и инструктивно-методическими документами Росгидромета и по согласованию с территориальной службой мониторинга экзогенных геологических процессов МПР России, ведущей мониторинг селей в данном районе.
Предпроектной документации
7.3.1. При изысканиях для разработки предпроектной документации в районах развития селей необходимо устанавливать:
наличие существующих и потенциальных селевых очагов в пределах исследуемого бассейна, представляющих опасность для существующих и проектируемых сооружений;
генетические типы очагов и закономерности их распространения, а также возможные типы селевых потоков и процессов на различных участках бассейна;
условия формирования селей и комплекс факторов, предшествующих их проявлению;
данные о .мощности селевых потоков, скоростях их движения и суммарных выносах, гранулометрическом составе рыхлого обломочного и песчано-глинистого материала в очагах зарождения, зонах транзита и на конусах выноса;
максимальные объемы единовременного выноса селевой массы.
7.3.2. При изысканиях в районах развития селей исходные данные должны быть получены при сборе материалов инженерно-геологических и инженерно-гидрометеорологических изысканий и исследований прошлых лет, средне— и крупномасштабных геологических съемок, данных режимных наблюдений Росгидромета, а также дешифрирования аэрокосмоснимков (АКС) масштабов 1:200000 и крупнее, обладающих высоким плановым разрешением и широкой полосой обзора.
Дешифрирование АКС используется для составления предварительной схематической карты селеопасного бассейна согласно п. 7.2.3, а также для оценки динамики развития селевых очагов, изменений почвенно-растительного покрова, результатов хозяйственной деятельности человека, состояния существующих противоселевых сооружений и эффективности защитных мероприятий.
Аэрофотоснимки следует использовать для детализации морфологии и структуры селевого потока, отображающихся на снимке в виде системы микроландшафтов, связанных в единый ландшафтно-генетический ряд (очаги со следами недавнего схода селя, селевые лотки и русла, конусы выноса и пролювиальные поля).
7.3.3. Маршрутные наблюдения должны проводиться с использованием имеющейся геологической основы и карты четвертичных отложений масштабов 1:25000 — 1:50000 или в составе рекогносцировки и инженерно-геологической съемки указанных масштабов. Границы обследуемой территории назначаются на основе результатов анализа имеющихся материалов и дешифрирования всей площади селеопасного бассейна, с учетом расположения выявленных потенциальных селевых очагов. Маршрутные наблюдения должны проводиться в соответствии с п. 7.2.4, при этом на плане или топографической основе отмечаются истоки и устья тальвегов, впадающих в главное русло, площадь которых составляет более 10% от площади водосбора (до расчетного створа), их абсолютные отметки, отметки низшей точки дна и уровня воды в межень, ширина русел, характер и ориентировочная мощность русловых отложений, зоны распространения рыхлых и слабосцементированных пород, оползневые, обвальные и осыпные участки, контуры ледников, залесенных площадей, зоны почвенной эрозии. При описании селевых накоплений процентное соотношение фракций определяется визуально, размеры крупных обломков измеряются в трех направлениях. Места взятия проб для лабораторного определения гранулометрического состава или других показателей физических свойств рыхлых отложений указываются на карте фактического материала.
7.3.4. При изысканиях для разработки предпроектной документации для строительства в селеопасных районах по согласованию с заказчиком необходима организация комплексных стационарных гидрометеорологических и инженерно-геологических наблюдений за режимом селеопасных водотоков, скоростями выветривания различных типов пород, динамикой склоновых процессов, сезонными изменениями свойств грунтов и экологической обстановки. Для изучения связи режима поверхностных водотоков с климатическими факторами должны использоваться данные Росгидромета об осадках, стоке, испарении, температуре воздуха, инсоляции и т.п. Организация сети режимных наблюдений осуществляется по согласованию и при участии территориальных центров по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Росгидромета и территориальных служб мониторинга экзогенных геологических процессов (ЭГП) МПР России.
