СНиП 2.06.05-84 (1990)

Плотины из грунтовых материалов.
часть 1
часть 2
часть 3
часть 4
часть 5
часть 6
часть 7
Плотины из грунтовых материалов
СНиП 2.06.05-8 4*
РАЗРАБОТАНЫ
ВНИИГ
им.
Б.Е. Веденеева (д-
р
техн. наук И. Б. Соколов и канд. техн. наук А.П. Пан —
руководители темы; проф., канд. техн. наук А.Л. Можевитинов; М.П.
Павчич и Г.А. Чугаева, доктора техн. наук в.а. Мелентьев, П.Л.
Иванов, Л.В. Горелик и А.Л. Голдин, канд. техн. наук Г.Х. Праведный,
В.С. Кузнецов, Н.Ф. Кривоногова, Т.Ф. Липовецкая, Е.А. Смирнов
)
и Проектно-изыскательским и научно-исследовательским объединением
«Гидропроект» им. С.Я. Жука (кандидаты техн. наук Л.П.
Михайлов, И.С. Моисеев, В.Д. Новоженин — руководители темы;
кандидаты техн. наук В.И. Вуцель, Н.А. Красильников, Г.Ф. Биянов) с
участием треста «Гидромеханизация» и проектной конторы
«Гидромехпроект» Минэнерго СССР (Б.Г Гурьев —
руководитель темы; С.Т. Розиноер и Л.Н. Булаков), НИИОСП им. Н.М.
Герсеванова Госстроя СССР (д-р техн. наук В.А. Ильичев — руководитель темы; проф., д-р техн. наук М.И. Горбунов-Посадов), В/О Союзводпроект (Б.в. Орлов и Ю.И. Аксенов — руководители работ; А.И. Василенко) и института Южгипроруда Минметаллургии СССР (Ю.С. Богословский — руководитель работ; Э.А. Бакши и Р.И. Курбатов), института мерзлотоведения СО АН СССР (д-р техн. наук P.M. Каменский — руководитель темы; канд. техн. наук Р.В. Чжан) и МИСИ им. В.В. Куйбышева Гособразования СССР (д-р техн. наук И.Х. Костин — руководитель работ; кандидаты техн. наук Я.А. Кроник и С.Г. Лосева).

Изменения разработаны
ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева (канд. техн.
наук А.Г. Василевский, канд. техн. наук А.П. Пак — руководитель
темы; д-р техн. наук А.Л. Гольдин: Е.А. Смирнов), канд.
геолого-минерал. наук Н.Ф. Кривоногова; канд. техн. наук ас.
Кузнецов; М.П. Павчич и Всесоюзным проектно-изыскательским и
научно-исследовательским объединением «Гидропроект» им. С.Я. Жука (канд. техн. наук В.Д Новоженин — руководитель темы; канд. техн. наук Г.Ф. Биянов) с участием треста «Гидромеханизация» и проектной конторы «Гидромехпроект» Минэнерго СССР (Б.Г Гурьев — руководитель темы; С.Т. Розиноер), института мерзлотоведения СО АН СССР (д-р техн. наук P.M. Каменский — руководитель темы; канд. техн. наук Р.В. Чжан), МИСИ им. В.В. Куйбышева Гособразования СССР (д-р техн. наук И.X. Костин — руководитель работ; кандидаты техн. наук Я.А. Кроник и С.Г. Лосева) и ЛПИ Гособразования РСФСР (д-р техн. наук А.К. Григорьев — руководитель работ; канд. техн. наук Г.Т. Трунков).
ВНЕСЕНЫ Минэнерго СССР.
ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Главтехнормированием Госстроя СССР (А.И. Голышев, В.А. Кулиничев).
С введением в действие СНиП 2.06.05-84* "Плотины из грунтовых материалов" утрачивают силу СНиП 2.06.05-84 "Плотины из грунтовых материалов".
В настоящие строительные нормы и правила внесены изменения, утвержденные постановлением Госстроя СССР от 17 сентября 1990 г. № 77.
Пункты, таблицы и приложения, в которые внесены изменения, помечены звездочкой. Новые таблицы и чертежи приведены с двойной нумерацией.
