ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОБДЕЛОК ПОДЗЕМНЫХ МАШИННЫХ ЗАЛОВ ГЭС, ГАЭС И ДРУГИХ КАМЕРНЫХ ВЫРАБОТОК В ГИДРОТЕХНИЧЕСКОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

ВСН 34-72-019—89 Минэнерго СССР

ИЗДАНИЕ ОФИЦИАЛЬНОЕ

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР МОСКВА 1989

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОБДЕЛОК ПОДЗЕМНЫХ МАШИННЫХ ЗАЛОВ ГЭС, ГАЭС И ДРУГИХ КАМЕРНЫХ ВЫРАБОТОК В ГИДРОТЕХНИЧЕСКОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

ВСН 34-72-019—89 Минэнерго СССР

ИЗДАНИЕ ОФИЦИАЛЬНОЕ

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР МОСКВА 1989

полагается технологическое оборудование, следует предусмотри-пать устройство подвесных потолков и декоративных стен, которые одновременно могут служить элементами дренажной и вентиляционной систем.

5.3. Места пересечения камерных выработок, оставляемых бет обделок, с туннелями, штольнями и другими выработками, а также локальные ослабления грунтового массива следует закреплять несущими конструкциями.

6. КОНСТРУКЦИИ ОБДЕЛОК КАМЕРНЫХ ВЫРАБОТОК

6.1.    Конструкции обделок следует проектировать таким образом, чтобы максимально использовать несущую способность вмещающего грунтового массива.

6.2.    Для исключения или существенного снижения притока подземных вод в выработки необходимо предусматривать проти-вофнльтраинонные и дренажные устройства.

Проектирование протнвофильтрацнонных и дренажных устройств следует выполнять в соответствии со СНиП 2.06.14—85 «Защита горных выработок от подземных и поверхностных вод» и ВСН-045—72    _v

- «Указания    по    проектированию    дренажа    подземных

МЭиЭ СССР

гидротехнических сооружений». Примеры применения дренажей подземных сооружений камерного типа приведены в лрил. 6.

6.3.    При необходимости повышения водонепроницаемости обделки рекомендуется прежде всего оценивать целесообразность применения полимерцементного бетона, например, на основе фу-рановых смол.

6.4.    В целях повышения прочностных и деформационных свойств вмещающего массива, а также снижения притоков воды в камеру, следует применять различные методы укрепления грунтов: цементацию, химическое закрепление и др.

6.5.    Для закрепления кровли выработок следует применить обделки из набрызг-бетона с анкерами, монолитного бетона и железобетона, а также из сборного железобетона.

6.6.    Обделки свода из набрызг-бетона с анкерами (рис. 2) следует применять в выработках, расположенных в слабо- и сред-нетрещиноватых крепких грунтах, а также слаботрещнноватых грунтах средней крепости (4</_м <8). Толщина набрызг-бетона при этом определяется расчетом, но должна быть для несущих конструкций не менее 10 см.

6.7.    В трещиноватых грунтах с /„<4 обделку свода следует проектировать в виде бетонного или железобетонного свода со стрелой подъема 1/4—1/3 пролета при толщине свода 1 /30— 1/Ю пролета (рис. 3а, б). Свод может быть также выполнен из сборных железобетонных элементов, обжатых в породу домкратами

Рис 3 Варианты креплении свода камерной выработки

(рис. Зв). Следует предусматривать заполнительную цементацию за обделку свода, а в средне- и сильнотрещиноватых грунтах — цементацию грунтового массива в подпятных зонах свода.

6.8. При конструировании обделки свода необходимо предусматривать установку в нем закладных деталей для последующего крепления подвесного потолка, вентиляционных воздуховодов и других коммуникаций и приспособлений, необходимых для нормальной эксплуатации соо-оружения. Следует также предусматривать закладные детали для крепления элементов оснастки при монтаже мостовых кранов.

6.9. С целью использования мостового крана в период строительства и отказа от устройства колонн подкранового пути в грунтах крепких и средней крепости следует применять железобетонные своды с подвешенными к ним подкрановыми опорами (рис. 36).