7.3.5. Технический отчет о результатах инженерно-геологических изысканий для разработки предпроектной документации составляется согласно требованиям п. 6.3—6.5 СНиП 11-02-96. а также п. 7.2.12 настоящего свода правил. Графическая часть отчета должна содержать инженерно-геологическую карту селевого бассейна в масштабах 1:25000 — 1:50000, на которой должны быть показаны очаги зарождения селей с указанием их генетических типов, селеформирующие комплексы рыхлых отложений и коренных пород в очагах, зоны разрывных тектонических нарушений, распространение и активность современных геологических процессов и явлений, способствующих образованию селей (выветривание, оползни, обвалы, осыпи), селевые конуса выноса и места возможных заторов в зоне транзита селевых потоков.
По результатам изысканий для разработки предпроектной документации должна быть дана предварительная оценка условий и интенсивности развития селевых процессов, возможности их активизации с учетом планируемых техногенных воздействий (вырубки лесов, подрезки склонов, проведения взрывных работ и т.п.), а также предварительные рекомендации относительно необходимости и характера противоселевых мероприятий.
В выводах технического отчета должны быть сформулированы задачи изысканий, требующие решения на стадии проекта.
Общие положения
8.1.1. Под подтоплением понимается процесс подъема уровня грунтовых вод выше некоторого критического положения, а также формирования верховодки и (или) техногенного водоносного горизонта, приводящий к ухудшению инженерно-геологических условий территории строительства, агромелиоративной и экологической обстановки. Подтопление обусловлено превышением приходных статей водного баланса над расходными под влиянием комплекса природных и техногенных факторов.
Величина критического уровня устанавливается проектной (или, при необходимости, с участием изыскательской) организацией, в зависимости от решаемых проектных задач, стадии проектирования и местных природных условий. Глубина критического уровня определяется глубиной заложения и типами фундаментов, конструкцией подземной части сооружений, свойствами грунтов оснований в активной зоне, возможностью возникновения опасных инженерно-геологических процессов, высотой капиллярной каймы.
Подтопление сопровождается увеличением влажности грунтов за счет замачивания. При необходимости, для предварительных проектных расчетов (суммарной просадки, набухания, осадки) по заданию заказчика может быть выполнено определение критической влажности, превышение которой вызывает изменение свойств грунтов и развитие деформаций естественного основания.
Понятие «подтопление» применяется в связи с освоением территории (района планируемой застройки, полосы трассы, участка строительства зданий и сооружений). Подтопленной обычно считается территория, для нормального использования которой требуются мероприятия по понижению уровня подземных вод и другие защитные мероприятия, и наоборот, неподтопленной, — если для данного вида использования территории этих мероприятий не требуется.
Подтопление возникает не только при высоком уровне стояния грунтовых вод. Возможны случаи, когда даже при глубоком залегании уровня (более 10—15 м) подтопление может существенно осложнять строительство и эксплуатацию некоторых сооружений (зданий с глубоким заложением фундаментов, подземных гаражей и торговых комплексов, линий метрополитена и т.п.).
8.1.2. Основными причинами возникновения и развития подтопления являются:
подпор грунтовых вод в прибрежных зонах морей и водохранилищ, вдоль бортов каналов;
техногенные утечки из водонесущих коммуникаций, прудов, отстойников, недостаточная организация поверхностного стока на застроенных территориях, неэффективность ливневой канализации, нарушение естественного стока при проведении строительных работ, неумеренный полив городских насаждений и садово-огородных участков;
барражный эффект при строительстве заглубленных подземных сооружений, засыпке оврагов нефильтрующим материалом, устройством стен в грунте и свайных полей;
конденсация влаги под основаниями зданий, элеваторами и другими сооружениями, асфальтовыми покрытиями на застроенных городских территориях;
гидромелиоративная деятельность на массивах орошения.
8.1.3. Развитие подтопления, как правило, вызывает негативные последствия:
деформации фундаментов и наземных конструкций зданий и сооружений, вызванные изменением прочностных и деформационных свойств грунтов, в особенности, обладающих специфическими свойствами (просадочность, набухание, выщелачивание, размокание);
затопление подземных частей зданий, сооружений, коммуникаций, ухудшение условий их эксплуатации;
возникновение и активизация опасных геологических процессов (оползни, карст, суффозия, просадки, набухание грунтов и др.);
повышение сейсмической балльности (при сейсмическом микрорайонировании) за счет изменения категории грунтов по сейсмическим свойствам;
изменение химического состава, агрессивности и коррозионной активности грунтов и подземных вод;
загрязнение поверхностных и подземных вод, используемых для хозяйственно-питьевых целей;
ухудшение экологической и санитарно-эпидемиологической обстановки вследствие подтопления территорий промышленных предприятий, полигонов бытовых и промышленных отходов, нефтехранилищ, скотомогильников и других источников химического и органического загрязнения;
повреждение памятников истории и культуры, уничтожение уникальных ландшафтов.
