МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

ГЛАВНИИПРОЕКТ

ВСЕСОЮЗНЫЙ ордена трудового красного знамени

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИМ ИНСТИТУТ ГИДРОТЕХНИКИ

имени Б, Е, ВЕДЕНЕЕВА

ГЛАВГИДРОЭНЕРГОСТРОЯ

ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ТРЕСТ „ГИДРОМЕХАНИЗАЦИЯ"

ИНСТРУКЦИЯ ПО КОНТРОЛЮ КЯЧЕСТВЯ ВОЗВЕДЕНИЯ НЯМЫВНЫХ ЗЕМЛЯНЫХ СООРУЖЕНИЙ

ВСН 43-71* Минэнерго СССР

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

ГЛАВНИИПРОЕКТ

ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГИДРОТЕХНИКИ

имени Б. Е. ВЕДЕНЕЕВА

ГЛАВГИДРОЭНЕРГОСТРОЙ

ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ТРЕСТ «ГИДРОМЕХАНИЗАЦИЯ»

ИНСТРУКЦИЯ ПО КОНТРОЛЮ КАЧЕСТВА ВОЗВЕДЕНИЯ НАМЫВНЫХ ЗЕМЛЯНЫХ СООРУЖЕНИЙ

ВСН 43-71*

Минэнерго СССР

«ЭНЕРГИЯ» Ленинградское отделение 1974

3.5.    Состав грунтов, разрабатываемых земснарядом, может быть оценен с помощью геологического профиля, построенного по данным разведочного бурения, а также по гранулометрическому составу грунта в пульпе, подаваемой на карту намыва.

3.6.    При размыве грунта гидромониторными установками систематически проверяется правильность разработки карьера путем наблюдения за высотой уступа, отметкой и уклоном подошвы забоя, положением отдельных участков и их бортов в плане и соответствие очередности разработки карьера проекту.

3.7.    В случае систематической подачи грунта, отличающегося по гранулометрическому составу от принятого в проекте, начальник геотехнической службы имеет право запретить намыв сооружения и через главного инженера строительства потребовать от организации, ведущей намывные работы, изменить местоположение забоя земснаряда и глубину разработки грунта, что должно быть согласовано с проектной организацией.

Контроль за разработкой грунта землеройными машинами

3.8.    При разработке карьера землеройными машинами должны систематически проводиться визуальные и лабораторные наблюдения за гранулометрическим составом грунта и его особенностями.

Начальник геотехнической службы имеет право давать непосредственные указания лицам, ответственным в течение смены за разработку карьера, об удалении в отвал грунта, отличающегося по гранулометрическому составу от проектного или содержащего недопустимые по условиям намыва включения (корневища, валуны и т. п.), и об изменении расположения механизмов в карьере.

3.9.    Ежедневно, не менее двух раз в смену, должны отбираться пробы грунта, подаваемого к сооружению в железнодорожных вагонах или автомашинах. Взятые за каждую смену пробы грунта смешиваются, и из них отбирается средняя, которая направляется в лабораторию для определения гранулометрического состава.

4. НАБЛЮДЕНИЯ ЗА ТЕХНОЛОГИЕЙ НАМЫВА И ОСВЕТЛЕНИЕМ СБРОСНОЙ ВОДЫ

4.1. Геотехническая служба осуществляет контроль за технологией намыва в части:

а)    правильности прокладки распределительных пульповодов и подачи пульпы на карту намыва в соответствии с проектом;

б)    распределения пульпы по поверхности карты намыва;

в)    устройства обвалования в соответствии с проектом и сопряжения смежных участков карт;

ю

г)    соблюдения принятой в проекте интенсивности намыва> (скорости наращивания намытого грунта по высоте за сутки) п толщины слоя намываемого грунта;

д)    предотвращения образования промоин в намытом грунте или застойных зон, где возможно отложение мелких фракций в пределах боковых зон;

е)    состояния откосов сооружения и их формирования согласно проекту без прорывов обвалования;

ж)    соблюдения режима работы водосбросных сооружений и осветления сбросной воды, а также недопущения сброса в водоемы сбросной воды с повышенной по сравнению с проектом мутностью;

з) соблюдения принятой в проекте и технических условиях, ширины прудка на различных отметках намыва;

и) выполнения требований проекта и СНиП Ш-Б.1-71 по намыву сооружений при производстве работ.

4.2.    При устройстве обвалования проверяется его высота, размеры поперечного сечения и его размещение в плане в соответствии с заданным проектом положением. Перед началом намьжа сооружения обязательно должно быть проконтролировано превышение наинизшей отметки гребня обвалования над верхом водоприемных отверстий сбросных сооружений и соответствие этой величины принятой в проекте или установленной расчетами.

При устройстве обвалования бульдозером внутри карты необходимо обращать внимание на недопущение создания углублений на поверхности карты вблизи обвалования, где в результате-застойных явлений могут отлагаться мелкие фракции, а также оставления на пляже намыва валиков-гребешков между проходками бульдозеров, которые препятствуют правильному распределению пульпы по поверхности намыва и приводят к снижению плотности намытого грунта.