6.10.    Опоры подкрановых балок могут также выполняться в виде конструкции, работающих совместно со стенами: балок, опертых на грунтовую полку и прианкеренных к грунту; балок, сооружаемых в виде гонких железобетонных арок, опирающихся на площадки в торцевых стенах выработки (рис. 4), такую конструкцию следует применять в выработках, имеющих небольшую длину; балок, опертых на колонны.

6.11.    При расположении выработки в грунтах, подверженных боковым тектоническим напряжениям, железобетонную обделку свода следует проектировать подат-

ливой, работающей совместно с грунтово-анкерным сводом.

6.12.    Стены камерных выработок небольшой высоты (менее 10 м), расположенных в крепких, слаботрещиноватых грунтах (/_м>8), можно оставлять без обделки. В таких выработках следует предусматривать только декоративные стенки. Расстояние декоративных стенок от контура выработки должно назначаться не более 1 м.

Декоративные стенки могут быть как постоянными, так и съемными с креплением их к каркасу нержавеющими деталями. Стенки должны быть покрыты со стороны массива гидроизоляционными материалами.

6.13.    При расположении выработок в крепких (/_Ч|>8), но выветривающихся грунтах, стены камер следует закреплять набрызг-бетоном или тонкой выравнивающей слабоармированной бетонной обделкой, прианкеренной к грунту (рис. 5).

Рис. G Конструкция глубоких железобетонных анкеров:

а — восходящих, б — нисходящих, в —с оголовком: 1 — анкерный стержень (или пакет стержней); 2 — фик саторы для образовании защитного слоя (стальные или    пластмассовые):

3 — сварной ванный шов или винтовая муфта; 4 — трубка водовоздухоотводная контрольная:    5—резьбовой

штуцер; 6 — заглушка; 7 — нагнетательная трубка; 8 — оголовок (опорная плита с косынками на бетонной подливке); 10 — соединительная арматура:    //— контур

выработки (или бетона); 12 — контур, определяющий внутренние габариты помещения камеры

6.14. Для крепления камерных выработок применяются корот-кие (/_л<5м) анкеры без предварительного напряжения и глубо кие (/_а>5м) анкеры без предварительного напряжения (пассив-

ные )и предварительно напряженные (ПНА). Короткие анкеры применяются двух типов: железобетонные и сталеполимерные.

Пример конструкции глубокого ненапряженного железобетонного анкера приведен на рис. 6.

6.15. Предварительно напряженные анкеры могут быть глухими и сквозными. Глухие анкеры заделываются в массив и натягиваются домкратом после приобретения проектной прочности в замковой части.

Сквозные анкеры, устанавливаемые между параллельными выработками (рис. 7), натягиваются сразу после установки анкер-

Рис. 7. Схема анкерною крепления выработок здания станции ГЭС Хоабинь (СРВ): АП H-7CI00 — глубокие предварительно напряженные анкеры: АЖГ-15. АЖГ-12. ЛЖГ-9. АЖ Г-6 — глубокие железобетонные анкеры длипоЛ 15. 12. О и б м: АЖ-4 -• короткие железобетонные анкеры длиной 4 м: / — контур галерей то-копроводов. 2 — отводящий туннель; 3 — кратер колена отсасывающей трубы

ного тяжа в скважину. Пример конструкции сквозного анкера показан на рис. 8, глухого — на рис. 9. Предварительно напряженные анкеры могут проектироваться несвободными и свободными. Несвободные анкеры — зацементированные, имеющие сцепление с грунтом анкерного тяжа по всей длине. Свободные анкеры могут быть регулируемыми и нерегулируемыми. Наиболее надежными являются регулируемые ПНА.

6.16. При принятии решения о выборе того или иного типа глубоких анкеров — пассивных или ПНА необходимо учитывать их

A)

S)

В)

Рис. 8. Конструкция сквозных преднапряженных анкеров тина АПН-7С-100:

Л — несвободный анкер с двумя натяжными головками (омонолнчипае-мый сразу после натяжения); Б — свободный контрольный анкер с КИЛ (без омонолнчнвании); В — несвободный анкер с одним натяжным оголовком (слева) и зажимами НИИЖБ (справа); / — конус; 2 — обойма; Л — анкерная подушка (бетон в стальной обойме); 4 — скважина диаметром 105 мм; 5—анкерный тяж (семь арматурных семнпроволочных канатов класса К7 диаметром 15 мм); 6 — кондуктор, труба диаметром 100 мм с опорным фланцем; 7 — инъекционная трубка; 8 — обетониров-ка; 9 — густой цементный раствор; 10 — КИА типа ИПС-160; // — плита распределительная; 2 — скальный целик; 13 — индивидуальные зажимы

