Руководство по геотехническому контролю за подготовкой оснований и возведением грунтовых сооружений в энергетическом строительстве (стр. 7 )

Рис. 2. Группы грунтов, используемых для намыва плотин

В ряде случаев может оказаться рациональным сооружение намывной плотины из смешанного грунта, добываемого из различных карьеров, и производство раздельного намыва, что должно быть обосновано в проекте.

При содержании в грунте свыше 0,5% по объему негабаритных для грунтовых насосов включений (валуны, камни, топляки) запрещается применять землесосные снаряды и установки с грунтовыми насосами без устройств для предварительного отбора таких включений. Негабаритными следует считать включения со средним поперечным размером свыше 0,8 минимального проходного сечения насоса.

Разработка средствами гидромеханизации в карьерах глин и их обезвоживание в теле плотины связано со значительными трудностями, поэтому возможность использования этих грунтов должна быть соответствующим образом обоснована в проекте.

Содержание в ядерной зоне глинистых частиц размером d ³ 0,005 мм допускается не более 20% из условия медленной консолидации такого грунта, более высокое содержание глинистых частиц следует допускать при специальном обосновании.

При намыве песчаных однородных плотин происходит сброс (вместе с осветленной водой, удаляемой за пределы тела плотины) мелких частиц грунта, крупностью преимущественно до 0,01 мм и частично размером 0,01-0,1 мм, что обуславливается технологически неизбежными особенностями производства работ.

Для намывных плотин I и II классов капитальности необходимо проведение опытного намыва с целью уточнения технологии намыва и оценки ее влияния на формирование свойств грунтов в теле сооружения; установления контрольных значений показателей качества укладки грунтов; оптимальных сроков контроля и изучения процессов изменения свойств грунтов во времени.

2.28. При проектировании однородной плотины гранулометрический состав намытого грунта следует выбирать в соответствии с осредненным составом карьерного грунта, учитывая при этом сброс наиболее мелких фракций (п.2.27) за пределы тела плотины.

При проектировании неоднородной (ядерной) плотины гранулометрический состав отдельных ее частей необходимо устанавливать, учитывая фракционирование (раскладку фракций грунта в поперечном профиле плотины), имеющее место при намыве плотины. Фракционирование грунта необходимо определять расчетом или на основании практических данных (по аналогам). При выборе грунтов-аналогов необходимо руководствоваться не только крупностью грунтов, но и их неоднородностью, коэффициентом сбега, а также морфологическими особенностями (формой зерен и характером поверхности как каждой фракции, так и всей смеси).

Материалы для строительства каменно-земляных и каменнонабросных плотин

2.29. К насыпным грунтам, для образования противофильтрационных устройств и переходных зон каменно-земляных плотин, следует предъявлять требования, указанные в пп.2.16-2.20.

Примечание. Если грунтовый противофильтрационный элемент каменно-земляной плотины образуется средствами гидромеханизации, то требования к грунту см. в п. п.2.27, 2.28.

2.30. Качество камня (добываемого в карьерах и полезных выемках) надлежит оценивать на основе его физико-механических характеристик. Для плотин I и II классов капитальности, высотой более 50 м, основные физико-механические характеристики камня и каменной наброски (пористость наброски, гранулометрический состав и угол естественного откоса наброски) рекомендуется уточнять исследованиями на опытных насыпях в натуре; для плотин высотой более 100 м такие исследования являются обязательными.

2.31. Для плотин применяется рваный камень, получаемый путем взрывания горных пород, окатанный камень (валуны и булыжный камень), колотый и пиленый камень и щебень. При сухой кладке элементов плотин рекомендуется применение постелистого камня.

Примечания. 1. Колотый и пиленый камень применяются для облицовки.

2. Окатанный камень каменнонабросных плотин применяется только в случае отсутствия в районе строительства карьеров для получения рваного камня, так как окатанный камень имеет меньший угол трения и его применение может потребовать уширения плотины.

2.32. Камни не должны иметь признаков выветривания, прослоек мягких пород, глины, гипса и других размокаемых и растворимых включений, а также рыхлых включений ракушек, видимых расслоений и трещин.

Содержание глины допускается не выше 3,5% в цементирующей части известняков и других осадочных пород и не выше 5% в открытых порах и кавернах. Содержание в камне сернокислых и сернистых соединений в пересчете на SO3 допускается не более 1% по массе.

