Нормативных документов в строительстве - страница 6


Глубина всех скважин должна быть не менее указанной в пп. 8.5 - 8.7 СП 11-105-97 (часть I). При этом скважины, предусмотренные для изучения карста на больших глубинах, следует проходить, как правило, на всю мощность закарстованной зоны с заглублением не менее чем на 5 м в подстилающие или незакарстованные монолитные породы.

При мощности закарстованной зоны в толще растворимых пород (известняков, гипса и т.п.) более 5 - 10 м допускается ее неполное вскрытие при соответствующем обосновании в программе работ.

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. При мощности толщи, обеспечивающей защиту от возможности проявления карста на земной поверхности, допускается не вскрывать буровыми скважинами карстующиеся породы, ограничиваясь проверкой надежности защитного водоупора.

Размещение скважин должно осуществляться с учетом результатов маршрутных наблюдений и геофизических исследований.

Конструкция и технология проходки скважин должны обеспечивать максимальный выход керна покрывающих, карстующихся пород и заполнителя карстовых полостей. Шнековое и любые другие виды бурения, не гарантирующие получение керна, не допускаются.

В скальных породах рекомендуется применять колонковый способ бурения скважин, в нескальных - колонковое и ударное кольцевым забоем. В размываемых породах (в том числе соленосных толщах) следует осуществлять проходку скважин укороченными рейсами (до 0,5 м) с обратной циркуляцией или с продувкой воздухом и "всухую". В соляных и соленосных толщах в качестве промывочной жидкости следует применять рассолы.

При описании керна в буровых журналах необходимо приводить послойную характеристику трещиноватости, пустотности, проявлений закарстованности, заполнителя карстовых пустот, степени выветрелости и разрушенности породы, определять показатель сохранности породы, а также линейный и объемный коэффициенты закарстованности и кавернозности.

В процессе бурения необходимо фиксировать интервалы глубин провалов или быстрого погружения бурового снаряда, скорость чистого бурения и выход керна, интервалы различного поглощения промывочной жидкости, в том числе полного поглощения, а также наличие и характер газопроявлений.

При проходке скважин должны выполняться геофизические исследования (каротаж и при необходимости - межскважинное просвечивание), состав и методика которых должны устанавливаться в программе изысканий.

При необходимости детального изучения трещиноватости и закарстованности пород, состава и состояния покрывающей толщи, наличия в них ослабленных разуплотненных зон и полостей, строения воронок и других карстовых форм следует проходить горные выработки в виде шурфов, дудок, канав, расчисток.

По окончании проходки горных выработок и завершении в них предусмотренных работ необходимо осуществлять ликвидационный тампонаж скважин глиной или цементным раствором, а шурфов, дудок - засыпкой глинистым грунтом с послойным уплотнением и строгий контроль за своевременностью и качеством его выполнения.

5.2.7. Полевые исследования грунтов методами статического, динамического и вибрационного зондирования, пенетрационно-каротажные и другие исследования следует использовать для решения следующих задач: выявления и оконтуривания в толще покрывающих пород ослабленных и разуплотненных зон, определения свойств грунтов, изучения рельефа кровли карстующихся пород при их залегании на доступной для зондирования глубине.

Определение прочностных и деформационных свойств покрывающих пород, залегающих в основании фундаментов проектируемых зданий и сооружений (методами испытаний грунтов штампом и на срез в горных выработках), как правило, должно выполняться отдельно на участках распространения грунтов, нарушенных проявлениями карста, и за их пределами, в ненарушенной зоне.

5.2.8. При гидрогеологических исследованиях следует устанавливать:

распространение и условия залегания водоносных горизонтов в покрывающих, карстующихся и подстилающих отложениях, условия их питания, транзита и разгрузки, гидродинамическую и гидрохимическую зональность;

взаимосвязь между водоносными горизонтами и поверхностными водами;

влияние техногенных факторов на изменение гидрогеологических условий;

режим подземных вод;

химический состав и растворяющую способность поверхностных и подземных вод по отношению к карстующимся породам, температуру подземных вод;

фильтрационные свойства карстующихся и покрывающих пород, в том числе в зонах повышенной проницаемости, с определением гидрогеологических параметров (коэффициентов фильтрации, водопроводимости, уровнепроводности, водоотдачи, удельного водопоглощения, избыточных напоров и градиентов вертикальной фильтрации), а также направления и скорости движения подземных вод.

Прогноз изменения гидрогеологических условий в процессе строительства и эксплуатации проектируемого объекта следует выполнять в соответствии с техническим заданием при обосновании в программе изысканий.