НИИЖБ марки K-2-I2-I5

следующие основные особенности. Пассивные анкеры являются менее трудоемкими и более простыми по технологии установки, чем ПНА, однако надежность контроля качества их установки значительно ниже. Пассивные анкеры вступают в работу лишь по мерс развития деформаций в массиве, что в определенных случаях

Рис. 9. Предварительно напряженный анкер конструкции Гидропроекта с усиленной антикоррозионной защитой, оголовок — конструкции СоюзДорНИИ:

/ — скважина; 2 — обойма; 3 — конус; 4 — опорная плита. 5--бетонная подушка; 6 ■■ полиэтиленовая гофрированная труба; 7 — полиэтиленовая трубка для ннъектироваиня замковой части анкера и пространства вокруг гофрированной трубы: 8 — полиэтиленовая трубка для инжектирования внутреннего пространства гофрированной полиэтиленовой трубы; 9 — арматурные канаты; 10 — замковая часть анкера; // — стяжки; 12 — распорки

может привести к существенному снижению надежности крепления. Наоборот, ПНА активно включаются в работу сразу после их установки, что позволяет в максимальной степени использовать несущую способность грунтового массива. Расчет ПНА основан на четкой и ясной схеме, тогда как условия работы пассивных анкеров еще недостаточно определены для их строгого расчетного обоснования.

6.17. В качестве элементов анкерной схемы постоянного крепления стен крупных камерных выработок (машзалы ГЭС и ГАЭС) корытообразной формы рекомендуется, как правило, применять ПНА.

6.18.    Параметры анкерных схем крепления стен выработок (шаг, глубина, диаметр, усилие натяжения) определяются расчетом или на основании испытания моделей из эквивалентных материалов. На стадии ТЭО допускается ориентировочно принимать: шаг анкеров от 3 до 4 м но высоте, от 3 до 6 м по длине камеры. При назначении длины анкеров (включая заделку) следует принимать большее из двух значений

= (0,6 + 0,2)^ пли /„«(0,5 1-0,2) Л,

где 1_а — полная длина анкера, b и h соответственно пролет и высота камеры. В особо крепких грунтах длина анкера может приниматься наименьшей /„ = 0,4 b, в грунтах ниже средней крепости — наибольшей /„ = 0,8 Ь.

6.19.    В выработках большой высоты (//>10 м), расположенных в грунтах крепких и средней крепости (/_м>4 м), для крепления стен следует принимать глубокие анкеры.

6.20.    При проектировании обделки камерной выработки с глубокими анкерами следует использовать наличие параллельных ей других выработок для установки сквозных иреднапряженных анкеров (рис. 10). В отдельных случаях может быть целесообразно устройство специальных продольных выработок для установки таких анкеров.

6.21.    В камерах, сооружаемых в грунтах с 4 </_м <8, обделку стен следует выполнять в виде несущих тонкостенных конструкции, прпанкеренных к грунтовому массиву глубокими анкерами. В более слабых грунтах (/_м <4) обделку камеры допускается выполнять в виде единой железобетонной конструкции криволинейного очертания. При этом торцам камеры в плане придают криволинейное очертание. Подкрановый путь размещают на коротких консолях, заделанных в обделку стен.

6.22.    В случаях, когда проектом производства работ определена первоочередная проходка камеры по отношению к примыкающей к ней другой выработке, в зоне пересечения следует предусматривать местное усиление обделки камеры по контуру выработки.

При этом в проекте должно быть указано, что это усиление выполняется до начала проходки примыкающей выработки. Вели

же в начале проходится примыкающая выработка, то ее обделка на протяжении не менее одного пролета должна быть выполнена до начала разработки камеры в зоне примыкания.

6.23.    Устройство системы железобетонных распорок, расположенных ниже пола машзала, и оставление скальных целиков между агрегатами позволяет обеспечить большую надежность, меньшую деформагивность и существенно большую экономичность сооружения. В этом случае глубокие анкеры ниже уровня пола машинного зала допускается проектировать со сроком службы только на строительный период.