При устройстве бульдозером обвалования из грунта, намытого за проектным контуром откоса с наружной стороны сооружения, необходимо контролировать возможность перебора по отношению к проектному контуру откоса.

Примечание. Все текущие геодезические работы при намыве сооружений и геотехническом контроле выполняются организацией, ведущей намыв.

4.3.    Правильность распределения пульпы по карте намыва фиксируется визуально. При возведении плотин с ядром потоки пульпы от места выпуска из пульповода до уреза прудка должны иметь направление, нормальное к оси плотины. Контроль за положением распределительных пульповодов может производиться по рейкам, устанавливающим прямолинейное расположение труб.

Для выдерживания толщины слоя намыва по проекту в процессе подачи пульпы рекомендуется выставлять через 50—100 м

It

по створу укладки распределительного пульповода Т-образные вешки, планка которых соответствует высоте намываемого слоя.

4.4.    Контроль за интенсивностью намыва, толщиной фактически намытых слоев грунта и уклонами откоса намыва боковых зон осуществляется по делениям на рейках. Интенсивность определяется путем деления средней толщины слоя, намытого за определенный период, на продолжительность периода в сутках или часах.

Уклон откоса намыва устанавливается по рейкам, расположенным на одном поперечнике, и определяется по формуле:

I =    100,

где i—уклон в процентах; у, — абсолютная или условная отметка поверхности грунта по первой рейке, м; \_г — то же, по второй рейке, м; I — расстояние между рейками, м.

Оперативный контроль за состоянием откоса и устройством обвалования осуществляется визуально по выставленным шаблонам. Контрольная проверка величины уклонов откоса в процессе намыва сооружения осуществляется по результатам ежемесячных геодезических замеров.

4.5.    При намыве сооружений с ядерной зоной ежесменно должны контролироваться размеры прудка и его положение на карте в заданных границах по рейкам, выставленным на каждом поперечнике, или по специальным шаблонам, фиксирующим проектное очертание прудка на данной отметке намыва. Установка таких шаблонов производится периодически по мере намыва, через 2—3 м по высоте. О состоянии прудка делается запись в журнале намывных работ, и в случае, если его размеры или положение не соответствуют заданным, немедленно извещается персонал, ведущий намыв, для принятия соответствующих мер.

4.6.    Размер отстойного прудка в пределах ядерной зоны неоднородной плотины определяет гранулометрический состав грунта, оседающего в прудке и формирующего ядро плотины. В некоторых случаях, например при подаче грунта, состав которого не соответствует проектному, ширина прудка может быть изменена на месте. Эти изменения определяются требованиями формирования ядра с заданным гранулометрическим составом грунта и условиями сброса мелких фракций, отложение которых в ядре не допускается. Решение об изменении ширины прудка выносится главным инженером строительства по согласованию с организациями, проектирующими плотину и производство работ, по представлению начальника геотехнической службы.

4.7.    При намыве неоднородных плотин с ядром периодически должна производиться зарисовка границ прудка с обозначением действующих водосбросных устройств для отвода осветленной воды, поскольку по этим зарисовкам определяется очер-

12

тание ядерной зоны. Одновременно с зарисовкой должна быть, зафиксирована отметка уровня воды в прудке.

Примечание. Соблюдение принятого в проекте местоположения уреза воды прудка на поперечном профиле плотины является одним из основных требований качества намыва сооружения. Аварийные, даже кратковременные (менее 2 ч) поднятия уровня прудка приводят к затоплению откоса намыва в пределах промежуточной и боковой зоны и образованию прослоек из пыле-вато глинистых фракций вследствие осаждения этих фракций из воды отстойного прудка. Сплошные прослойки пылевато-глинистых фракций <в теле боковой зоны из несвязного грунта могут при эксплуатации плотины явиться причиной образования верховодки и высачивания фильтрационной воды на низовом откосе.

4.8.    Контроль за состоянием проточного (технологического) прудка при намыве однородных плотин и других земляных сооружений также должен производиться с необходимой тщательностью, поскольку выход прудка за пределы заданных границ может привести к отложению не отвечающих требованиям проекта фракций грунта на поверхности боковых зон сооружения, а смещение прудка к обвалованию зачастую приводит к его прорыву и размыву откоса сооружений.

4.9.    Промеры глубин в прудке при намыве плотины с ядром выполняются один-два раза в месяц на контрольных поперечниках—на оси плотины и на четвертях ширины прудка. Промеры производятся с плота или лодки при помощи наметки с металлическим диском на конце диаметром 15 см.

4.10.    Систематически, не реже чем через каждые два-три дня, должно проверяться состояние водосбросных колодцев и их на-ращивание, а также других водосбросных устройств, о чем де-лается соответствующая запись в журнале контроля за качеством намывных работ.

4.11.    Измерение расхода пульпы и ее консистенции, скорости воды в отстойном прудке, расхода сбросной воды, содержания в ней твердого остатка, его гранулометрического состава и консистенции сбросной воды производится только в случае особых указаний в проекте и технических условиях или по требованию-проектной организации и руководства строительства.

4.12.    Точные замеры расхода пульпы осуществляются с помощью водомеров Вентури или мерных шайб, установленных на пульповоде, а консистенции — посредством консистомеров. Эти измерения ведутся по специальным инструкциям.