При пользовании нормативным документом следует учитывать утвержденные изменения строительных норм и правил и государственных стандартов, публикуемые в журнале "Бюллетень строительной техники", "Сборнике изменений к строительным нормам и правилам" Госстроя СССР и информационном указателе "Государственные стандарты СССР" Госстандарта СССР.

Настоящие нормы распространяются на проектирование новых и реконструкцию существующих плотин (или напорных дамб) из грунтовых материалов (земляных насыпных и намывных, каменно-земляных и каменно-набросных), входящих в состав сооружений различных видов строительства (гидроэнергетического и водно-транспортного, мелиоративных систем, систем водоснабжения, рыборазведения, защиты территорий от затопления).
При проектировании плотин, предназначенных для строительства в сейсмических районах, на просадочных и набухающих грунтах, а также на площадках, подверженных оползням, селям и карсту, надлежит учитывать дополнительные требования, предъявляемые к строительству сооружений в указанных условиях соответствующими нормативными документами, утвержденными или согласованными Госстроем СССР.
Классы плотин устанавливаются в соответствии с требованиями СНиП 2.06.01-86.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1* Инженерные изыскания, в том числе инженерно-геодезические, инженерно-геологические, инженерно-геокриологические, инженерно-гидрометеорологические, необходимые для проектирования и строительства плотин из грунтовых материалов, следует проводить в соответствии с требованиями СНиП 1.02.07-87, СНиП 2.01.14-83 и СНиП 2.02.04-88 с учетом специфики гидротехнического строительства и дополнительными исходными данными, содержащимися в задании на проектирование и учитывающими конкретные условия проектируемого объекта.
В северной строительно-климатической зоне состав, объем и методика инженерно-геологических и геокриологических изысканий, площадь и глубина изучения инженерно-геологического разреза должны соответствовать стадии проектирования, сложности природной обстановки, принципу использования вечномерзлых грунтов в качестве основания, типу и параметрам плотины.
* Переиздание по состоянию на 1 января 1991 г.
1.2.* Плотины из грунтовых материалов в зависимости от материала их тел и противофильтрационных устройств, а также способов возведения, подразделяют на основные типы, указанные в табл. 1.
Таблица 1

В северной строительно-климатической зоне плотины из грунтовых материалов в зависимости от материала их тел и противофильтрационных устройств, способов возведения, а также температурного состояния грунтов плотин и их оснований подразделяют на основные типы, указанные в табл. 1.1.
1.3.* Створ плотины следует выбирать на основании технико-экономического сопоставления вариантов в увязке с компоновкой гидроузла и в зависимости от топографических, гидрологических, инженерно-геологических и инженерно-геокриологических условий площадки строительства и требований охраны природной среды.
При этом следует учитывать:
а) необходимость расположения водопропускных сооружений таким образом, чтобы исключить возможность опасных размывов и термоабразии берегов, подмыва плотины при сбросе воды в нижний бьеф и отложения продуктов размыва в размерах, ухудшающих условия эксплуатации гидроузла;
Таблица 1.1

1 Для однородных плотин.
Примечание. Проектирование таломерзлых земляных насыпных плотин с негрунтовыми противофильтрационными устройствами и каменно-земляных плотин разрешается при соответствующем обосновании.
б) возможность пропуска воды через створ плотины в период ее строительства, а также возможность прокладки по плотине и на подходах к ней дорог различного назначения как в период строительства, так и в период эксплуатации;
в) целесообразность включения перемычек (банкетов), необходимых для перекрытия русла реки в период строительства гидроузла, в тело плотины;
г) режим расходов и уровней водотока;
д) условия пропуска льда, наносов, леса, судов, рыбы и другие специальные требования, предъявляемые к проектируемому объекту;
е) возможность образования незамерзающей зимой полыньи в нижнем бьефе и ее влияние на повышение влажности воздуха и туманообразования на прилегающей территории.