2.33. В горной массе, получаемой путем взрывания горных пород, не допускаются:

- примеси комков глины, суглинков, почвенного слоя и растительных остатков в количестве более 5%;

- примеси гипса и других водорастворимых минералов и пород;

- примеси слабых и выветрелых пород, имеющих величины показателей физико-механических характеристик ниже предусмотренных проектом, в количестве более 10%;

- тонкоплиточные разновидности камня (гранито-гнейсы, песчаники и др.) в объеме более 15%.

2.34. Каменные материалы, получаемые от взрывания горных пород, допускается применять без сортировки при наличии не менее 50% от общего объема кусков камня размерами от 200 мм и выше и при отсутствии в проекте специальных требований к размеру камней. Лучшим камнем для наброски следует считать рваный камень при значениях коэффициента разнозернистости >25.

2.35. Применяемые для грунтовых сооружений каменные материалы разделяются:

- по плотности в сухом состоянии: на тяжелые с плотностью свыше 1,8 т/м3, средние с плотностью 1,5-1,8 т/м3 и легкие с плотностью 1,0-1,5 т/м3;

- по прочности при сжатии: на низкопрочные (слабые) с пределом прочности при сжатии 2,5-10 МПа, средней прочности с пределом прочности при сжатии 15-40 МПа и высокопрочные (прочные) с пределом прочности 50 МПа и выше.

2.36. Для грунтовых сооружений применяются камни, марки которых по морозостойкости составляют 25, 50, 100, 150, 200, 250, 300, 500, а плотность и показатели прочности, водостойкости и поглощения соответствуют указанным в табл. 14.

Таблица 14

Наименование горных пород	Марка камня по прочности на одноосное сжатие	Предел прочности на одноосное сжатие в водонасыщенном состоянии, МПа	Плотность, т/м3	Коэффициент размягчения	Водопоглощения, в % по массе
Камни средней прочности
Известняки и песчаники	150	10	1,8		6 % для известняков и доломитов, 2 % для песчаники
200	13	1,9
300	20	2,1
400	28	2,1
Камни высокопрочные (прочные)
Известняки, доломиты, песчаники	500	35	2,2		6 % для известняков и доломитов, 2 % для песчаники
600	45	2,3
800	60	2,4
1000	75	2,5
Гранит, диорит, габбро	1000 и выше	100 и выше	2,5 и выше	0,90
Базальт	500	50	2,3 и выше	0,90
600	60
800	80
1000 и выше	100 и выше
Диабаз	1000 и выше	100 и выше	2,9 и выше	0,90

Примечания. 1. Марки камня устанавливаются по результатам испытаний на сжатие кубиков размером 50х50х50 мм.

2. Отклонения по величине физико-механических характеристик в пределах не более 20% допускаются только для 30% общего количества камня.

2.37. Для камней, применяемых в строительстве грунтовых сооружений, подлежат определению следующие характеристики: предел прочности на одноосное сжатие, коэффициент размягчения, степень морозостойкости и в необходимых случаях растворимость. Характеристики камня определяются в соответствии с требованиями действующих стандартов.

2.38. Требования по прочности, морозостойкости и другим характеристикам в зависимости от назначения камня и условий эксплуатации сооружений приводятся в таблицах 15 и 16.

Таблица 15

Область применения камня	Минимальная марка камня по прочности на одноосное сжатие
Для районов с особо суровыми климатическими условиями	Для районов с умеренными и суровыми климатическими условиями
не подверженных волновому воздействию	подверженных волновому воздействию	не подверженных волновому воздействию	подверженных волновому воздействию
Берегоукрепительные сооружения	400	500	300	400
Облицовка подводных частей набережных и др. сооружений	600	800	400	500
Каменнонабросная плотина при высоте, м:
до 20	400	500	400	500
от 20 до 60	500	600	500	600
более 60	600	800	600	800
Каменно-земляные плотины при высоте, м:
до 20	300	400	300	400
от 20 до 60	400	500	400	500
более 60	500	600	500	600
Дамбы, банкеты наброски, рисбермы	300	400	300	400
Каменные плотины при сухой кладке	600	-	400	-
Крепление откосов	400	500	300	400
Заполнение ряжей и перемычек. Габионы	200	300	200	300

Таблица 16