Примечание. Определение консистенции пульпы путем отбора проб иэ струи пульпы в мерную емкость дает неточные результаты, так как грунт по сечению потока при гидротранспорте распределен неодинаково.

4.13.    При упрощенных расчетах расход пульпы разрешается определять по рабочей характеристике грунтового насоса с учетом фактических потерь напора в пульповоде по показаниям манометра.

4.14.    Для определения содержания грунта в сбросной воде разрешается применять объемно-весовой способ с отбором проб

13.

воды на сливе в каждом колодце или из сбросной трубы с помощью мерного сосуда (ведра).

Содержание грунта в сбросной воде в граммах на литр вы-

•числяется по формуле S =    ,    где    G — вес сухого грунта в про-

-бе, г; V — объем пробы, л.

Объем пробы в сосуде определяется с помощью делений в объемных единицах, нанесенных на стенки сосуда. После отбора пробы и определения ее объема вода в сосуде должна отстояться в течение некоторого времени, а грунт осесть на дно. Осветленная вода осторожно сливается (в необходимых случаях — с фильтрованием), а осевший грунт тщательно вычерпывается, укладывается в противень, высушивается до воздушно-сухого состояния в сушильном шкафу и взвешивается на весах с точностью 0,01 г. При необходимости одновременно определяется гранулометрический состав грунта.

Удельцый вес сбросной воды определяется по формуле

ТГсб. в = ~^г , где Gсм — вес пробы, г; V—объем пробы, см³.

4.15. Объемная консистенция пульпы С_п или сбросной воды Себ е Для скелета грунта (без пор) подсчитывается по формуле:

С =    100,

Иг—То

где у — удельный вес пульпы ¹ или сбросной воды, г/см³; у_г — средний удельный ■вес карьерного грунта, г/см³', у₀= 1,0 г/см³ — удельный вес воды.

Величина С определяет количество кубических сантиметров скелета грунта (без пор) в 100 см³ пульпы или сбросной воды². Кратность содержания грунта в пульпе или сбросной воде подсчитывается по следующей формуле:

т С Ж~ 100 — С

Кратность содержания выражает отношение единицы объема грунта (без пор) к соответствующему объему воды (например,

1:5; 1 :12).

Величина сброса в процентах от объема г-рунта, подаваемого в данный момент на карту намыва, составляет

Р =-^2(100-С_п), где Сев в — консистенция сбросной воды, %; С_а — консистенция пульпы, %.

Коэффициент сброса К_с выражает отношение в долях единицы объема сбрасываемого грунта к объему подаваемого на карту намыва грунта:

rs _ Qc6 В Ссб.В

*^с “ <?п С„ ■

где Осб.в — общий расход воды, .«³/ч или м*,сек; Q„ — общий расход подаваемой на сооружение пульпы, мЦч или мЦсек.    ^

При ориентировочных подсчетах отношение    может

быть принято равным 0,7—0,8.

4.16. Измерение расхода сбросной воды, сливающейся в колодец, производится по напору над порогом ( над гребнем шан-дор). Расход (мЧсек) вычисляется по формуле:

Q = mb V2g Н³ ',

где т=0,46 —коэффициент расхода; Ь — расстояние между стойками колодца в свету, м; Н — напор над порогом, определяемый как разность отметок уровня воды в прудке и гребня шандор, м\ g — ускорение силы тяжести (9,81 м/сек²).

При откачке осветленной воды насосами измерение расхода производится при помощи водомера или мерной шайбы в трубопроводе.

4.17. При необходимости скорость течения воды в прудке измеряется с помощью поплавков. Для этого выбираются два поперечника, расстояние между которыми задается равным 10— 15 м. Поплавки забрасываются несколько выше верхового поперечника (по течению воды в прудке), на середине и в четвертях ширины прудка; время их прохождения между створами фиксируется секундомером. Скорость течения (м/сек) вычисляется по

формуле: o=j, где /— расстояние между поперечниками, м;

t — время прохождения поплавков, сек-.

4.18.    При использовании для намыва неоднородной ядерной плотины воды, содержащей большое количество наносов, необходимо организовать наблюдение за мутностью водоема, особенно в периоды паводков. В случае, если мутность сбросной воды окажется меньше мутности водоема, что указывает на осаждение части речных наносов в прудке, рекомендуется увеличивать скорость в прудке за счет уменьшения его ширины. Решение об изменении ширины прудка выносится по представлению геотехнической службы главным инженером строительства при согласовании с представителями организаций, проектирующих плотину и производство работ.

4.19.    При намыве в зимних условиях подлежит контролю толщина промороженного слоя, замываемого свежим грунтом, путем промеров в лунках у пунктов отбора проб. Не менее двух раз в смену замеряется температура пульпы, постоянно контролируются своевременное удаление льда с поверхности карты намыва (в случае его образования), состояние обвалования и сбросных устройств, размеры и положение прудка, а также ве-

15

дется наблюдение за выполнением всех требований проекта про» изводства работ при отрицательной температуре воздуха. В этом же проекте должны содержаться дополнительные требования по проведению контроля в зимних условиях в соответствии с конструкцией сооружения и принятой технологией его возведения. Категорически запрещается замыв грунтом кристаллического льда и снега.