6.24.    Проект анкерного крепления должен включать необходимые мероприятия по обеспечению расчетного срока службы анкеров путем создания надежной антикоррозийной защиты металла с учетом наличия грунтовых вод и их агрессивности. Применяются следующие виды антикоррозийной защиты: чехлы из полиэтиленовых труб, цементация скважины вокруг анкерного тяжа, нанесение на анкерные тяжи лакокрасочных и эпоксидных покрытий, электрохимическая защита, оцинковка арматуры.

6.25.    Наружные элементы анкеров, выступающие за контур выработки, не должны препятствовать ведению строительных работ и монтажу технологического оборудования.

6.26.    Принимаемая в проекте обделки конструкция глухих ПНА должна обеспечивать возможность надежного контроля качества замоноличивания и несущей способности замковой части анкера.

6.27.    Основные тины обделок камерных выработок, рекомендуемые для применения в различных инженерно-геологических условиях, приведены в табл. 3 и ирил. 4. На стадиях ТЭР и ТЭО тип

Таблица 3 Характеристика грунтов (в массиве) Типы обделок К'нффПЦИСН! крепости 'м Трещиноватость (модуль 1 реши новатости. Мт) свод стены 1 2 з 1 4 | Слэботрещино- Без обделок, отдельные | ватые (менее тикеры, набрызг-бетон! 1.5) Г0.1ЩИН0И 5—10 см по метал, сетке пли дисперс-j но-армированныи наб-| рызг-бетон толщиной 5—8 см Без обделок, анкеры, набрызг-бетон толщиной 5—10 см Среднетрещнно- ватые (1.5-5.0) /м>8 (крепкие) Анкеры. набрызг-бетон: толщиной 10—15 см по; металлической сетке или дисперсно армированный набрызг-бетон толщиной 8—12 см

Анкеры, набрызг-бетон толщиной 10—15 см по металлической сетке

---

J_J____2 з Анкеры, набрызг бетон толщиной 15—20 см по металлической сетке или дисперсно-армированный набрыл -бсюн 10 1Щ11П01' 10—15 см Снлыюгрещи-нокатыс (более 5) 1 Слаботрещиио ват ые 1 менее 1,5) 'К/м4; 8 Средне- и (средней силыштрещп- крепости) новатые (более 1,5) Слаботрещпно ватые (менее 1,5) fw \ 4 Средне- и (ниже сред- сплыютрещи- ней ьреио- новатые сгн) (более 1,5) Анкеры, монолитный железобетон толщиной I 1 —-“пролета камерной выработки равной или сборный железобетон, обжатый в грунт Монолитный железобетон толщиной 1‘5 -2*о |ф0ле. та выработки; сборный железобетон, обжатый в грунт или предварительно напряженные анкеры усилием 1000—1500 кН с набрызг-бетоном (нос-•1 едини вид обделки реко мендуется в среднетрещиноватых грунтах) Монолитный железобе 1 I юн толщиной . — — про 10 20 у лета камеры или сборный железобетон, обжатый в грунт или предварительно напряженные анкеры усилием 1000—1500 кН с набрызг-бетоном 4 Предварительно напряженные анкеры усилием 1200—1700 кП с набрыл бетоном толщиной 15— 20 см (или железобетон толщиной    0,5—0,7 м) нлп монолитный железобетон толщиной до 1.5 м при криволинейном очертании поперечного сечения камеры пролета. Предварительно напря женные анкеры, набрызг-бетон толщиной 20--30 см по сетке или предварительно напряженные анкеры усилием 1200— 1700 кН и монолитный железобетон толщиной, I 1 25    30

Предварительно напряженные анкеры с усилием 600—1000 кН с паб рызг-бетоном или желе зобетом толщиной 20— 40 см Анкеры, пабрызг-бетон толщиной 10—15 см Предварительно напри женные анкеры с усилием 1000—1500 кН и паб-ызг-бетоном толщиной — 10 см или монолитный железобетон толщиной 0,4—0,5 м, ирнанкереиный к грунту Предварительно напряженные анкеры усилием 1000—1500 кН с набрызг бетоном толщиной 10— 15 см или монолитный железобетон толщиной 0,4—0,8 м, прпанкерен-IIын к грунту

---

BCH 34-72-019—89/Минэнерго СССР. Проектирование обделок подземных машинных залов ГЭС, ГАЭС и других камерных выработок в гидротехническом строительстве.— М.: Гидропроект Минэнерго СССР, 1989.