1.4*. Тип плотины (см. табл. 1 и табл. 1.1) следует выбирать в зависимости от топографических и инженерно-геологических или инженерно-геокриологических условий основания и берегов, особенно льдистости грунтов основания и размеров подруслового талика, гидрологических и климатических условий района строительства, величины напора воды, наличия грунтовых строительных материалов, сейсмичности района, общей схемы организации строительства и производства работ, особенностей пропуска строительных расходов воды, сроков ввода в эксплуатацию и условий эксплуатации плотины.
Тип и конструкцию плотины следует выбирать на основании технико-экономического сравнения вариантов, учитывающих технологию строительных работ, а также общую компоновку гидроузла. Сравниваемые варианты должны иметь одинаковую стелень проработанности и надежности. Для возведения плотины из грунтовых материалов надлежит предусматривать использование грунта и камня, полученных из полезных выемок.
Выбор конструкций плотин, возводимых в сейсмических районах, а также мероприятий по повышению их сейсмостойкости, следует производить с учетом требований СНиП II -7-81*.
1.5*. Возведение плотин из грунтовых материалов можно предусматривать как на скальных, так и на нескальных грунтах основания, находящихся в талом или в мерзлом состоянии с учетом прогноза изменения их криогенного состояния в период строительства и эксплуатации.
Возведение плотин на нескальных грунтах основания, содержащих водорастворимые включения в количестве большем, чем указано в п. 2.5*, допускается только при проведении исследований скорости расселения и выщелачивания и учете этих процессов при оценке фильтрационного расхода, устойчивости и деформируемости сооружения. Для предотвращения выщелачивания грунтов основания могут предусматриваться различные конструктивные меры (например, устройство понуров, зубьев, завес, обеспечение насыщения раствора в основании плотины и др.).
При строительстве плотин из грунтовых материалов на торфяном (заторфованном) основании необходимо выполнять исследования по прогнозу разложения торфа во времени и учету этого процесса при обосновании устойчивости сооружения.
Плотины на илистых грунтах допускается возводить только при наличии надлежащего обоснования.
На основаниях, сложенных сильнольдистыми грунтами ii > 0,4 и сильносжимаемыми при оттаивании вечномерзлыми грунтами следует предусматривать строительство мерзлых плотин из грунтовых материалов.
1.6* . При оценке качества грунтов нескального основания надлежит обращать особое внимание на наличие в нем:
а) суффозионных и термопросадочных грунтов,
б) грунтов, в которых при возведении плотины может развиваться поровое давление в связи с их консолидацией. Условия необходимости учета порового давления изложены в рекомендуемом приложении 1;
в) льдонасыщенных грунтов, теряющих несущую способность при оттаивании.
1.7* При оценке качества скального основания следует обращать особое внимание на наличие в нем:
а) трещин, заполненных легковымываемыми мелкими фракциями грунта, а также полностью или частично заполненных льдом;
б) тектонических нарушений (сбросов и сдвигов);
в) ослабленных зон, которые могут разрушаться под влиянием фильтрации и насыщения их водой и оказаться неустойчивыми.
1.8. Основные расчеты при проектировании плотин из грунтовых материалов следует выполнять в соответствии с требованиями разд. 5.
1.9*. При проектировании плотин из грунтовых материалов выбор способов производства работ по их возведению следует производить в соответствии с требованиями СНиП 3.02.01-87 и СНиП 3.07.01-85. Для каждого элемента плотин должны быть разработаны технические условия на его возведение с учетом материала, способа производства работ, климатических, геокриологических и других местных условий, предусматривающие также контроль качества работ, обеспечивающего надежную работу плотин. Технические условия при соответствующем обосновании могут изменяться и уточняться в процессе строительства.
1.10*. В проектах плотин необходимо предусматривать специальный проект на установку контрольно-измерительной аппаратуры (КИА) для проведения натурных наблюдений за работой сооружения как в процессе строительства, так и в период его эксплуатации согласно обязательному приложению 2*.
1.11. Реконструкцию плотин из грунтовых материалов следует осуществлять при необходимости:
а) увеличения призмы регулирования водохранилища;
б) повышения требований к надежности сооружения и условиям его эксплуатации;
в) повышения экономичности сооружения за счет уменьшения потерь воды и затрат на его эксплуатацию;
г) выполнения требований по охране природной среды.