По специальному заданию проектной организации или технического руководства строительством геотехническая служба после окончания зимнего периода работ и оттаивания поверхностного слоя грунта выполняет проходку шурфов с целью определения состояния грунта в сооружении.

5. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА НАМЫТОГО ГРУНТА

5.1- Контроль качества намытого грунта производится путем определения:

гранулометрического состава по фракциям;

удельного веса;

влажности;

объемного веса в естественном сложении; объемного веса скелета;

объемного веса скелета в предельно рыхлом сложении (для несвязных грунтов);

объемного веса скелета в предельно плотном сложении (для несвязных грунтов);

влажности на пределе текучести (для связных грунтов);

влажности на пределе раскатывания (для связных грунтов);

коэффициента фильтрации;

угла внутреннего трения;

удельной силы сцепления;

компрессионных свойств.

Кроме того, в случае особых требований определяются: водные свойства: содержание водорастворимых соединений, размокание, набухание, усадка;

содержание органических примесей; петрография, минералогический состав и форма зерен; химический состав; коэффициент бокового давления;

временное сопротивление сжатию (для гравийно-галечного грунта).

На основании полученных показателей вычисляются по формулам механики грунтов следующие величины: пористость, коэффициент пористости, объемный вес во взвешенном водой состоянии, коэффициент относительной плотности, число пластичности, показатель консистенции, коэффициент сжимаемости (для заданных пределов изменения вертикальной нагрузки) и др.

Примечание. Показатели, подлежащие определению для конкретного объекта, задаются требованиями проекта и технических условий в соответствии с классом и назначением сооружения.

16

5.2.    Перед началом намыва сооружения (или его участка) должна быть проведена приемка основания, при которой устанавливается, насколько основание отвечает требованиям проекта и техническим условиям:

а)    по выполнению вскрышных работ и соответствию проектным отметкам, что определяется геодезической съемкой;

б)    по показателям состава и физико-механических свойств грунта, что определяется анализами проб грунта, отобранных с основания (включая грунт, уложенный в месте перебора и заменяющий некачественный грунт). Отбор проб производится по контрольным поперечникам и створам, принятым для контроля намытого грунта, а также в характерных местах между поперечниками при наличии, например, слабых грунтов.

Примечания: I. Показатели состава и физико-механических свойств грунтов основания, которые должны быть определены, устанавливаются про-ектЬм в зависимости от класса и назначения сооружения и характеристики грунта.

2. К акту на приемку основания должен быть приложен акт на скрытые работы, если таковые были выполнены.

5.3.    Отбираемые пробы намытого грунта делятся на две группы: первая служит для оперативного контроля за намывными работами и для общего определения геотехнической службой свойств грунта, намытого б сооружение, вторая — для определения свойств грунта по расширенной программе исследований. Эти пробы отбираются по специальному заданию, а определения проводятся в центральной геотехнической лаборатории строительства или в лабораториях сторонних организаций, привлекаемых к исследованию грунта намываемого сооружения.

5-.4. При оперативном контроле качества грунта, выполняемом геотехнической службой при намыве плотин, должны определяться:

а) для несвязных грунтов: гранулометрический состав; объемный вес в естественном сложении; влажность; объемный вес скелета; коэффициент фильтрации на образцах с ненарушенной структурой; объемный вес скелета в предельно рыхлом и предельно плотном состояниях;

б) для связных грунтов: гранулометрический состав; объемный вес в естественном сложении; влажность; объемный вес скелета; влажность на пределе текучести; влажность на пределе раскатывания; коэффициент фильтрации на образцах с ненарушенной структурой.

Примечание. Для проб оперативного контроля надлежит эпизодически определять величину удельного веса грунта в связи с необходимостью использования этого показателя при анализе гранулометрического состава ареометрическим способом.

Состав показателей свойств грунта, определяемых при оперативном контроле в процессе намыва неответственных намывных

17

сооружений, устанавливается проектом и техническими условиями.

5.5.    Для дополнительной характеристики грунта намывных плотин I, II и III класса капитальности подлежат определению: удельный вес; угол внутреннего трения; удельная сила сцепления; компрессионные свойства; коэффициент фильтрации связного грунта (при определениях на приборах с изменяемым градиентом). Выполнение этих анализов не входит в обязанности геотехнической службы по оперативному контролю, они осуществляются в лабораториях, указанных в п. 5.3.

5.6.    Пробы оперативного контроля на гранулометрический состав, влажность и объемный вес отбираются с каждого слоя намыва, но не реже чем через 1—1,5 ж по высоте, на всех створах поперечников, в пределах которых в течение истекших суток проводился намыв, с учетом, чтобы одна проба приходилась в среднем на объем намытого грунта от 2000 до 5000 ж³. В особых случаях количество проб может быть увеличено в соответствии с требованиями проекта и технических¹ условий, но во всяком случае, не рекомендуется отбирать более одной пробы на 1000 ж³ намытого грунта.