В определенных условиях подтопление может привести к возникновению чрезвычайных ситуаций.
8.1.4. Инженерно-геологические изыскания в районах развития подтопления в дополнение к пп. 4.2 и 5.9 СП 11-105-97 (часть I) должны обеспечивать:
изучение и оценку гидрогеологических условий территории (региона, района, площадки, участка, трассы) объектов строительства;
выявление источников подтопления и загрязнения подземных и поверхностных вод;
выполнение прогноза изменения гидрогеологических условий с учетом вызываемых подтоплением негативных последствий;
оценку опасности возникновения и развития подтопления при различных видах использования территории;
получение необходимых параметров для обоснования проектных решений по строительству (реконструкции) зданий и сооружений в условиях развития подтопления и их инженерной защите;
разработку предложений и рекомендаций по организации и ведению гидродинамического и гидрохимического мониторинга подземных вод и развития сопутствующих процессов.
8.1.5. При инженерных изысканиях следует учитывать, что подтопление развивается по двум принципиальным гидрогеологическим схемам, различным по режиму, условиям формирования и характеру распространения подземных вод:
Схема 1 — подтопление развивается вследствие подъема уровня первого от поверхности безнапорного водоносного горизонта, который испытывает существенные сезонные и многолетние колебания, на территориях, где глубина залегания уровня подземных вод в большинстве случаев невелика (обычно не превышает 10-15 м); при подтоплении наблюдается преимущественно естественно-техногенный тип режима подземных вод;
Схема 2 — подтопление развивается вследствие увлажнения грунтов зоны аэрации и (или) формирования нового техногенного водоносного горизонта с подъемом его уровня на территориях, где подземные воды имеют спорадическое распространение или вообще отсутствуют до кровли подстилающего водоупора, либо уровень первого от поверхности водоносного горизонта залегает на значительной глубине (обычно более 10-15 м); при подтоплении наблюдается техногенный тип режима подземных вод.
Принципиальные различия в развитии подтопления предопределяют специфику и методическую направленность изысканий, а также методику прогноза изменения гидрогеологических условий и особенности инженерно-гидрогеологического обоснования инженерной защиты.
8.1.6. Прогноз изменения гидрогеологических условий в районах развития или возможного возникновения подтопления должен составляться с учетом схем развития процесса.
При развитии процесса по схеме 1 выполняется прогноз подъема уровня и изменения химического состава грунтовых вод с учетом естественных (сезонных и многолетних) колебаний.
При развитии процесса по схеме 2 выполняется прогноз формирования техногенных подземных вод и изменения свойств грунтов зоны аэрации (особенно, если эти грунты просадочные или набухающие).
Все инженерно-геологические и гидрогеологические прогнозы должны выполняться с учетом влияния техногенных нагрузок и внешних гидродинамических границ исследуемой территории. При этом, исследуемая площадь может значительно превосходить площадь проектируемого объекта.
При выполнении прогнозов изменения гидрогеологических условий (режима подземных вод, динамики ареалов загрязнения подземных вод и др.) рекомендуется составлять гидрогеологическую модель территории, регулярно пополняемую новой информацией при последующих изысканиях.
Гидрогеологические прогнозы должны учитывать долголетние перспективы экономического и социального развития региона, города, поселения. Продолжительность периода, на который составляется прогноз изменения гидрогеологических условий на застроенных территориях, должна составлять 5-15 лет. Каждые 5 лет прогноз должен корректироваться в соответствии с изменением техногенной нагрузки (новое строительство, реконструкция, расширение или ликвидация объектов).
8.1.7. В случае, если оценка ситуации и прогноз изменения гидрогеологических условий свидетельствуют о необходимости инженерной защиты от подтопления, должно быть предусмотрено получение исходных данных, необходимых для выбора видов инженерной защиты, типа, конструкции и режима работы водопонизительных устройств и решения других задач.