1.12. Проектами реконструкции плотин из грунтовых материалов должны быть учтены результаты обследований эксплуатируемого сооружения и необходимость реконструкции сопрягающихся с ним сооружений (водосливных плотин, зданий ГЭС, шлюзов, рыбопропускных сооружений и т.д.).
1.13. В проектах грунтовых плотин при соответствующем обосновании следует предусматривать возможность их реконструкции в период эксплуатации.
ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ И ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРУНТОВ
1.14*. Для проектирования плотин и дамб из грунтовых материалов необходимо определять следующие основные характеристики грунтов, предназначенных для укладки в тело сооружений:
а) зерновой состав, а для глинистых грунтов, отсыпаемых в воду, дополнительно количественное содержание комьев грунта по размеру;
б) плотность грунта р ;
в) плотность частиц грунта рs ;
г)
влажность талого грунта w
,
суммарную влажность мерзлого грунта wtot , влажность мерзлого грунта между включениями льда wm , суммарную льдистость мерзлого грунта ito t , льдистость мерзлого грунта за счет включений льда ii ;
д) плотность сухого грунта pd при влажности w = 0 (для сыпучих грунтов в максимально плотном Pd,max максимально рыхлом Pd,min состоянии);
е) оптимальную влажность wop t , и оптимальную плотность сухого грунта Pd,opt . Для глинистых грунтов эти величины определяют с учетом конкретных типов грунтоуплотняющих механизмов;
ж) границы пластичности для глинистых грантов (текучести и раскатывания wp ), а при необходимости — и максимальную молекулярную влагоемкость wm , а также минеральный состав глинистых частиц;
з) прочностные: угол внутреннего трения j , удельное сцепление с , а также прочность на одноосное растяжение s t , (в случаях необходимости проверки трещиностойкости глинистых противофильтрационных устройств плотин и дамб);
и) показатели деформируемости:
для талых грунтов — коэффициент уплотнения а , модуль деформации Е и коэффициент поперечного расширения v ;
для оттаивающих грунтов — коэффициент оттаивания Аth , коэффициент сжимаемости s , относительную осадку S th ;
для мерзлых грунтов — коэффициент сжимаемости s f , модуль деформации Ef ;
к) коэффициент фильтрации k ;
л) показатели фильтрационной прочности грунтов: критические градиенты напора (при расчетах выпора Icr,u , суффозии Icr,p и контактного размыва Icr,c ) и критические скорости фильтрации;
м) показатели просадочности для глинистых (лёссовых) грунтов;
н) показатели набухания и усадки для глинистых грунтов, а также пучения при воздействии отрицательных температур;
о) теплофизические:
для талых грунтов — коэффициент теплопроводности l th , коэффициент температуропроводности аth , объемную теплоемкость Сth ;
для
мерзлых грунтов — коэффициент теплопроводности l f , коэффициент температуропроводности аf , объемную теплоемкость Сf ;
п) температуру начала замерзания грунта Tb,f ;
р) коэффициенты линейного расширения глинистых грунтов в талом и мерзлом состояниях, соответственно аf и аtf .
Кроме того, необходимо определять содержание в грунтах водорастворимых солей, а также органических примесей и стелень их разложения. Для камня и крупнообломочных пород следует определять водопоглощение и морозостойкость (если они предназначены для укладки в зонах промерзания).
Виды грунтов плотин и оснований, их физико-механические и теплофизические характеристики необходимо определять в соответствии с требованиями ГОСТ 25100—82* СНиП 2.02.02-85 и СНиП 2.02.04-88.
Характеристики грунтов (прочностные, деформационные, фильтрационные и теплофизические) следует определять экспериментально с учетом их состояния по плотности, влажности и температуре, в котором грунты будут находиться в плотине в процессе ее строительства и эксплуатации, для плотин I класса — с учетом последовательности возведения и вида напряженно-деформированного и температурно-влажностного состояния.
1.15* Для проектирования плотин I и II классов дополнительно к характеристикам грунтов, указанным в п.1.14*, следует определять:
а) расчетное сопротивление сжатию и коэффициент размягчаемости исходной горной породы — для камня и крупнообломочных грунтов;
б) анизотропные фильтрационные и прочностные характеристики намытых грунтов.