5.7.    Пробы для определения остальных показателей состава и свойств намытого грунта (пп. 5.4 и 5.5) при оперативном контроле и для анализов по расширенной программе отбираются в количестве и в местах сооружения согласно указаниям проекта, технических условий и местной инструкции по проведению контроля, при этом одна проба должна приходиться не более чем на 50 тыс. ж³ намытого грунта при объеме сооружения до 2 млн. ж³. При большем объеме и однородных грунтах, используемых для намыва, относительное количество проб может быть умень шено.

5.8.    Пробы грунта, намытого выше уровня воды, отбираются около реек, фиксирующих створы на контрольных поперечниках, в пределах окружности радиусом до 2 ж. Перед отбором проб выполняется зачистка поверхности на глубину 5—15 см или счищается нарушенный слой грунта. В месте отбора пробы фиксируется отметка намыва.

5.9.    При оперативном контроле качества грунта, намытого выше уровня воды, отбор проб для определения объемного веса в естественном состоянии, объемного веса скелета и коэффициента фильтрации производится в грунте с ненарушенной структурой. Для анализов на гранулометрический состав и определения показателей других физико-механических свойств используется грунт с нарушенной структурой, обычно из той же пробы, но после определения объемного веса. Когда влажность намытого грунта велика и определение объемного веса не выполняется, грунт для анализа на гранулометрический состав отбирается отдельно. Грунт с нарушенной структурой отбирается лопаткой или совком и укладывается в пронумерованные мешочки.

18

5.10.    В пределах подводной части намыва, например, из ядер-ной зоны, пробы отбираются с поверхностного слоя дна на соответствующем пересечении поперечника и створа. Для отбора проб используются грунтоносы различной конструкции: в виде черпака с длинной рукоятью или грейферный грунтонос, позволяющие отбирать грунт с нарушенной структурой, а также шторный и вакуумный грунтоносы, предназначенные для извлечения грунта с ненарушенной структурой. Конструкция вакуумного грунтоноса дается в приложении I.

5.11.    Для определения объемного веса грунта с ненарушенной структурой и объемного веса скелета песчаного, пылеватого и глинистого грунтов производится отбор проб методом режущего цилиндра, а гравийного или галечникового грунта — способом «лунки» (см. приложение I).

Одновременно с определением объемного веса грунта отбираются в бюксы пробы весом 20—25 г для установления влажности. В гравийном или галечниковом грунте пробы на влажность отбираются из песчаного и другого мелкого материала, заполняющего поры между крупными зернами (более 3—5 мм).

Примечания: I. Во избежание искажения действительной величины объемного веса скелета грунта не рекомендуется производить отбор проб режущим цилиндром .при влажности несвязного грунта более 18—20%.

2.    Разрешается определять объемный вес скелета несвязного грунта путем высушивания до воздушно-сухого состояния и взвешивания всей пробы, отобранной режущим цилиндром или извлеченной из лунки, т. е. без попутного определения его влажности.

3.    Для определения объемного веса и влажности грунта при оперативном контроле можно пользоваться способами экспрессного контроля с применением радиоактивных датчиков (гамма-гамма каротаж и др.), которые позволяют не прибегать к сравнительно громоздкой объемно-весовой методике, не дающей непосредственного результата во время отбора проб. Однако в связи с тем, что новые экспресс-методы не прошли еще достаточной производственной проверки, при пользовании ими необходимо отбирать периодически контрольные пробы режущим цилиндром или способом лунки. Периодичность этих контрольных определений устанавливается местной инструкцией по контролю.

5.12.    Коэффициент фильтрации намытого песчаного и пылеватого грунта в ненарушенном сложении определяется модернизированной трубкой Каменского (см. приложение I). Этот прибор наиболее удобен для проведения анализов в полевых условиях. Разрешается применение усовершенствованных вариантов трубки СПЕЦГЕО — прибора КФЗ и фильтрационных трубок КФ-00М, КФ-01 и КФ-00.

Коэффициент фильтрации в гравийном и галечниковом грунте при оперативном контроле определяется наливом по методу Болдырева. Для исследования в лабораторных условиях коэффициента фильтрации связных грунтов и грунтов нарушенной структуры с заданным объемным весом при восходящем и нисходящем потоке воды (с переменным градиентом напора) служит прибор

2*

УДК 627.824.2/(083.75)

Инструкция содержит указания по проведению геотехнического контроля при возведении земляных намывных сооружений в различных отраслях строительства и при подготовке оснований под застройки. Основное внимание уделяется вопросам контроля в процессе намыва плотин, дамб и других объектов гидротехнического назначения. В приложении к инструкции излагается методика проведения полевых и лабораторных определений состава и физико-механических свойств грунта, предусмотренных системой оперативного контроля за намывом.

Инструкция рассчитана на инженерно-технический и младший персонал контрольной геотехнической службы на строительствах. Она также может быть полезной инженерам-строителям, проектировщикам и студентам, занимающимся (вопросами определения геотехнических показателей намытых грунтов.

© Всесоюзный научно-исследовательский институт гидротехники имени Б. Б. Веденеева (ВНИИГ). 1974

ПВ конструкции Знаменского — Хаустова (по номенклатуре за-

вода-изготовителя — фильтрационный прибор Ф-1М).