Для решения этих задач следует выполнять полевые опытно-фильтрационные работы: откачки - пробные, экспресс-откачки, опытные одиночные и кустовые с несколькими лучами наблюдательных скважин, групповые и поинтервальные; нагнетания воды и воздуха в скважины; наливы воды в шурфы, а также индикаторные методы (химический, электрохимический, колориметрический, радиоиндикационный).

Для изучения гидрогеологической неоднородности карстового массива и покрывающих пород и для выбора мест проведения опытных откачек используются экспресс-откачки и наливы, а также пробные откачки, наливы, нагнетания.

Опытные откачки из одиночных скважин рекомендуется выполнять для получения характеристик водопроницаемости зон с различной степенью закарстованности.

Опытные кустовые откачки следует проводить с целью определения наиболее достоверных значений коэффициентов фильтрации, уровнепроводности (пьезопроводности) и водоотдачи, а также для изучения связи между водоносными горизонтами и связи подземных вод с поверхностными. При кустовых откачках в карстующихся породах следует, как правило, предусматривать не менее двух лучей наблюдательных скважин с целью изучения фильтрационной анизотропии. В тех случаях, когда для создания требующегося понижения уровня воды одной центральной скважины окажется недостаточно, следует проводить групповую откачку (из двух и более скважин). Не рекомендуется проводить длительные откачки и наливы вблизи зданий и сооружений во избежание возможности неблагоприятного воздействия на их устойчивость.

При производстве откачек следует отбирать пробы воды на химический анализ в соответствии с п. 5.11 СП 11-105-97 (часть I).

При определении видов и объемов опытно-фильтрационных работ и других гидрогеологических исследований, выборе мест их проведения, определении методики выполнения и обработки результатов, следует учитывать значительную неравномерность водопроницаемости закарстованных массивов в плане и по вертикали, наличие зон с различной степенью и характером закарстованности и различным режимом подземных вод (наличие практически водонепроницаемых зон и изолированных водотоков).

Для изучения путей и скоростей движения карстовых вод при гидрогеологических исследованиях используются также геофизические полевые методы, а при необходимости проводится физическое и математическое моделирование.

5.2.9. Стационарные наблюдения за условиями и динамикой развития карстовых процессов и их проявлений на земной поверхности и в толще карстующихся и покрывающих пород следует проводить, как правило, при изысканиях для проектирования крупных и сложных объектов (I уровня ответственности), а при необходимости и для объектов II уровня ответственности.

Комплекс стационарных наблюдений, как правило, включает: гидрогеологические наблюдения за режимом подземных вод; гидрометеорологические наблюдения за режимом поверхностных вод; геодезические наблюдения за оседаниями земной поверхности, изменениями морфометрических характеристик рельефа, провалами и деформациями зданий и сооружений.

Продолжительность гидрогеологических и гидрометеорологических наблюдений должна быть не менее гидрологического года.

При проведении наблюдений за режимом подземных и поверхностных вод рекомендуется использовать геофизические методы, в том числе резистивиметрию, позволяющую вести непрерывную регистрацию изменения минерализации по изменению удельного электрического сопротивления (УЭС) воды.

Режимные наблюдения следует осуществлять за каждым горизонтом карстовых вод, оказывающим влияние на условия строительства, и за каждым из горизонтов в покрывающих породах, а при необходимости и за водоносными горизонтами в подстилающих породах.

По результатам наблюдений за режимом поверхностных и подземных вод следует устанавливать: динамику глубины залегания уровней во времени, напоров и градиентов вертикальной фильтрации; изменения направления и скорости движения воды, температуры и химического состава, а также степени агрессивности по отношению к карстующимся породам; места питания и разгрузки подземных вод; наличие взаимосвязи между водоносными горизонтами и с поверхностными водами, а также участки перетекания вод из одного горизонта в другой и др.

При проведении наблюдений за проявлениями карста и их развитием следует выполнять маршрутное обследование для обнаружения и документации провалов, оседаний и других объектов наблюдения. При выполнении обследований значительных территорий используются повторные аэрофотосъемки и аэровизуальные наблюдения. При этом следует проводить обследование зданий и сооружений, опрос населения, наблюдения за выявленными деформациями.

Геодезические наблюдения за деформациями зданий и сооружений, а также за деформациями земной поверхности (в том числе использование реперов, установленных на разной глубине) следует выполнять в соответствии с СП 11-104-97.

5.2.10. Лабораторные исследования должны включать определения состава, состояния и физико-механических свойств растворимых и нерастворимых пород, входящих в состав карстующейся и покрывающей толщи, включая изучение грунтов различной степени закарстованности и заполнителя карстовых полостей и трещин, установление химического состава поверхностных и подземных вод и их агрессивности к карстующимся породам.