1.16*. Характеристики грунтов, предназначенных для укладки в тело плотин и дамб, а также грунтов их оснований следует устанавливать по материалам инженерно-геологических и геокриологических изысканий и исследований.
При проектировании грунтовых сооружений из искусственных смесей их характеристики определяют путем специальных исследований.
Характеристики грунтов намывных плотин устанавливают с учетом данных о плотинах-аналогах, возведенных из карьерных грунтов, близких по зерновому составу и форме частиц к грунтам проектируемого сооружения и намытых по одинаковой с аналогом технологии.
При назначении характеристик грунтов намывных плотин надлежит учитывать изменение их показателей с течением времени по данным аналогов и исследований или по результатам проведения опытного намыва.
Для неоднородных земляных намывных плотин (п. 3.1) физико-механические характеристики намытого грунта следует определять отдельно для каждой зоны.
1.17* Нормативные и расчетные значения характеристик грунтов (плотность, деформируемость, фильтрационные показатели и т.п.) следует устанавливать статистической обработкой результатов полевых и лабораторных определений, руководствуясь требованиями СНиП 2.02.02-85 и СНиП 2.02.04-88.
При
проектировании частей намывных плотин, намытых выше уровня воды, из песчаных, гравийных и галечниковых грунтов расчетные значения физико-механических характеристик намываемого грунта могут приниматься по данным табл. 2 с последующей корректировкой по фактическим показателям. Плотность сухого грунта для частей намывных плотин, намытых под воду, следует принимать как среднее арифметическое плотности сухого грунта r d и плотности r d,min намываемого грунта в максимально рыхлом состоянии.
Таблица 2

Примечания: 1. Табл. 2 составлена для грунтов с плотностью частиц r с = 2,65 — 2,70 т/м3
2. Большие значения плотности r d и коэффициента фильтрации k относятся к грунту с зернами окатанной формы, меньшие — к грунту с неокатанными зернами.
3. Большее значение угла внутреннего трения относится к грунту с неокатанными зернами, меньшее — к грунту с зернами окатанной формы.
4. При учете анизотропии характеристик намытых песчаных грунтов рекомендуется в расчетах фильтрации и устойчивости откосов намывных плотин корректировать приведенные в табл. 2 значения коэффициента фильтрации и угла внутреннего трения согласно опытным данным.
Прочностные характеристики крупнообломочных грунтов допускается определять на основе моделирования их составов.
1.18. За расчетные значения плотности сухого грунта в теле плотины следует принимать величины r d , соответствующие односторонней доверительной вероятности a = 0,95. Исходя из этого, устанавливают контрольные показатели физико-механических характеристик грунта для сооружения в целом или отдельных его частей.
1.19*. В проектах необходимо предусматривать геотехнический контроль за возведением плотины и состоянием ее основания. При выполнении геотехнического контроля следует учитывать требования СНиП 3.02.01-8 7, СНиП 3.07.01-8 5 и проекта.
При строительстве плотин в северной строительно-климатической зоне необходимо дополнительно осуществлять контроль за температурным состоянием грунтов тела и основания плотины, а также за температурным состоянием грунтов в карьерах, буртах зимнего хранения, при транспортировании и укладка
1.20* Плотность сложения грунта земляных насыпных, каменно-земляных и каменно-набросных плотин следует назначать с учетом:
а) исследований свойств грунтового материала и расположения его в теле плотины (как по высоте, так и по элементам профиля);
б) внешних нагрузок;
в) напряженно-деформированного состояния;
г) способа отсыпки и уплотнения грунтового материала и интенсивности возведения.
Плотность сложения грунта, как правило, назначают переменной по высоте плотины. При этом, учитывая изменение его физико-механических свойств в процессе строительства и эксплуатации сооружения, более плотный грунт принимают для нижних частей плотины.
Для плотин, возводимых в сейсмических районах, плотность сложения грунта в верхней части их профиля со стороны верхнего бьефа должна быть выше, чем в остальных частях. Размеры этой части определяют расчетом в зависимости от конструкции плотины с учетом требований СНиП II -7-81*.