5.13. Характерной особенностью намытых грунтов является слоистая текстура (рис. 3), определяющая анизотропную (различную по направлениям) водопроницаемость таких грунтов, т. е. различие коэффициентов фильтрации в продольном и перпендикулярном направлениях относительно напластования. По-

Рис. 3. Слоистая текстура намытого грунта.

этому для характеристики фильтрационной способности намытого грунта рекомендуется определить коэффициент фильтрации в ненарушенном состоянии грунта в обоих указанных направлениях относительно напластования, обычно при вертикальном и горизонтальном отборе проб фильтрационной трубкой. При этом осредненный коэффициент фильтрации вычисляется по формуле:

где k_s — коэффициент фильтрации в продольном направлении, т. е. вдоль слоев намыва; k_n — коэффициент фильтрации в направлении, перпендикулярном слоям намыва.

П р и меча н и е. Определение коэффициентов фильтрации с учетом анизотропии грунта рекомендуется выполнять в случае, когда коэффициент

_tkg

А — -г- > 1,5 -г- 2,0. При А < 1,5-:-2,0 ограничиваются определением коэффициента фильтрации намытого грунта в вертикальном направлении.

5.14. При намыве неоднородных плотин с суглинистым ядром рекомендуется производить зондировку отложений грунта ядер-ной зоны с помощью сдвигомера-крыльчатки на штангах типа

ПРЕДИСЛОВИЕ

Геотехническая служба по контролю качества возведения намывных зем-ляных сооружений (плотин, дамб и др.) организуется для установления по* «сазателей состава и физико-механических свойств грунта, намытого в тело сооружения, наблюдения за состоянием намываемого сооружения и технологией его возведения в соответствии с проектом, техническими условиями и «Строительными нормами и правилами».

Материалы геотехнического контроля попользуются также для обобщения результатов намыва, что имеет существенное значение для проектирования новых намывных сооружений.

В настоящее время получила распространение следующая классификация намывных плотин:

I.    Неоднородные гравийно-песчаные плотины с супесчано-суглинистой или мелкопесчаной ядерной зоной.

II.    Однородные песчаные (супесчаные, лессовые) плотины.

III.    Однородные песчаные (супесчаные, лессовые) плотины с противофиль-трационными или упорными устройствами (металлическая, железобетонная диафрагма, грунтовый насыпной экран, упорные каменные банкеты и др.).

Помимо плотин способом гидромеханизации в энергетическом строительстве возводятся безнапорные дамбы, перемычки, волноломы, подготавливаются основания для промышленных и гражданских объектов, заполняются пазухи бетонных сооружений и пр.

Для возведения намывных сооружений применяются способы производства работ:

намывной с разработкой грунта в карьере или полезной выемке земснарядом или гидромониторными установками; грунт в виде пульпы транспортируется по пульповодам непосредственно от места разработки на карту намыва сооружения;

намывной с разработкой грунта в карьере экскаваторами или другими землеройными машинами с доставкой к возводимому сооружению автомобильным или железнодорожным транспортом или по конвейерам; вблизи плотины грунт выгружается в специальный бункер, откуда он после смешения с водой перекачивается землесосом по пульповоду или поступает самотеком на карту намыва.

Наряду с этим применяются комбинированные способы возведения намывных сооружений с использованием землеройных машин для отсыпки отдельных элементов, например, низового клина, центральной части плотин и т. п.

Иногда практикуют намыв или отсыпку промежуточных резервов грунта, которые используют в последующем для возведения сооружений с помощью средств гидромеханизации. При намыве сооружений грунт может подаваться из одного карьера или при необходимости одновременно по отдельным пульповодам из разных карьеров (или резервов), грунт которых отличается друг от друга по гранулометрическому составу.

Настоящая инструкция составлена применительно к различным типам намывных сооружений и способам производства работ и рассчитана на инженерно-технический и младший персонал геотехнической службы.

В ней содержатся методические указания по проведению геотехнического контроля при возведении намывных земляных сооружений, по отбору проб при оперативном контроле, определению в полевых условиях основных

3

показателей состава, свойств и состоячия намытого грунта и ведению отчетной документации.

Для каждой строящейся плотины на основании проектов сооружения ж производства работ, а также настоящей инструкции организация, разрабатывающая проект, составляет технические условия на возведение плотины и местную инструкцию по геотехническому контролю, учитывающие конкретные производственные условия. Для прочих намывных сооружений технические условия на строительство и местная инструкция по контролю составляются лишь в том случае, если это обусловлено проектом или специальными техническими решениями.

Настоящая инструкция составлена в соответствии с ведомственными строительными нормами «Организация геотехнического контроля в энергетическом строительстве» ВСН 020-69, утвержденными Главтехстройпроекто» 14 апреля 1969 г., которыми регламентируются следующие вопросы;

общие положения и задачи геотехнической службы;

права и обязанности геотехнической службы по контролю за качеством возведения земляного сооружения;

состав работ, выполняемых геотехнической службой при оперативном контроле;

отчетная документация геотехнической службы.

В настоящей инструкции не рассматриваются вопросы организации кон* троля при отсылке с помощью землеройных машин отдельных элементов на* мывного сооружения, устройстве дренажей, креплении откосов и др.