При отборе проб поверхностных и подземных вод необходимо

измерять их температуру и непосредственно в полевых условиях

определять рН, содержание свободной СО и других неустойчивых

2

- 2- 2+ 3+ - -

компонентов (НСО , СО , Fe , Fe , NO , NO ). Остальные

3 3 2 3

2+ 2+ + + + - 2-

компоненты (Са , Mg , Na , K , NH , Cl , SO , сухой

4 4

остаток, SiO ) рекомендуется определять в стационарной

2

лаборатории. Так же следует определять прозрачность, наличие

взвешенных веществ, выпадение осадка и изменение воды в сосуде

со временем, цветность, запах, перманганатную окисляемость, а

также прочие составляющие физических свойств и химического

состава с учетом возможного техногенного загрязнения

водоносных горизонтов.

Для карстующихся пород следует определять их минералого-петрографический и химический состав, в том числе общее содержание органических веществ, растворимость в воде (с учетом химического состава и температуры подземных вод) и коэффициент скорости растворения (при различных скоростях движения подземных вод). При этом должны использоваться общий количественный и спектральный анализ, водные и кислотные вытяжки, а также, при необходимости, термический, рентгеноструктурный, электронно-микроскопический и другие методы минералогического и химического анализа горных пород.

Для определения возраста карстовых форм и их заполнителя применяются минералого-петрографический, палеонтологический, радиоизотопный, палинологический, диатомовый и другие виды специальных анализов.

При необходимости установления количественных характеристик карстового процесса (оценки скорости растворения пород и развития карста во времени, выявления механизма карстовых деформаций, размеров карстовых провалов), оценки степени опасности обнаруженных карстовых полостей и др. (как правило, в особо сложных условиях и при проектировании ответственных зданий и сооружений) следует осуществлять экспериментальные лабораторные исследования с применением различных видов моделирования:

химико-кинетического (растворение карстующихся пород, растворение стенок карстовой полости, растворение карбонатного цемента в крупнообломочных грунтах и т.п.);

методом эквивалентных материалов (прогиб и растрескивание пород кровли карстовой полости, гравитационные смещения грунтовых масс в карстовую полость);

физического гидрогеологического (гидродинамическое разрушение покрывающих пород над карстовыми полостями и трещинами);

математического (моделирование карстово-суффозионных процессов и провалообразования на основе экспериментально установленных параметров).

Рекомендуется комплексное использование перечисленных методов в различных сочетаниях, а также в комбинации с другими методами физического моделирования.

Экспериментальные лабораторные исследования и моделирование должны проводиться по дополнительным программам, согласованным с заказчиком.

5.2.11. Камеральная обработка материалов должна производиться как в период проведения полевых работ (с целью своевременного уточнения и корректировки выполняемых исследований), так и в заключительный период, с учетом данных лабораторных испытаний и моделирования.

При камеральной обработке материалов изысканий следует осуществлять инженерно-геологическое районирование территории по условиям, степени и характеру развития карста с учетом проявлений суффозии, сдвижения и обрушения горных пород, а также других процессов, участвующих в формировании полостей, разрушенных и разуплотненных зон в карстующихся и покрывающих их отложениях.

При районировании должны использоваться установленные по результатам изысканий категории устойчивости территорий относительно карстовых провалов по интенсивности провалообразования в соответствии с табл. 5.1 и по средним диаметрам карстовых провалов в соответствии с табл. 5.2.


Таблица 5.1


Категории устойчивости террито-
рии относительно интенсивности
образования карстовых провалов

Интенсивность провалообразования
(среднегодовое количество
провалов на 1 км2 территории
(случаи/км2 в год)

I

Свыше 1,0

II

св. 0,1 до 1,0

III

св. 0,05 до 0,1

IV

св. 0,01 до 0,05

V

до 0,01

VI

Провалообразование исключается


Примечание. К шестой категории устойчивости относятся территории, на которых возникновение карстовых провалов земной поверхности невозможно (из-за отсутствия растворимых горных пород или благодаря наличию надежной защитной покрывающей толщи нерастворимых водонепроницаемых или скальных пород).