РАЗРАБОТАНЫ объединением «Гидропроект» им С. Я. Жука (д-р техн. наук В. М. МОСТКОВ — руководитель темы; докт. техн. наук Ю. А. ФИШМАН; В. Н. ЖУКОВ; Л. С. МИРОШНИКОВА; канд. геол.-мин. наук В. К- РАЗУМОВ, С. В. ТГ.РНАВСКИИ); МИСом Гидропроекта (канд. техн. наук О. Н. ЗОЛОТОВ, 10. К. КОТЕНКОВ; канд. фнз.-мат. наук А. Д. КАПЦАН, В. Г. ЛЕБЕДЕВ, Е. М. РУСАКОВА, А. К. ФЕДУЛОВ; канд. техн. наук Н. С. ХАЧАТУРЬЯН); Ленинградским отделением (канд. техн. наук Г. Я. ГЕВИРЦ); Среднеазиатским отделением (канд. техн. наук В. Ф. ИЛЮШИН; канд. геол.-мин. наук А. В. КОЛИЧКО, С. Н. КРЫЛОВА); Тбилисским отделением (Н. М. ВЕРМИШЕВ); институтом «Гидроспецпроект» (М. А. БЕЙНЕНСОН) Минэнерго СССР, Институтом физики и механики горных пород АН Киргизской ССР (канд. техн. наук В. Я. СТЕПАНОВ); МИСИ им. В. В. Куйбышева (А. А. АНТИПОВ) Госкомитета СССР по народному образованию.

Комиссия технического совета Гидропроекта Л. Б. Шейнман (председатель), Б. М. Володин, А. Б. Еленич, Р. Р. Тиздель, Г. Г1. Янчевская.

ВНЕСЕНЫ объединением «Гидропроект» Минэнерго СССР.

ПОДГОТОВЛЕНЫ к утверждению Главтехстроем Минэнерго

СССР.

ВВОДЯТСЯ ВПЕРВЫЕ.

обделки следует принимать по аналогам и (или) по табл. 3. Окончательный выбор типа обделки на стадиях «Проект» и РД возможен только на основе проведения соответствующих расчетов (см. гл. 7, 8 и прил. 2) и исследований на физических моделях (см. гл. 10 и прил. 3).

7. НАГРУЗКИ, ВОЗДЕЙСТВИЯ И ИХ СОЧЕТАНИЯ

7.1.    Нагрузки и воздействия разделяются на постоянные и временные длительные, кратковременные и особые.

7.2.    К постоянным нагрузкам и воздействиям относятся:

естественное напряженное состояние грунтового массива;

горное давление;

вес конструкций;

воздействия предварительного напряжения;

воздействия, вызванные перепадом температур, определяемым разностью естественной температуры грунтового массива и постоянной температуры воздуха в подземной камере (расчет производится при разности температур более 30° и выполняется с учетом набухания бетона обделки).

7.3.    К временным длительным нагрузкам относится давление подземных вод.

7.4.    К кратковременным нагрузкам относятся нагрузки от подъемно-транспортных механизмов.

7.5.    К особым нагрузкам и воздействиям относятся сейсмические и взрывные воздействия.

7.6.    В статических расчетах обделок подземных камер нагрузки и воздействия надлежит принимать в следующих сочетаниях:

основные, состоящие из постоянных, временных (длительных и кратковременных) нагрузок и воздействий;

особые, состоящие из постоянных, временных (длительных, некоторых кратковременных) и одной из особых нагрузок и воздействий.

7.7.    Нагрузки и воздействия следует принимать в наиболее неблагоприятных возможных сочетаниях, отдельно для строительного и эксплуатационного периодов.

7.8.    Основными характеристиками нагрузок и воздействий являются их нормативные значения (см. СНиП 2.01.07—85).

7.9.    Расчетные значения нагрузок и воздействий вычисляются путем умножения нормативных значений на коэффициенты надежности по нагрузкам у/- Коэффициенты надежности следует принимать по СНиП 2.06.09—84, приложению 3 СНиП 2.06.01—86 и п. 7.10.