«Инструкция по контролю качества возведения намывных земляных со* оружений» в энергетическом строительстве составлена в лаборатории земля*» ных гидросооружений ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева и в строительной лаборатории треста «Гидромеханизация» Минэнерго СССР. Авторы инструкции — ст. научн. сотр., доктор техн. наук В. А. Мелентьев и начальник строительной лаборатории треста инж. С. Т. Розиноер.

В составлении инструкции принимали участие ст. инж. лаборатории зем* ляных гидросооружений ВНИИГ А. А. Железников, зам. нач. строительной лаборатории треста «Гидромеханизация» инж. В. П. Антипкин и инж. И. И. Кормилина.

С выпуском настоящей инструкции отменяется ранее действовавшая «Ин* струкция для инспекторов по контролю качества намывных плотин» И 1-55. «Инструкция по контролю качества возведения намывных земляных сооружений» ВСН 43*71, переиздаваемая в 1974 г. под индексом ВСН 43-71 *, с внесением ряда поправок и уточнений согласована с Госстроем СССР 13 апреля 1972 г.

Министерство	Ведомственные строительные нормы	ВСН 43-71* Минэнерго СССР
энергетики и	Инструкция по контролю качества
электрификации		взамен
СССР	возведения намывных земляных	ВСН 43-71
	сооружений	и И1-55

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Контроль качества возведения намывных сооружений осуществляется геотехнической службой строительства, которая выполняет наблюдения за состоянием объектов, отбор проб грунта и оперативное определение в полевых условиях показателей его состава и физико-механических свойств.

Примечания: 1. Контроль за намывом сооружения может выполняться имеющейся на строительстве геотехнической лабораторией, в этом случае руководителем контроля должен назначаться заместитель начальника лаборатории.

2 При необходимости на строительстве может быть создана отдельная геотехническая лаборатория или геотехнический пост для выполнения работ, связанных с контролем намыва сооружений.

3.    В особых случаях для проведения на строительстве контроля могут привлекаться на договорных началах сторонние организации.

4.    Геотехническая служба, как правило, не должна подчиняться производителю работ, непосредственно ведущему намывные работы.

1.2.    Геотехническая служба проводит наблюдения за состоянием намываемого сооружения, технологией его возведения, определяет основные показатели состава и физико-механических свойств намытого грунта, сопоставляет их с проектными показателями и составляет отчетную документацию.

1.3.    Геотехнический контроль организуется при возведении намывных плотин, дамб и других земляных сооружений I, II и III класса капитальности. Не подлежат контролю береговые участки плотин (береговые дамбы), где отметка основания выше максимального подпорного уровня воды. На плотинах и дамбах

Внесены Всесоюзным научно-исследовательским институтом гидротехники им. Б. Е. Веденеева и Всесоюзным трестом „Г идромеханизация*

IV класса капитальности, а также на временных намывных сооружениях (перемычки, дамбы обвалования) геотехнический контроль проводится лишь в случае особых требований. Геотехнический контроль при замыве пазух бетонных сооружений, намыве искусственных оснований и территорий под застройку выполняется по рекомендациям настоящей инструкции с учетом требований проекта и технических условий.

1.4.    Обязанности, права и состав работ геотехнической службы по контролю качества возведения намывных сооружений устанавливаются в соответствии с ВСН 020-69. На геотехническую службу распространяются обязанности и права контрольных постов и геотехнических лабораторий строительств согласно указанным нормам. Контроль за намывными сооружениями к намыв грунта в зимних условиях следует проводить в соответствии с главой СНиП Ш-Б. 1-71 «Земляные сооружения. Правила производства и приемки земляных работ».

1.5.    В своей деятельности работники геотехнической службы должны руководствоваться «Типовым положением о лабораториях строительно-монтажных организаций и их производственных подразделений», утвержденных приказом Госстроя СССР № 153 от 18 августа 1967 г., и требованиями СНиП Ш-Б.1-71 в части контроля за намывными сооружениями.

1.6.    Штаты геотехнических лабораторий и постов по контролю за намывом сооружений устанавливаются в соответствии с нормами ВСН 020-69 с учетом местных условий.

1.7.    Технические условия на возведение сооружения должны содержать данные об основных, принятых в проекте (в соответствии с фракционированием грунта) показателях состава и физико-механических свойств намытого грунта для отдельных зов поперечного сечения сооружения (табл. 1). По величине этих показателей контролируются фактические характеристики намытого грунта.

Таблица Т

Состав и физико-механические свойства намытого грунте Зона плотины Боковая Промежуточная Якерная Гранулометрический состав (содержание характерных фракций). . Объемный вес скелета, г/см* . . . Коэффициент фильтрации, м/сут . . Угол внутреннего трения, град . , . Удельная сила сцепления, кЦсм2. .

Примечания: 1. При однородном сооружения деление на зоны не производится. 2. Допускаемые пределы отклонения гранулометрического состава грунта по зонам определяются граничными кривыми гранулометрического состава (рис. 1).

6

Рис. 1. Граничные и осредненные

кривые гранулометрического состава

грунта по зонам намывной плотины

/—центральная часть (граничные кривые по проекту); 2-боковые зоны (граничные кривые по проекту); $—средние значения по проекту.