8.1.8. К оценке опасности подтопления следует подходить дифференцированно в зависимости от степени освоенности территории:
на застраиваемой (или планируемой к застройке) территории — это возможность возникновения и развития процесса подтопления в определенной природно-техногенной обстановке (характеризуется площадью и скоростью развития процесса);
на уже застроенной территории — это способность процесса подтопления вызывать негативные последствия и наносить ущерб, размеры которого в определенных природных условиях дифференцированы по площади и во времени в зависимости от типов и интенсивности техногенной нагрузки (характеризуется коэффициентом пораженности территории подтоплением и наносимым ущербом).
Оценку ущерба следует выполнять при участии изыскательской а, при необходимости, научно исследовательской организации.
8.1.9. В процессе гидрогеологических исследований необходимо устанавливать:
фильтрационные свойства грунтов в границах района (площадки) изысканий, а также в пределах ее внешних гидродинамических границ;
закономерности формирования режима (уровенного, химического, температурного) подземных вод;
типы водообмена (фильтрация в водонасыщенной зоне; влагоперенос, происходящий в ненасыщенной зоне путем инфильтрации и испарения; передача гидростатического давления; диффузионный перенос вещества и др.);
особенности взаимосвязи подземных и поверхностных вод;
характеристику областей разгрузки потока подземных вод и удаленности их от изучаемой площадки;
агрессивность и коррозионную активность подземных вод с учетом возможного загрязнения.
Исследование и оценка влияния подтопления на экологическую обстановку (изменение природных и техногенных ландшафтов, заболачивание, снижение агротехнических свойств почв, гибель и изменение состава растительных сообществ, ухудшение условий жизни населения, в том числе санитарно-эпидемиологической обстановки) должны осуществляться в комплексе с инженерно-экологическими изысканиями согласно СП 11-102-97.
8.1.10. В техническом задании на инженерно-геологические изыскания для строительства в районах развития подтопления в дополнение к п. 4.13 СНиП 11-02-96 и п. 4.6 СП 11-105-97 (часть I) необходимо приводить следующие сведения:
особенности (планировочные, конструктивные, исторические, социальные, экологические и др.) территорий и объектов строительства;
глубину заложения фундаментов и глубину критического уровня подземных вод, если эти данные установлены проектной организацией;
динамику существующей застройки территории;
объемы водоподачи и водоотведения по различным типам застройки;
краткую характеристику водонесущих коммуникаций и сведения об авариях на них;
характеристику систем регулирования поверхностного стока;
существующие системы инженерной защиты от подтопления и их эффективность;
состав и состояние стационарной и временной наблюдательных сетей (государственных и ведомственных);
данные о видах и ущербе от негативных последствий подтопления и других опасных геологических и инженерно-геологических процессов;
требования к содержанию прогнозов изменения гидрогеологических условий.
8.1.11. Программа гидрогеологических исследований при инженерных изысканиях в районах развития подтопления в дополнение к п. 4.14 СНиП 11-02-96 и п. 4.8. СП 11-105-97 (часть I) должна содержать:
обоснование границ территории, на которой проводятся гидрогеологические исследования;
обоснование и выбор возможного объекта-аналога для оценки развития процесса подтопления;
перечень определяемых гидрогеологических параметров, методы их получения и расположение пунктов опытно-фильтрационных работ;
обоснование, при необходимости, создания сети наблюдательных скважин для проведения гидрогеологического мониторинга.
В программе гидрогеологических исследований состав, объемы, методику и технологию гидрогеологических работ следует устанавливать исходя из рабочей гипотезы о гидрогеологических условиях территории, определяющих специфику развития подтопления. Рабочая гипотеза составляется по данным сбора и обобщения материалов государственных геолого-съемочных работ, инженерных изысканий и специальных исследований прошлых лет, ретроспективного анализа динамики техногенного освоения территории.
В случае давности изысканий прошлых лет (п. 5.2 СП 11-105-97 часть I) до разработки программы гидрогеологических исследований рекомендуется выполнить рекогносцировочное обследование исследуемой территории.
Для застроенных, застраиваемых и намечаемых к застройке территорий в районах развития подтопления, независимо от сложности геоморфологических, геологических, гидрогеологических, гидродинамических условий и интенсивности техногенных воздействий, принимается III (сложная) категория сложности инженерно-геологических и гидрогеологических условий (приложение Б СП 11-105-97 часть I), так как подтопление может оказывать решающее влияние на выбор проектных решений.