7.10.    В расчетах и при моделировании естественное напряженное состояние массива задается в виде тензора главных напряже-

	Ведомственные строи-	ВСН 34-72-019—89
Министерство энергетики и электрификации СССР	тельные нормы	Минэнерго СССР
	Проектирование обделок подземных машинных залов ГЭС, ГАЭС	Вводятся
(Минэнерго СССР)	и других камерных выработок в гидротехническом строительстве	впервые

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Настоящие нормы распространяются на проектирование обделок и других постоянных креплений вновь строящихся и реконструируемых подземных машинных залов ГЭС, ГАЭС, камер затворов, уравнительных резервуаров, трансформаторных помещений и других камерных выработок, располагаемых в скальных и полускальных грунтах, входящих в состав гидроузлов энергетического и водохозяйственного назначения, сооружаемых Минэнерго СССР. Проектирование обделок камерных выработок в нескальных грунтах должно выполняться в соответствии со специальными техническими условиями.

1.2.    Классы подземных машинных залов ГЭС, ГАЭС и других камерных выработок, входящих в состав гидроузлов, должны устанавливаться в соответствии со СНиП 2.06.01—86 «Гидротехнические сооружения речные. Основные положения проектирования».

1.3.    В зависимости от назначения подземные камерные выработки гидроузлов согласно СНиП 2.06.01—86 подразделяются на основные и второстепенные. К основным камерным выработкам следует относить машинные залы, трансформаторные помещения, камеры затворов, другие подземные сооружения ГЭС и ГАЭС, частичное разрушение которых может привести к нарушению нормальной работы электростанций. К второстепенным следует относить такие подземные сооружения, частичное разрушение которых не влечет за собой указанных выше последствий. При проектировании камер временного назначения (например, монтажные и другие подсобные камеры), неиспользуемых в эксплуатации и

Утверждены Минэнерго СССР 17 августа 1989 г. приказом № 130а

Срок введения в действие I 1 января 1990 г. I _ Внесены объединением «Гидропроект» имени С. Я. Жука

---

подлежащих закладке, допускается относить их к IV классу сооружений.    '

1.4.    Основные технические решения проектов постоянных обделок новых и реконструируемых камерных выработок следует принимать на основе технико-экономического сравнения вариантов с учетом общей компоновки сооружений гидроузла, назначения камеры, условии эксплуатации, намечаемых способов и сроков строительных работ, топографических, инженерно-геологических, гидрогеологических, климатических и других условий строительств а.

Выбранный вариант проектного решения должен обеспечить устойчивость, прочность, долговечность и экономичность подземного сооружения, возможность механизации и индустриализации строительных работ и необходимые эксплуатационные качества.

1.5.    В проектах обделок основных камерных выработок I и II классов должна предусматриваться установка контрольно-измерительной аппаратуры для проведения натурных наблюдений за работой сооружения в процессе его строительства и в период эксплуатации для оценки состояния обделки и окружающего грунтового массива. В проекты обделок этих выработок должны быть включены положения для авторского надзора, запрещающие разработку камер без обеспечения комплекса натурных наблюдений (см. прил. 5).

1.6.    Вследствие особой ответственности в работе гидроэлектростанций подземных машинных залов и других основных камерных выработок их обделки должны проектироваться на основе легальных инженерно-геологических изысканий. На стадиях «Проект» и РД обоснование проектных решений обделок указанных сооружений следует проводить как с помощью расчетных, так и экспериментальных методов исследований.

2. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЕКТОВ ОБДЕЛОК КАМЕРНЫХ ВЫРАБОТОК

2.1.    Состав и объем инженерно-геологических изысканий для каждой стадии проектирования камерных выработок устанавлн-

„     -,    ВСН-49—86

каются с учетом положении СНиП 1.02.07-87, -•

Минэнерго CCC.I-¹

11-8X2-84 П-771—82    _(| П-830—85

Гилропроект ’ Гидропроект Гндропроекг

2.2.    В инженерно-геологических материалах, составляемых на основании изысканий, должны отражаться: структурные особенности грунтового массива (характерные системы трещин, крупные юктонические нарушения и их активность, карстовые полости

и др.), наличие грунтовых вод и их агрессивность, геомеханические и фильтрационные свойства массива. Кроме того, в указанных материалах должна быть дана оценка водорастворимости грунтов, способности их к набуханию при увлажнении, возможности механической суффозии грунтов, газопроявления, а при расположении выработок на больших глубинах — возможности проявления горных ударов и выброса грунтов.