Рис. 2. Пример разбивки створов для отбора проб грунта на поперечнике плотины /-боковые зоны; 2—ядро.

3. Помимо осредненных показателей состава и физико-механических свойств намытого грунта в технических условиях должны быть приведены допускаемые отклонения значений этих показателей для каждой из зон по абсолютной величине и в процентном отношении.

2. СИСТЕМА КОНТРОЛЬНЫХ НАБЛЮДЕНИЙ

2.1.    Наблюдения на карте намыва, отбор проб грунта для определения показателей состава и физико-механических свойств намытого грунта, измерение отметок поверхности намыва, зарисовка границ отстойного прудка, наблюдение за состоянием сооружения и прочие операции контроля ведутся с привязкой к определенной координатной основе, представленной сеткой из поперечников и створов.

2.2.    Поперечники разбиваются нормально к оси сооружения. На поперечниках в пределах намываемого тела выставляются рейки по принятой сетке. Они образуют створы, параллельные оси плотины или дамбы (рис. 2). Расстояние между створами зависит от размеров сооружения, и определяется в зависимости от требований проекта.

Примечания: 1. В зависимости от класса и назначения сооружения расстояние между поперечниками рекомендуется принимать от 50 до 200 м. Не обязательно для данного сооружения сохранять расстояние между поперечниками постоянным по всей длине (например, в русловой часта плотины расстояние между поперечниками 50 м, а в пойменной части — 200 м).

2.    При намыве площадей целесообразно назначать координатную основу для отбора проб по сетке 50x50 м, если нет других указаний в проекте.

3.    Поперечники, служащие для разбивки сооружения, закрепляются опорными знаками, вынесенными за проектный контур сооружения.

2.3.    По мере роста отложений грунта рейки, установленные в пределах намытого тела, наращиваются. На рейках делается разбивка делений масляной краской через. 10 см и наносятся высотные отметки.

2.4.    Периодически для контроля (например, два раза в месяц) проводится нивелировка намытой поверхности тела плотины, сопровождающаяся проверкой правильности мест установки реек и их высотного положения.

2.5.    Для измерения уровня воды в отстойном прудке должны быть установлены на водосбросных колодцах мерные рейки с делениями через 1 см. С помощью этих реек определяется напор над порогом колодца (над верхом шандор) для вычисления расхода осветленной воды.

2.6.    В случае особых требований к контролю, предусматриваемых в проектах и технических условиях, производится установка следующей аппаратуры: а) на пульповодах — водомеров Вентури или специальных мерных шайб для измерения расхода пульпы и консистомеров—для измерения консистенции пульпы; б) в намываемом сооружении — пьезометров для наблюдения за положением поверхности фильтрационного потока, образующегося за счет водоотдачи намытого грунта, инфильтрации с по-

8

верхности намыва и из отстойного пруда, и осадочных реперов (глубинных и поверхностных) для измерения осадок намываемого грунта и основания. Также при соответствующих указаниях применяются дополнительные приборы, например, для измерения порового давления. Установка этой аппаратуры производится согласно специальному проекту.

2.7. Рекомендуется совмещать поперечники для контроля за качеством намыва с поперечниками, предусмотренными проектом для размещения контрольно-измерительной аппаратуры.

2.8. Откосы плотины, а также проектные контуры ядра должны быть закреплены шаблонами, которые устанавливаются через 50—100 м и наращиваются по мере намыва сооружения.

3. КОНТРОЛЬ ЗА РАЗРАБОТКОЙ ГРУНТА В КАРЬЕРЕ

3.1.    Основной задачей контроля за карьерными работами является установление соответствия гранулометрического состава разрабатываемого грунта требованиям, предусмотренным проектом намывного сооружения и техническим условиям на его возведение.

3.2.    До начала разработки карьер должен быть принят приемочной комиссией, которая устанавливает правильность выполнения вскрышных работ (включая корчевку пней и уборку корневищ), проверяет разбивку границ карьера и забоев. В состав комиссии должен быть включен представитель геотехнической службы.

3.3.    Геотехническая служба должна иметь в своем распоряжении материалы по геологии карьера и по проекту его разработки (план разработки карьера с нанесенными скважинами и границами забоев, геологические разрезы с подошвой выемки; колонки по скважинам, ведомости показателей состава и физикомеханических свойств грунта с осреднением в границах участков выемок и в пределах всего продуктивного слоя и др.).

Контроль за разработкой грунта земснарядами и гидромониторными установками

3.4.    Начальник геотехнической службы систематически определяет правильность разработки карьера земснарядами по промерам глубин выработанного пространства, которые выполняются в ходе оперативных и контрольных замеров и по местоположению в плане бортов выемки на основании выполненной в натуре разбивки карьера и геодезической съемки.

Примечание. Начальник земснаряда должен иметь геологический продольный профиль по оси каждого забоя с нанесенной на нем проектной линией дна забоя. На этом профиле ежедневно отмечается положение зем-сна ряда.

9

1

   Устанавливается по показаниям консистометра.

2

   Для облегчения подсчетов величины С можно пользоваться номограммой, приведенной в приложении VIII.

14