8.1.12. К составлению технического задания и программы работ на инженерно-геологические изыскания на застроенных территориях и (или) для особо ответственных объектов, при необходимости, следует привлекать специализированные проектно-изыскательские или научно-исследовательские организации, которые в дальнейшем могут участвовать в составлении прогнозов изменения гидрогеологических условий и выработке рекомендаций для принятия проектных решений по инженерной защите.
8.1.13. Гидрогеологические исследования при инженерно-геологических изысканиях в районах развития подтопления проводятся, как правило, в комплексе с инженерно-гидрометеорологическими и инженерно-экологическими изысканиями и требуют взаимной увязки во избежание дублирования выполняемых работ.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(рекомендуемое)
ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
| Термины | Определения |
| Опасные геологические и инженерно-геологические процессы | Эндогенные и экзогенные геологические процессы (сейсмические сотрясения, извержения вулканов, оползни, обвалы, осыпи, карст, сели, переработка берегов, подтопление и др.), возникающие под влиянием природных и техногенных факторов, и оказывающие отрицательное воздействие на строительные объекты и жизнедеятельность людей |
| Инженерная защита территорий, зданий и сооружений | Комплекс инженерных сооружений и мероприятий, направленный на защиту (предотвращение или уменьшение негативных последствий) от отрицательных воздействий опасных геологических и инженерно-геологических процессов |
| Стационарные наблюдения в районах развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов | Единая система, включающая: комплексные наблюдения за инженерно-геологическими процессами, гидрогеологическими условиями, изменением свойств грунтов, деформациями естественных оснований, сооружениями инженерной защиты и др.; анализ результатов |
| Коэффициент пораженности территории опасными геологическими или инженерно-геологическими процессами | Отношение площади (длины линейного элемента — береговой линии, бровки склона и т.п.), затронутой опасным геологическим или инженерно-геологическим процессом, к площади всей исследуемой территории (длине линейного элемента). Характеризует степень пораженности территории опасным процессом. |
| Активность (интенсивность) развития опасного процесса | Увеличение площади (или объема) затронутых опасным процессом пород по отношению к общей площади (объему) исследуемой территории (массива) за расчетный период времени |
| Устойчивость склона (откоса) | Способность склона (откоса) сохранять свой профиль в течение длительного времени. Выражается коэффициентом устойчивости — отношением суммы силовых воздействий, обеспечивающих устойчивость склона, к сумме силовых воздействий, нарушающих эту устойчивость |
| Плотность карстовых форм | Количество карстовых форм, приходящееся (в среднем) на единицу площади (штук на 1 км2) |
| Береговая зона | Окраинная зона морей, озер, водохранилищ, включающая полосу суши, примыкающей к береговой линии, и подводный береговой склон |
| Бенч | Абразионная отмель морей и водохранилищ, выровненная в коренных породах действием волн. Синонимы: терраса подводная абразионная, платформа абразионная (береговая) |
| Бассейн селевой | Часть водосборного бассейна в пределах горного района, содержащая мощные накопления рыхлого обломочного материала на склонах долин и в руслах постоянных и временных водотоков; при ливневых и длительных дождях и интенсивном снеготаянии в селевом бассейне образуется грязекаменный поток (сель) значительной разрушительной силы |
| Очаг селевой | Верхняя часть селевого бассейна, ограниченная водоразделами с центростремительной системой склонов и стока, а также русла временных и малых водотоков, где происходит накопление рыхлого обломочного материала (за счет выветривания, эрозионных, осыпных, обвальных, оползневых и других процессов), при определенных условиях превращающегося в грязекаменный селевой поток |
| Подземные воды спорадического распространения | Гравитационные подземные воды, приуроченные к водопроницаемым не выдержанным по площади и мощности линзам и прослоям пород, залегающим в толще слабо — и водонепроницаемых отложений, как правило, гидравлически не связанные между собой и не постоянные во времени |