Особенностью инженерно-геологического обеспечения проектов обделок камерных выработок является необходимость определения естественного напряженного состояния грунтового массива.

2.3.    На базе материалов, указанных в п. 2.2, разрабатываются общая и специализированные инженерно-геологические модели грунтового массива (см. прил. 1), представляющие собой схематизацию данных изысканий, необходимую для непосредственного использования при проектировании.

2.4.    Для уточнения инженерно-геологических условий строительства подземных камер и корректировки указанных в и. 2.3 общих и специализированных моделей на стадиях «Проект» и РД в пределах будущей камерной выработки основного назначения следует пройти опережающие штольни (туннели). При однородном строении массива проходится одна штольня (туннель) на уровне свода выработки, а при неоднородном строении горного массива по высоте выработки — не менее двух штолен (туннелей): одна на уровне свода, а вторая — на уровне подошвы выработки.

2.5.    Значения геологических характеристик массивов скальных грунтов при расчетах и физическом моделировании условий работы подземных камерных выработок для сооружений III и IV классов, а также для сооружений I и II классов на стадии ТЭО допускается принимать в соответствии с рекомендациями таблицы приложения 1 настоящего ВСН. Для сооружений I и II классов да стадии «Проект» и РД, а в сложных инженерно-геологических условиях и на стадии ТЭО, значения геомеханических характеристик следует назначать по результатам полевых опытов.

2.6.    Для оценки естественного напряженного состояния горного массива в районе камерной выработки на стадиях «Проект» п РД в выработках, указанных в п. 2.4, должны проводиться экспериментальные исследования по специально разработанным программам. Па стадиях ТЭР и ТЭО компоненты естественных напряжений грунтового массива допускается определять по формулам:

^аг = 9_еН_р\ о_х = О_у = Хо_л,    (1)

где о_х, ?_г и —соответственно компоненты вертикальных и горизонтальных главных напряжений; р — плотность грунта; £ — ускорение свободного падения; H_p=kH\ Н— глубина заложения вы-

работки; k — коэффициент, учитывающий влияние на напряженное состояние грунтового массива тектонических факторов; К — коэф. (рициент бокового распора (горизонтального давления).

Рекомендуемые значения коэффициентов k и ). для различных инженерно-геологических условий приведены в табл. I.

Т а б л и ц л 1

Инженерно-геологические н тектонические условия расположения пыраГютки Рекомендуемые аилчеиин коэффициентом ft | ). Районы, не осложненные тектоническом деятельностью. с горизонтальным рельефом в крепких грунтах (коэффициент крепости грунта в массиве /м> 8)........ 1 0.25-0,3 в средней н ниже средней крепости н трещи 1 новатых грунтах (коэффициент крепости грунта в массиве /м<8)........ Районы современной тектонической активности вне зоны влияния крупных разломов н крутых склонов 1 в зонах влияния крупных разломов н под кру тымн склонами ... ........ Нижняя часть крутых склонов в горных районах на расстоянии от поверхности склона 1.5 2 10—100 м.............. 2.5 0,8 100—500 м............ 1.5 1.3 Оолес 500 м ........... 1 2

3. РАСПОЛОЖЕНИЕ И ФОРМЫ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ КАМЕРНЫХ ВЫРАБОТОК

3.Е Следует, по возможности, избегать расположения камерных выработок ГЭС и ГАЭС в зоне тектонических нарушений, сильно ослабленных пород, сосредоточенных водопритоков и газопроявлений, а также в пучащих грунтах. Если но технико-экономическим показателям уход от таких зон не обеспечивает преимуществ, следует предусматривать специальные методы проходки и крепления выработок.

3.2.    Продольную ось камерной выработки следует располагать вкрест простирания слоистости или наиболее сдвигоопасной системы трещин в грунтовом массиве.

3.3.    Камерные выработки могут иметь следующие формы поперечного сечения: корытообразную, подковообразную, полуцир-

ющих наличие как вертикального, так и горизонтального горног давления.    ⁰

Отношение размеров сечения выработки может быть принято

при — =1,2—1,5,    —    = >.,

и    г_ч

где /.— коэффициент бокового распора, определяемый по фор. муле:

Р?_ • Рв ’

где р_к, //„ — соответственно величины горизонтального и вертикального давления.