Таблица 5.2


Категории устойчивости террито-
рии относительно средних
диаметров карстовых провалов

Средние диаметры карстовых
провалов, м

А

Свыше 20

Б

св. 10 до 20

В

св. 3 до 10

Г

до 3


Показатели интенсивности провалообразования определяются:

по данным стационарных наблюдений (по результатам систематической регистрации случаев образования провалов и локальных оседаний на определенной площади);

по данным наземного обследования местности (карстологической съемки), сопровождающегося сбором сведений о ранее образовавшихся провалах и локальных оседаниях, дешифрированием аэрофотоснимков разных лет и применением различных методов определения возраста существующих карстовых воронок;

по аналогии с другими карстовыми участками, находящимися в сходных геологических и гидрогеологических условиях и характеризующихся той же степенью закарстованности.

При расчетах интенсивности провалообразования случаи локальных оседаний приравниваются к случаям карстовых провалов.

На картах районирования и в тексте категория устойчивости территории обозначается двойным индексом, состоящим из цифры и буквы (например, V-B).

Оценку устойчивости территории рекомендуется осуществлять с применением "метода удаленности от ближайшего соседнего поверхностного проявления карста". При этом составляются карты удаленности, характеризующие степень концентрации воронок на земной поверхности, и строятся гистограммы, графики распределения и прогнозные кривые распределения среднегодовой плотности провалов по удаленности от ближайшего проявления карста.

По результатам изысканий следует определять средние и максимальные диаметры провалов (и локальных оседаний) и их среднюю глубину. В районах соляного карста, кроме того, должны оконтуриваться мульды оседания, определяться изменения их размеров в плане, глубины, кривизны поверхности и наклоны краевых участков зоны оседания.

5.2.12. Прогноз развития карстового процесса (качественный и количественный) выполняется методом аналогий, экстраполяции, экспериментальными или расчетными методами, основанными на детерминированных и стохастических моделях. Прогнозные исследования включают:

прогноз скорости растворения пород;

временной прогноз (ожидаемый срок образования провала на данной площадке, вероятность образования провалов за заданный срок, скорость развития комплекса карстовых форм и т.п.);

пространственный прогноз (ожидаемый участок образования провала, вероятность образования провала на заданном участке территории);

ожидаемые размеры провалов на поверхности земли или в основании сооружений (их глубина, диаметры, конфигурация и т.п.).

Прогнозируемые параметры поверхностных карстовых проявлений следует определять расчетами, с использованием аналитических и (или) вероятностно-статистических методов, на основе анализа распределений ожидаемых карстовых провалов по величине их средних и максимальных диаметров и средней глубине, а также с использованием аналогий.

Скорость растворения большинства карстующихся пород известна, однако в некоторых случаях может потребоваться ее уточнение лабораторными методами.

При составлении временных прогнозов следует иметь в виду, что стохастические методы, основанные на обобщении данных по имеющемуся ряду наблюдений, позволяют устанавливать вероятность образования провала в любой части исследуемой территории (или число провалов на км2 площади), но без более детальной локализации. При этом чем ниже вероятность, тем меньше опасность провала. Однако даже при очень низкой вероятности образование провала в самом ближайшем будущем не исключается.

Прогноз возможного места образования провала также не всегда надежен, за исключением тех случаев, когда его можно увязать с местными особенностями тектонического строения участка (разрывные нарушения, зоны дробления, замковые части складок, где наиболее сильно проявляется трещиноватость).

Прогноз возможных размеров карстовых провалов более надежен, так как при определенных геологических условиях они более или менее выдержаны, и для прогноза может быть использован имеющийся статистический материал.

5.2.13. При инженерно-геологических изысканиях в районах развития карста с учетом этапа изысканий следует устанавливать и отражать в техническом отчете:

распространение, характер и интенсивность развития карста, историю и закономерности его развития;

геологические, гидрогеологические и геоморфологические условия развития карста, в том числе: наличие тектонических нарушений, древних долин, состав, физико-механические свойства, растворимость, трещиноватость горных пород (грунтов) и т.п.;

районирование территории по условиям, характеру и степени развития карста;

оценку связанных с карстом особенностей физико-механических свойств грунтов, наличия в них разуплотненных и разрушенных зон, особенностей гидрогеологических условий связанных с карстом;

оценку устойчивости территории (площадки) относительно карстовых (и карстово-суффозионных) провалов и оседаний земной поверхности и слагающих ее грунтов;

прогноз развития карста и связанных с ним суффозионных и провальных явлений в период строительства и эксплуатации объектов под влиянием естественных и техногенных факторов;

рекомендации для обоснования противокарстовых мероприятий.

В выводах технического отчета по результатам выполненных инженерно-геологических изысканий должна быть дана комплексная оценка опасности развития карста в соответствии с требованиями п. 6.16 СНиП 11-02-96.

2006699652177194.html
2006873346524296.html
2007018839764917.html
2007108590602916.html
2007185337710779.html