| Гидродинамические границы (внешние и внутренние, в плане и разрезе) | Границы области фильтрации, определяемые совокупностью условий, влияющих на изменение динамики потока подземных вод (изменения уровня, напора, расхода, линий тока, скорости фильтрации и других характеристик фильтрационного потока). Такими границами могут служить: а) водоемы и водотоки; б) дренажные и оросительные системы; в) линейные и площадные системы техногенного инфильтрационного питания; г) подземные сооружения, создающие барраж; д) контуры изменения фильтрационных свойств пород; е.) контуры выклинивания водовмещающих и водоупорных пород и т.д. |
| Гидрогеологическая модель | Абстрактное или вещественное отображение или воспроизведение изучаемого гидрогеологического объекта, адекватное ему в отношении некоторых критериев, которое дает возможность получить новую информацию об этом объекте и его свойствах |
| Гидрогеологическое картографирование | Метод создания пространственных образно-знаковых (картографических) гидрогеологических моделей, которые дают возможность решать теоретические и практические задачи — выявление закономерностей изменения подземной гидросферы под влиянием техногенных факторов, оценка опасности инженерно-геологических процессов (в том числе подтопления), инженерная защита от опасных процессов, разработка природоохранных мероприятий и т.п. Включает изучение природных условий и техногенных факторов на региональном и локальном уровнях, построение комплекса карт: регионального и типологического гидрогеологического районирования, гидрогеодинамических и гидрогеохимических характеристик, техногенных факторов и др. |
| Разведочное моделирование при оценке подтопления | Выбор главных и второстепенных факторов формирования режима подземных вод, определяющих развитие подтопления, путем предварительной схематизации гидрогеологических условий и сопоставления возможных вариантов на модели. Такое моделирование необходимо для составления рабочей гипотезы, определяющей методики проектируемых гидрогеологических работ и метода прогноза изменения гидрогеологических условий |
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(рекомендуемое)
СХЕМА ОПИСАНИЯ ОПОЛЗНЯ
1. Название типа (подтипа) и местоположение оползня по отношению к геоморфологическим элементам.
2. Генезис, ориентировка, конфигурация, высота и крутизна склона, на котором расположен оползень.
3. Базис оползня.
4. Форма и размер оползня в плане (длина, ширина, площадь).
5. Средний уклон поверхности оползня.
6. Характер границ оползня (стенка срыва, борта, язык), характер и состояние обрывов (свежие, выветрелые, задернованные), их профиль, высота, крутизна и характер бровок, амплитуда смещения, характер и ширина трещин, наличие просевших участков, следов надвигания и смятия, валов и бугров выпирания, следов подмыва или свежей подрезки языка.
7. Границы водосборной площади оползня и её размеры.
8. Рельеф и характер поверхности вокруг оползня в пределах его водосборной площади. Если водосборная площадь очень велика, то дается ее общая характеристика, а детально описывается только та часть, которая непосредственно примыкает к оползню. Наиболее детально следует описывать овраги, балки, канавы, водоемы, их расположение, условия, определяющие сток и фильтрацию (наличие трещин, распашка склонов и пр.).
9. Общая характеристика рельефа оползня (с выделением отдельных геоморфологических элементов).
10. Подробная характеристика каждого выделенного морфологического элемента оползня (оползневой ступени и уступа, цирка 2-го порядка и т.п.), его формы, размеров, среднего уклона и характера поверхности (наличие бессточных впадин, запрокинутых площадок, валов, бугров, гряд, трещин, суффозионных воронок), отдельных элементов макрорельефа, следов свежих смещений.
11. Рельеф и характер поверхности ниже языка оползня: пляж или бичевник — его ширина, профиль, крутизна (средняя и на отдельных участках профиля), слагающий материал, урез воды в водоеме; терраса — ее наименование, возраст, высота (относительная и абсолютная), ширина, характер поверхности и характер сопряжения с оползнем; наличие водотока и свежего размыва (тела и языка оползня), профиль оврага, наличие искусственной подрезки основания склона и ее характеристики; следы суффозии; наличие выпирания впереди оползня — расстояние вала (или валов) выпирания от языка оползня, форма вала в плане и его профиль, размеры, уклон внешнего и внутреннего склона, характер поверхности и строение.
12. Гидрографическая сеть на оползне, водопроявления и источники питания оползня водой:
канавы, овраги с постоянным или временным водотоком — их профиль, геологическое строение стенок, расположение, водосборная площадь (положение водоразделов 2-го порядка); колодцы, источники, условия выхода воды, дебит; бессточные площади, заболоченности, временные озерца, мочажины, их расположение, форма и размеры; расположение и состояние водопроводной и канализационной сети.