3.6.    Полуциркульная форма выработки (рис. 1 в) может применяться в условиях большого горного давления, а также в случаях, когда в машзалах ГЭС и ГАЭС кроме агрегатов необходимо разместить затворы водоводов и трансформаторы. В таких сечениях

обычно принимают — =0,6; Г\ = Ь/2.

3.7.    Овальная (эллиптическая) форма выработки может применяться в условиях большого горного давления. Такие выработки могут быть как с горизонтальной (рис. 1г), так и с вертикальной большой осью (рис. \д). Выбор расположения осей зависит от преобладающего направления горного давления. Наиболее часто

принимают — = 0.5 для выработок с горизонтальной большой

3.8.    Выбор формы поперечного сечения выработки следует проводить на основе сравнения вариантов. Принимается та форма, которая обеспечивает наибольшую сохранность массива и минимальную нагрузку на обделку.

3.9.    Камерные выработки с примыкающими к ним напорными водоводами следует, по возможности, располагать в едином литологическом блоке таким образом, чтобы исключалась возможность повреждения водоводов в активном тектоническом разломе на границах блоков.

4. МАТЕРИАЛЫ КОНСТРУКЦИЙ ОБДЕЛОК КАМЕРНЫХ ВЫРАБОТОК

4.1. Для обделок камерных выработок применяются бетон и мабрызг-бетон, дисперсно-армированные бетон и набрызг-бетон. арматура периодического и винтового профилей. Материалы должны удовлетворять требованиям СНиП 2.06.09—84.

4 2. Для ненапрягаемых (пассивных) анкеров следует применять "стержневую горичекатанную арматуру периодического профиля и винтовую классов А-Н и A-II1.

Для предварительно-напряженных анкеров (Г!НА) следует применять:

стержневую горичекатанную арматуру периодического профиля по ГОСТ 5781-82*, арматуру классов А-П и A-11I и винтовую арматуру всех классов для анкеров любой длины, и классов A-IV, Л -V. A_T-VI для анкеров длиной до 12 м;

арматурные канаты класса К-7 по ГОСТ 13840-68* для анкеров .побей длины;

высокопрочную арматурную проволоку классов В-11 и В_р-П но ГОСТ 7348-81* для анкеров любой длины.

4.3.    В качестве оставляемых в скважинах анкеров инъекционных труб следует применять:

для стержневых анкеров — трубы стальные водогазопроводные по ГОСТ 3262-75*;

для канатных (иридевых) анкеров и анкеров в виде пучков высокопрочных проволок — трубы напорные из полиэтилена по ГОСТ 18599-83*.

4.4.    В качестве чехлов для анкерных тяжей ПНА следует применять трубы дренажные гофрированные из полиэтилена низкого давления по ТУ 6-19-224-83 без отверстий в боковых стенках и гладкие грубы из полиэтилена по ГОСТ 18599-83*.

4.5.    Инъекционные растворы для омоноличивания анкерных тяжей ПНА в скважинах должны приготовляться на цементах марки не ниже 400. Для анкеров из стали периодического профиля прочность раствора должна быть не ниже 25—30 МПа.

4.6.    Металлическая сетка для армирования покрытий из на-брызг-бетона должна изготовляться из проволоки диаметром 3—5 мм, иметь размер ячеек от 5X5 до 10X10 см и соответствовать ГОСТ 5336-80*.

4.7.    В качестве фибры дисперсно-армированного набрызг-бе-тона рекомендуется применять отрезки высокопрочной проволоки диаметром 0,25 мм при соотношении длины к диаметру 80 или н виде стальной стружки с диаметром закругления 10—20 мм.

5. КАМЕРНЫЕ ВЫРАБОТКИ БЕЗ НЕСУЩИХ ОБДЕЛОК

5.1.    Возможность оставления камерной выработки без обделки должна быть оценена на основе анализа инженерно-геологических условий и подтверждена расчетом и исследованием на физических моделях. Глубина заложения кровли выработки, оставляемой без обделки, должна быть не менее двух пролетов этой выработки.

5.2.    В выработках, оставляемых без обделок, в которых рас-

а