Система нормативных документов в строительстве (стр. 12 из 17)
безналедный пропуск водотоков;
сооружения для задержания наледи выше защищаемого сооружения;
прямое воздействие на режим подземных вод (водопонижение).
При выборе методов защиты предпочтение должно отдаваться приемам и конструкциям долговременного постоянного действия.
13.10 Свободный пропуск наледи через зону искусственного сооружения применяют в районах развития средних и крупных наледей подземных вод (III и IV категорий), когда применение других мероприятий невозможно или экономически нецелесообразно. Для свободного пропуска наледи, как правило, сооружается мост с отверстием, которое должно быть рассчитано на пропуск всего объема паводковых и наледеобразующих вод по поверхности льда.
13.11 Безналедный пропуск водотоков применяют для защиты сооружений от воздействий средних и больших наледей поверхностных и подземных вод (III и IV категорий). Этот способ предусматривает сосредоточение водотока на подходах к защищаемому сооружению (часто это водопропускные сооружения) и создание оптимального теплового режима в зимнее время. Данный метод включает следующие мероприятия: концентрация потока поверхностных вод, спрямление и углубление русла, утепление водотока поверхностных и подрусловых вод, использование лотков различного типа (открытых, закрытых, утепленных), перехват и отвод подземных вод с помощью дренажных систем и каптажа источников, фильтрующие насыпи из крупнообломочного грунта.
Выбор мероприятий по безналедному пропуску наледеобразующих вод производят на основании теплотехнического расчета из условия пропуска воды в течение всего зимнего периода без ее замерзания.
13.12 Мероприятия по задержанию наледи выше сооружения сводятся к искусственному ее формированию на безопасном расстоянии от него.
Удерживающие сооружения и мероприятия применяют на поверхностных водотоках с малыми расходами воды и низкой ее температурой, при неглубоко залегающих грунтовых водах и в местах выхода источников подземных (грунтовых) вод небольшого дебита (наледи II и I категорий).
13.13 К удерживающим мероприятиям и устройствам относятся: противоналедные валы, заборы, водонепроницаемые экраны, мерзлотные пояса, наледные пояса, резервные выемки и бассейны в стороне от защищаемого сооружения, рассчитанные на максимальный объем наледи.
Противоналедные валы могут быть земляными, ледогрунтовыми, снежными, ледяными, заборы - деревянными, бетонными.
Водонепроницаемый экран представляет собой траншею, заполненную нефильтрующим (глинистым) грунтом. Устраивается на склонах и в узких долинах в комбинации с противоналедными валами и заборами поперек движения наледеобразующих вод на некотором удалении от сооружения.
Мерзлотный пояс состоит из комбинации канавы и вала выше наледи. Сечение канавы должно обеспечить промерзание грунта до водоупорного слоя в начале зимнего периода (до появления наледи). Глубина канавы должна быть не менее 0,6 м, ширина по дну не менее 0,5 м. Вал, параллельный канаве, осуществляет непосредственное задержание самой наледи.
Мерзлотный пояс рационален при глубине залегания водоупора до 2,5 - 3 м. В качестве мерзлотного пояса эффективна льдогрунтовая завеса, устраиваемая из сезонно-действующих парожидкостных термосифонов, заглубленных до верхней поверхности мерзлых грунтов.
Наледный пояс - выровненная площадка, вымощенная камнем, на которой поверхностный поток (малый водоток, ручей) растекается и быстро промерзает, промерзает и подрусловой поток. Размеры площадки определяют теплотехническим и гидравлическим расчетами. Наледный пояс сооружают обычно в комбинации с земляным валом, забором.
Противоналедные щиты предназначены для предохранения водопропускных труб и небольших мостов от воздействия наледи. Они представляют собой сборные деревянные конструкции, закрывающие входное отверстие водопропускного искусственного сооружения в зимний период.
13.14 Утепление грунта с помощью теплоизоляционных материалов (снег, торф, опилки и т.п.) применяют для уменьшения глубины сезонного промерзания и недопущения достижения им уровня грунтовых вод (наледи грунтовых вод I и II категорий). Возможно применение этого метода и для задержки промерзания речных вод (наледи речных вод и наледи смешанных типов I и II категорий).
13.15 При возникновении наледи на участке железной или автомобильной дороги (чаще всего в выемках) возможно применение откачки грунтовых вод из скважин с целью исключения возможности формирования наледи. Этот метод экономически целесообразен, если качество и дебит грунтовых вод позволяют устроить местный водозабор.