13. Растительный покров на оползне (по выделенным геоморфологическим элементам) и вокруг него: вид растительности, ее густота и расположение, наличие болотной растительности, сохранение или нарушение правильности рядов деревьев (аллеи, сады, плантации), наклон, искривление или разрыв стволов деревьев, их возраст, сведения о времени посадки и т.п.
14. Положение скальных выступов, крупных камней, пней и других заметных предметов.
15. Здания и инженерные сооружения на оползне и вокруг него (в том числе дороги, насыпи, водоемы, водопроводная и канализационная сеть, наличие утечек воды, противооползневые и берегоукрепительные сооружения); краткие сведения о материале, конструкции и основных размерах, времени их сооружения, последнего ремонта, состояние, наличие и характер деформаций.
ПРИЛОЖЕНИЕ В
(рекомендуемое)
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
(рекомендуемое)
ПРИЛОЖЕНИЕ Д
(рекомендуемое)
СХЕМА ОПИСАНИЯ ТРЕЩИНОВАТОСТИ ОБВАЛЬНЫХ СКАЛЬНЫХ СКЛОНОВ (ОТКОСОВ)
| Генетические типы | Направление трещин | Ориентировка трещин (угол падения, градус) | Степень раскрытая (ширина), мм | Класс по модулю трещиноватости (число трещин на 1 м) | Дополнительные сведения |
| Первичной отдельности (диагенетические) | Перпендикулярно слоистости, рассекают пласты | Вертикальные (80-90) Крутопадающие (45-80) | Скрытые Закрытые | I. Слаботрещиноватые < 1,5 II. Среднетрещиноватые 1,5-5 | Длина. Блочность. Коэффициент трещинной пустотности Кт.п. (площадь трещинных пустот в массиве пород): |
| Напластования | По слоистости, образуют отдельности от тонко до толстоплитчатых | Наклонные (35-45) Пологие (10-35) | Открытые: тонкие < 1, мелкие 1-5, средние 5-20 крупные 20-100 | III. Сильнотрещиноватые 5-30 IV. Очень сильно трещиноватые >30 | весьма сильнотрещиноватые >10%, сильнотрещиноватые 5-10%, среднетрещиноватые 2-5%, слаботрещиноватые <2%. Выполнение трещин. |
| Выветривания | Хаотичная ориентировка, извилистые, затухают с глубиной | Горизонтальные (0-10) | очень крупные >100 | Зарисовки. | |
| Тектонические | Четко выраженные системы регионального распространения |
ПРИЛОЖЕНИЕ Е
(рекомендуемое)
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж
(рекомендуемое)
ПРИЛОЖЕНИЕ И
(рекомендуемое)
ПРИЛОЖЕНИЕ К
(справочное)
ПРИЛОЖЕНИЕ Л
(справочное)
Обоснования инвестиций
Определение цели инвестирования и составление ходатайства (декларации) о намерениях
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Область применения
2. Нормативные ссылки
3. Основные понятия и определения
4. Инженерно-геологические изыскания в районах развития склоновых процессов
5. Инженерно-геологические изыскания в районах развития карста
6. Инженерно-геологические изыскания в районах развития процессов переработки берегов водохранилищ
7. Инженерно-геологические изыскания в районах развития селей
8. Инженерно-геологические изыскания в районах развития подтопления
Приложение А Основные понятия и определения
Приложение Б Схема описания оползня
Приложение В Схема описания оползневых трещин
Приложение Г Схема описания обвалов и осыпей
Приложение Д Схема описания трещиноватости обвальных скальных склонов (откосов)
Приложение Е Характеристика литологических типов карста
Приложение Ж Основные составляющие приходных и расходных, статей водного баланса, определяющие развитие подтопления на застроенных территориях
Приложение И Критерии типизации территорий по подтопляемости
Приложение К Виды градостроительной документации и детальность соответствующих схем и проектов инженерной защиты от ОПТП
Приложение Л Методы прогноза изменения гидрогеологических условий при изысканиях в районах развития подтопления
СВОД ПРАВИЛ
CODE OF PRACTICE
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
Дата: 2018-12-28, просмотров: 492.