В северной строительно-климатической зоне верхнюю промерзающую часть плотины (выше НПУ) следует возводить из уплотненных непучинистых или слабопучинистых грунтов.
Окончательно плотность сложения грунта устанавливают сравнением технико-экономических показателей разрабатываемых вариантов.
1.21* Для плотин I и II классов из грунтовых материалов следует, как правило, предусматривать опытные заготовки, отсыпку и укатку или намыв грунтов на участках, предпочтительно располагаемых в пределах профильных объемов проектируемого сооружения, для отработки технологии строительных работ, уточнения расчетных характеристик, а для намывных плотин также для определения раскладки грунта (фракционирования) по длине откоса намыва.
Плотность крупнообломочных грунтов каменно-земляных и каменно-набросных плотин III и IV классов допускается назначать по аналогам с учетом зернового состава грунта, прочности камня на сжатие, толщины отсыпаемого слоя, а также методов его уплотнения.
2. ЗЕМЛЯНЫЕ НАСЫПНЫЕ ПЛОТИНЫ
2.1*. Земляные насыпные плотины по конструкции тела и противофильтрационных устройств в теле и основании подразделяют на основные виды, указанные в табл. 3 и на черт. 1.
Таблица 3

Примечания: 1. Грунтовые противофильтрационные устройства неоднородной плотины при большой их толщине называют верховыми (черт. 1, б) или центральными (черт. 1, в) призмами (противофильтрационными) соответственно их расположению.
2. Конструкции тела плотины могут сочетаться с различными конструкциями противофильтрационных устройств в ее основании; выбор зависит от геологии основания и обосновывается расчетами и технико-экономическим сопоставлением вариантов. Возможно сопряжение тела плотины с основанием без противофильтрационных устройств.

Черт 1. Виды земляных насыпных плотин
а— ж — см. табл. 3;
1  —
тело плотины; 2 — поверхность депрессии; 3 —
дренаж; 4 — крепление откосов; 5 —
верховая грунтовая противофильтрационная призма; 6
—
диафрагма; 7 — верховая призма: 8 — низовая
призма; 9 — переходный слой; 10 — экран из
негрунтовых материалов; 11 — грунтовое ядро; 12 —
центральная грунтовая противофильтрационная призма; 13 —
шпунт или стенка; 14 — понур; 15 — инъекционная (цементационная) завеса (висячая); 16 — зуб; 17 — грунтовый экран; h  — высота плотины; b  — ширина плотины понизу; bum  — ширина противофильтрационного устройства понизу: bup  — ширина плотины по гребню; mh  — коэффициент верхового откоса; mt  — коэффициент низового откоса
В северной строительно-климатической зоне земляные насыпные плотины в зависимости от температурного состояния грунтов, конструкции тела и противофильтрационных устройств подразделяют на основные типы и виды, указанные в табл. 3.1 и на черт. 1.1.
Таблица 3.1

Черт. 1.1. Типы и виды земляных насыпных плотин, возводимых в северной строительно-климатической зоне
а — и — см. табл. 3.1; 1 — тело плотины; 2 —
поверхность депрессии; 3 — дренаж; 4 —
крепление откосов; 5 — теплоизоляционный слой; 6 — диафрагма; 7  — верховая призма; 8 —
низовая призма; 9 — переходный слой; 10 — экран из негрунтовых материалов; 11 — грунтовое ядро; 12 — центральная грунтовая противофильтрационная призма; 13 — шпунт или стенка; 14 — грунтовый экран; 15 — инъекционная (цементационная) завеса; 16 — зуб; 17 — цементационная галерея; 18 — замораживающая система; 19  — линия раздела талого и мерзлого грунтов; h — высота плотины; b — ширина плотины понизу; bum  — ширина противофильтрационного устройства понизу; bup  — ширина плотины по гребню; mh  — коэффициент верхового откоса; mt  — коэффициент низового откоса
часть 1
часть 2
часть 3
часть 4
часть 5
часть 6
часть 7