13.16 Мероприятия по механическому и тепловому разрушению наледи при необходимости восстановления эксплуатационных условий работы сооружения не должны быть регулярными, что экономически и технически нецелесообразно. Необходимо использовать противоналедные мероприятия постоянного типа.
13.17 В проектах сооружений и мероприятий инженерной защиты от наледеобразования следует предусматривать ежемесячное проведение наблюдений (мониторинг) в зимний период. На наледях подземных вод с фиксированными на местности источниками измеряют их дебит. На наледях грунтовых вод измеряют соотношение глубины сезонного промерзания и уровня грунтовых вод. На речных наледях измеряют расход стока наледеобразуюших вод и следят за смещением мест выхода этих вод.
При превышении параметров, учитываемых в проекте, следует предусматривать соответствующие мероприятия.
14. МЕРОПРИЯТИЯ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ТЕРМОКАРСТА
14.1 При проектировании инженерной защиты от термокарста следует исходить из потенциальной опасности тепловых просадок, связанных с оттаиванием льдистых грунтов и залежей подземных льдов.
14.2 Оттаивание льдистых грунтов, залегающих у поверхности, может происходить за счет температурных колебаний в период потепления климата и техногенных нарушений, связанных с частичным или полным удалением напочвенных растительных покровов, срезкой (выемкой) грунта, а также эксплуатацией тепловыделяющих сооружений.
14.3 Тепловые просадки в результате оттаивания льдистых отложений S, м, определяют по формуле
, (5)
где ∆h - предполагаемое увеличение глубины оттаивания грунта, м;
δ - относительная просадка льдистого грунта при оттаивании.
14.4 Увеличение глубины оттаивания ∆h и активность проявления термокарста определяются теплотехническим расчетом с учетом предполагаемых техногенных нарушений природной среды и гидрометеорологических данных о потеплении климата на период эксплуатации строительных объектов.
14.5 Для проектирования инженерной защиты от термокарста необходимы следующие данные:
сведения о месторасположении льдистых грунтов и залежей подземных льдов, степени активизации процесса термокарста на осваиваемой территории и его влиянии на развитие опасных сопутствующих процессов;
просадочность льдистых грунтов при оттаивании;
прогноз потенциальной опасности термокарста при строительном освоении территории;
прогнозные карты опасности проявления термокарста.
ТРЕБОВАНИЯ К МЕРОПРИЯТИЯМ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ТЕРМОКАРСТА
14.6 При проектировании инженерной защиты от термокарста следует применять следующие способы и мероприятия, не допускающие или частично допускающие протаивание верхних, как правило, наиболее льдистых горизонтов грунтовой толщи:
сохранение напочвенных растительных покровов;
отсыпка территории слоем песчаного или гравийно-песчаного грунта;
укладка на поверхности грунта теплоизоляционных покрытий (тепловых экранов);
устройство охлаждающих систем из труб вертикального и горизонтального заложения;
создание вентилируемых подполий при строительстве зданий и сооружений со значительным тепловыделением;
регулирование стока поверхностных вод.
14.7 Основной способ инженерной защиты территории от термокарста - отсыпка застраиваемой территории песчаным и гравийно-песчаным грунтом, толщину которой определяют теплотехническим расчетом.
14.8 Отсыпка может выполняться в зависимости от инженерно-геокриологических условий и функциональных особенностей сооружений сплошной по всей застраиваемой территории или под отдельные сооружения и их группы.
14.9 Отсыпку производят в зимний период после промерзания сезонно-оттаивающего слоя с послойным уплотнением насыпного грунта. Проезд используемой техники допускается только по отсыпанному грунту с сохранением растительных покровов.
14.10 Для уменьшения толщины отсыпки при проектировании инженерной защиты допускается на основании теплотехнических расчетов использовать в отдельности и в комбинации укладку на поверхности (в основании отсыпки) гидрофобной теплоизоляции и устройство сезонно-действующих охлаждающих систем из труб вертикального и горизонтального заложения.
14.11 При строительстве зданий и сооружений со значительным тепловыделением дополнительно при проектировании инженерной защиты должны предусматриваться под зданиями и сооружениями вентилируемые подполья, обеспечивающие температурный режим грунтов основания, не допускающий оттаивания льдистых грунтов. Теплотехнический расчет производится в соответствии с СНиП 2.02.04.
14.12 На локальных участках или территориях непосредственного проявления термокарстовых процессов мероприятия инженерной защиты заключаются в вытеснении воды из термокарстового понижения песчаным грунтом с последующим уплотнением и регулированием поверхностного стока. При этом допускается поднятие верхней границы вечномерзлых грунтов.